第三单元　含硅矿物与信息材料国家获奖教案

第三单元

含硅矿物与信息材料

【教学目标】

知识与技能目标

1．了解硅、二氧化硅、硅酸、硅酸盐的存在与性质，认识硅及其化合物在生活实际中的重要应用。

2．

要求学生查阅资料，学会通过查阅资料来获取知识的学习方法,培养对新旧知识进行归纳比较的逻辑思维能力，培养自主学习和创新能力。

过程与方法目标

1．通过对自然界中存在的含硅化合物的学习，使学生了解硅元素在自然界的存在形式及硅酸盐的结构复杂性。

2．通过探究性实验掌握硅酸钠的有关知识；学会将硅酸盐的化学式书写氧化物的形式的方法和技巧。

3．通过对硅酸盐工业产品的了解，使学生了解到硅酸盐矿物的应用与人类文明的发展的密切关系。

4．利用图片、模型、表格、视频、实物、实验及多媒体教学手段等，增强直观性和形象性。

情感态度与价值观目的

1．

从传统材料到信息材料的学习，激发学生学习兴趣，增强学生研究、探索、发现新材料的意识；体会“化学――人类进步的关键”这句话的思想内涵，增强学生学习化学的兴趣。

2．了解我国材料科学发展的成就、社会及科学技术的发展对新

型材料的要求，激发学生爱国主义热情，提高社会责任感。

【教学重点、难点】

重点：硅酸钠(sodium silicate)、单质硅(silicon)、二氧化硅(silica)的性质；硅酸盐(silicate)的氧化物形式的书写。

难点：单质硅（silicon）和二氧化硅(silica)的结构。

【课时安排】两课时

第一课时：硅酸盐矿物、传统材料与信息材料的介绍。

第二课时：单质硅、二氧化硅的结构和性质及它们的用途。

【教法学法】

（教学方法）探究式教学，多媒体教学法。

（学习方法）自主探究学习法，合作学习法。

采用“阅读理解→列表比较→分析讨论、交流→归纳总结→拓展研究”模式。

【教学过程】

第一课时

硅酸盐矿物、传统材料与信息材料

学习课题

1．课前查在地壳中的含量阅资料，怎样？

提问引入（2）硅元素在自新课

然界主要有哪些问题。

主要是以硅酸盐和二氧生学会通讨论回答（2）硅元素在自然界中（2）让学纳、交流、的四分之一。

能力；

教师活动

提问：（1）硅元素自学、归量仅次于氧，约占总质量学生自学学生活动

学习反馈

（1）地壳中硅元素的含教学设想

（1）培养

存在形式？

化硅的形式存在。地壳质过查阅资量的92％是硅酸盐和二氧化硅。

料来学习知识的学习方法。

过渡：硅元素在自然界中广泛存在，主要是硅酸盐和二氧化硅的形式，下面我们先来了解硅酸盐的有关知识。

（1）多媒体展示：（1）观察

自然界中的一些硅酸盐的图片及其化学式；

图片和化学式，总结；

（1）创设（1）硅酸盐的结构复杂。

情景，激发

（2）改写的规律：①各学习兴趣；

（2）通过（2）举例介绍如（2）练习元素写成相应的氧化物，训练，巩固何将硅酸盐化学2．硅酸盐式改写成氧化物(silicat的形式；并要求学写；

e)的结构

生练习后总结书写规律。

顺序表依次排列，中间用主动探索（3）分析“•”间隔。③注意改写后得出规律，应与原来化学式中的原子个数比不变。

（3）由于硅酸盐的结构将知识升华，培养学习的主动金属元素中按金属活动（3）通过学式的改顺序按先金属后非金属,能力；

硅酸盐化元素的价态保持不变。②知识，培养（3）追问：硅酸总结交流盐的结构怎样？为什么常改写成讨论书写规律；

氧化物的形式？

复杂，为了学习研究的方性，增强探便，常改写成氧化物的形索意识。

式。

过渡：在硅酸盐中，硅酸钠是极少数溶于水中的一种，用途广泛，下面我们先来学习它的有关知识。

（1）通（1）展示硅酸钠（1）动手试剂；

参与、探索（2）探究实验：实验，观硅酸钠的性质①察、分析、加水溶解；并检验思考实验其溶液酸碱性；②现象，总结3．硅酸钠向溶液中通二氧硅酸钠的(sodium 化碳或滴加稀盐性质；

silicate酸；③再向②中滴（2）书写)的知识

加氢氧化钠溶液。有关的化（师生共同完成学、离子方实验，部分实验由程式；

学生来探究演（3）从性示。）

质思考用（3）说说硅酸钠途。

的用途。

方法。

过渡：在丰富的硅酸盐中，除硅酸钠外，其它的在工农业生产中的作用如何？防腐剂、防火作用等。

学学习(3)硅酸钠能用于作黏合剂、识的科== Na2SiO3 + 3H2O 掌握知液，沉淀溶解：H4SiO4

+ 2NaOH 结――在沉淀中加入氢氧化钠溶分析总H4SiO4↓+ 2NaCl 索――Na2SiO3 + 2HCl + H2O == 实验探H4SiO4↓+Na2CO3

