《硅》教学设计

 一、设计思想：

高中化学新课程以进一步提高学生的科学素养为宗旨，着眼于学生未来的发展体现时代性、基础性和选择性；倡导“生活化教学”、“探究性教学”、“互动对话教学”理念；注重从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面培养学生的科学素养。

本课时二氧化硅的学习既能体现元素存在的普遍性，又能体现应用的广泛性和时代性，既有亲近感又可以使学生开阔眼界，同时还可以增强学生对学习非金属元素及其化合物的重要性的认识。因此，在教师辅以引导、归纳的基础上，学生通过查阅资料、讨论、自学的，兴趣实验、课题探究等形式，更多地参与教学，使本节教学从准备到实施直至课后延续，都尽最大程度的关注学生的已有生活和知识经验，突出学生的学习主动性。

二、教材分析：

本课时位于教材的第四章第一节，重点介绍二氧化硅和硅酸。新教材在内容安排上突破传统的物质中心模式，不再追求从结构、性质、存在、制法、用途等方面全面系统地学习和研究有关的物质，而是从学生已有的生活经验出发，引导学生学习身边的常见物质，将物质性质的学习融入有关的生活现象和社会问题的分析解决活动中，体现其社会应用价值。充分体现元素化合物与自然界和社会生活的密切联系，贯彻STS教育的观点，有利于激发学生学习的兴趣，促进学生科学素养的提高。

总体来看，本课时在初高中化学学习中起到承前启后的作用：能温故初中已学过有关碳及其化合物的知识，为《高中必修2》的元素周期律、《选修化学与技术》中化学与材料的制造和应用、以及《选修物质结构与性质》中化学键与物质性质的学习创造条件 。

三、学情分析：

本节课的教学对象为高一学生,具备有一定的收集处理信息能力,同时又都乐于展示自我。因此，本节课的教学着重引导学生自主探究合作学习,消除学生对概念的神秘感与乏味感。另外，从教材内容与初中的衔接上看，初中《科学》中已学过有关碳及其化合物的知识，学生能知道二氧化碳属于酸性氧化物，并能熟练书写特征化学反应方程式，所以，引导学生采用对比的学习方法，可以帮助他们温故而知新。

四、教学目标

(1)知识与技能

A. 学生能说出硅的重要化合物二氧化硅及硅酸的主要性质.

B. 知道硅酸钠的重要性质和用途.

(2)过程与方法

A.自主学习，培养学生自学能力。

B.通过实验,认识变色硅胶.

C.引导学生通过自学掌握二氧化硅的性质,通过对硅胶用途的分析,得出相关性质,最后探究在实验室制得硅胶.

(3)情感态度与价值观

 学生知道二氧化硅和硅酸在日常生活生产中的应用,感受化学的实用性,增强学习化学的兴趣.