会掌握：Na2SiO3 + 2H2O + CO2 == 学生学有白色沉淀生成。

（2）让色沉淀生成，滴加稀盐酸也力；

（2）向溶液通二氧化碳有白探究能液称水玻璃。水溶液呈碱性。

养科学（1）硅酸钠能溶于水；水溶探索，培过实验

下面我们来了解传统的硅酸盐产品的有关知识。

（1）请同学们展示（1）学生（1）玻璃、水泥、陶瓷生（1）创设产的共同点是：都在高温下，发生了复杂的物理和化学变化。原料都有含硅情景激活学生思维；主动参与体现学习主动收集的硅酸盐产品；

展示收集（2）请同学们简单说说它们是如何生产的？有什么共同点？

（3）播放一段录像（玻璃(glass)、水泥(cement)、陶瓷4．硅酸(china)的生产简盐产品介）。展示一些硅酸（传统盐产品。

材料）

（4）要求学生总结传统的硅酸盐产品论、总结硅酸盐产（4）讨论总结回的硅酸盐产品；

（2）部分元素物质，产品都含硅酸学生回答问题；

盐，且都是混合物。

（2）玻璃生产的原料：石性。

（2）了解产品的应（3）观看英、纯碱、石灰石；产品录像后讨主要成分：n(Na2SiO3)：n(CaSiO3)：n(SiO2)=1：1：用和新发展激发学习的热情，增强探索意答问题；

4或n(Na2O):n(CaO):n(SiO2)=1:1:6。

两个主要反应：SiO2 + Na2CO3

高温

即传统材料：玻璃、品的应用水泥、陶瓷的生产原与社会发料和产品的主要成分。

（5）提供传统的硅酸盐产品的应用及新发展的有关资料展的关系。提出对产品应用的新设想。

Na2SiO3

+ CO2识，树立高温

↑,SiO2 + CaCO3

CaSiO3 + CO2↑.

远大理想，增强努力学习的责任感水泥生产的原料：黏土、石灰石、少量的石膏；产品主要成分：2CaO·SiO2、和使命3CaO·SiO2、3CaO·Al2O3 感。

和图片。

过渡：通过刚才的介绍，我们已经了解到硅酸盐产品传统材料在人类文明发展和社会进步的历程中，起到了很大的推动作用；但是随着科技的发展，这些传统材料又有了新的用途，如玻璃“老爷爷”又焕发出了青春活力――光导纤维的应用。下面我们一起来了解一下光导纤维的有关知识。

（1）请同学们总结（1）思课前查阅的有关信息材料的资料，简述光导纤维的主要成分和用途；

5．信息（2）提供有关光导流、讨论材纤维的资料（简介、总结；

料――制造和作用）；播放

光导纤光导纤维的介绍录维

像。

实验。

使社会的发展步伐大大（3）展示实物：展（4）谈谈加快，是社会进入信息示光导纤维并演示光在其中的传播实验。

对信息材时代的标志。

料的应用的感想。

意识。

研究、探索的宽视野，激发（3）观察（2）信息材料的使用，料的阅读，拓

（2）通过资工业生产中等等。

医生的助手、国防方面、理性认识；

维、总结、（1）光导纤维的主要成回答；

分是：石英玻璃；用途（2）阅读非常广泛，如：信息传资料，交递（光缆）、光的传递、高对知识的实物观察提的学习环境；被动为主动（1）创造变过渡：硅酸盐除了上面的一些作用外，它还可以用来筛分分子。(简单介绍) 6．分子筛

（1）提供分子筛（1）阅读(molecul的有关资料和图资料；

分子筛可用于：分（1）创设情离、提纯气体或液体混景，让学生主

ar sieve) 片；

（2）思维、合物；还可以作干燥剂、动参与；发挥（2）从资料的介想象、推测离子交换剂、催化剂、思维想象力。

绍，要求学生发挥总结，回想象，推测它又哪答。

些方面的用途。

催化剂载体、净化水、（2）激发学净化空气、防毒器械、生研究、探索食品保鲜、电子产品处意识。

理、石油化工等方面。

本课总结：通过以上内容的学习、了解、思维、探索，我们已经认识到硅这古老而具有青春活力的元素，伴随着人类历史发展的脚步，从传统材料到信息材料，为社会的发展创造了一个又一个的奇迹。同时我们也相信随着科技的发展，它们会创造更多的奇迹。www.xkb1.com

有关硅单质和二氧化硅的知识我们将在下节课一起讨论学习。

【作业】p83.1.2.6