五、教学重难点

二氧化硅的性质; :硅酸的性质

六、教学方法：学生自主学习和探究式教学相结合

(1)运用日常生活中的水晶、玛瑙、建筑用砂、光导纤维等生活实例，引导学生总结二氧化硅的物理性质。

(2)采用对比法，启发学生结合已有的关元素及其化合物的知识，学习二氧化硅的化学性质，让学生懂得温故而知新，同时为今后学好元素周期律基础。

(3)通过资料搜集、自学讨论等方法，启发学生更多地参与教学，并在学习的过程中培养学生对知识的归纳、总结和探究的能力。

七、教学过程

教学用具：仪器：烧杯、试管、胶头滴管、玻璃棒；

试剂：Na₂SiO₃溶液、稀盐酸、酚酞溶液、变色硅胶、水；

二氧化硅晶体模型；多媒体

教学环节	教师活动	学生活动	设计意图
环节一： 设置问题情境，引入课题	【投影】展示袋装食品干燥剂的图片 【设问】知道这些干燥剂的成分是什么吗？ 【引入课题】其中有一种干燥剂的成分是硅胶。 今天我们就来研究和它相关的硅的化合物的性质。 【板书】 （第一节 无机非金属材料的主角—硅） 一、二氧化硅和硅酸	【回答】 观察硅胶干燥剂 思考	从日常生活中的事物出发，引起学生深入学习的兴趣。
环节二： 探究实验1：如何制得硅酸凝胶 探究实验2： 认识变色硅胶	【设问】为什么硅胶能做干燥剂？它的成分是什么？ 【指导学生阅读实验内容】 【巡视、指导】 【讲解】实验得到的软而透明、胶冻状的物质是硅酸凝胶，硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，称为“硅胶”。 【板书】 Na2SiO3 +2HCl= H2SiO3（胶体）+2NaCl 【总结】 启发学生总结硅胶的用途 【设问】怎么知道硅胶干燥剂还能否吸水呢？ 【解释原因】 【总结】变色硅胶遇水变红，失水变蓝，可以通过它颜色的变化反应周围环境的湿度。当变色硅胶的颜色变为粉红色时，在烘箱里干燥，又会失水变为蓝色，能继续使用。（可用于家庭中照相机的干燥） 【讲解】如果把硅酸加热，完全失去水，可以得到二氧化硅。 【板书】	【思考】学生阅读实验要求，分组实验，观察现象。 【探究实验1】 在小烧杯中加入约10mL Na2SiO3溶液 （饱和Na2SiO3溶液按1：3的体积比用水稀释），滴入1滴酚酞溶液，再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，边加边搅拌。仔细观察变化过程及其现象，并在学案上填写下表： 实验步骤 实验现象 结论和解释 在烧杯中加入约10mL Na2SiO3溶液，滴入1滴酚酞溶液 溶液颜色由无色变成色 Na2SiO3溶液呈性 再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，边加边振荡，至溶液颜色变浅并接近消失时停止。 溶液颜色由色逐渐变成 色，最后出现 化学方程式： 酸性强弱： 盐酸硅酸 【学习新知】 【总结】硅胶常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂。 （教师补充）也可以用作催化剂的载体。 【探究实验2】在试管里的变色硅胶上加少量水。观察现象。 认识变色硅胶 【总结用途】晴雨表、干燥剂。 书写方程式：	学会通过实验研究物质性质的方法； 提高观察实验的能力
环节三： 学习、总结物质性质和结构之间的关系	【走进微观世界】对比碳和硅的原子结构 【投影】二氧化硅的晶体结构	画出硅和碳的原子结构示意图，对比碳和硅原子结构的相同点和不同点； 【看书】认识二氧化硅的结构。 【理解】硅同碳元素一样，其原子既不容易失去电子又不容易得到电子，主要形成四价的化合物。硅是一种亲氧元素，在自然界中主要以氧化物及硅酸盐的形式存在。 对比“鸟巢”图片，产生联想，对网状结构留下深刻印象	体会学习化学的主要指导思想：结构决定性质
环节四： 对比CO2，学习新知（SiO2的化学性质）	【投影】二氧化硅的存在形态 【设问】通过二氧化硅的存在、用途以及资料信息，推测它可能具有的物理性质和化学稳定性 【设问】实验室有两瓶未贴标签的试剂，它们分别装有盐酸和氢氧化钠溶液，请同学们考虑如何区分？ 【视频】氢氟酸雕刻玻璃 【设问】二氧化硅是两性氧化物吗？ 【板书】 【总结】二氧化硅的用途 【投影】神奇的二氧化硅 你知道“信息高速公路”吗？ 介绍“光纤之父”高锟 【总结】	观看图片，联想、思考 二氧化硅的物理性质：难溶于水、熔点高、硬度大 化学稳定性：通常条件下很稳定 对比SiO2与CO2的化学性质，写出相应的化学方程式 物 质 二氧化碳(CO2) 二氧化硅(SiO2) 与水反应     与酸反应     与碱反应     与碱性氧化物反应     与碳反应 ※   【讨论】回忆两性氧化物的定义，对比得出结论 阅读课本中有关二氧化硅的用途方面的内容，归纳总结你所获取的信息。 二氧化硅的用途：建筑材料、装饰品、石英坩埚、光学仪器、精密仪器轴承、光导纤维等。 思考、回答 【反思】学生谈本节课的收获	使用情景教学激发学生探究物质性质的兴趣； 学会通过信息推测物质的性质 通过采用比较的方法学习SiO2与CO2的化学性质，培养学生的比较能力和归纳能力，并为以后学习周期律打下基础 认识化学在材料科学中的重要地位，理解硅成为无机非金属材料的主角的原因
环节五： 知识迁移，学以致用 （布置课后作业）	【视频】学生实验视频：小魔术“燃不着的纸” 【问题】 1、为什么石棉网有耐高温性？ 2、消防员穿的棉布衣服为什么比普通棉布衣服不易着火燃烧？ 通过简单介绍硅酸钠的性质，指导学生课后学习其它硅酸盐知识	【思考】为什么纸不会燃烧？ 【作业】课后通过看书、查阅资料，总结其它硅酸盐的性质和制法。	用实验激发学生探究学习的兴趣 引导学生学会将已有的化学知识应用到生活中，解决实际问题
附：板书设计 第一节 无机非金属材料的主角—硅 一、二氧化硅和硅酸

八、板书设计(见上面）

九、课后反思

A. 新课引入.用北京奥运奖牌作为引入,形式新颖,能引起学生关注,吊起学生胃口,激发学生的学习兴趣.充分体现出生活化教学.

B. 这节课的围绕着二氧化硅和所对应的硅酸盐及硅酸展开,线索连贯,结构完整,各知识点之间过渡自然,衔接流畅.比如,由二氧化硅是酸性氧化物过渡到它与烧碱生成对应硅酸盐,直接就引出硅酸钠,再由硅酸钠的用途是制硅胶,引出硅胶.让学生能自发形成知识网络.

C. 对于本节内容的重要知识点有较好的落实.如:二氧化硅是酸性氧化物,典型的三个化学反应方程式由学生自己完成,学习的主动权交给了学生,并由此引发的两个问题:二氧化硅是什么类型的氧化物?如何区别未贴标签的氢氧化钠溶液和盐酸溶液?进一步巩固了知识点.

D. 实验探究.设计变色硅胶的实验,供学生探究,既锻炼了学生的动手能力,也使得他们对化学有了更为浓厚的兴趣,因为该实验简单易操作.且与探究性教学环环相扣,使得学生的新旧知识有良好的过渡.