第三单元　含硅矿物与信息材料优秀教案设计

《二氧化硅与信息材料》

教学设计

昆山陆家高级中学

张海霞

一、教学分析

（一）教材分析

《二氧化硅与信息材料》安排在高中化学必修1专题3《从矿物到基础材料》中的第2课时。本专题以矿物资源中获得的重要无机基础材料为主线，重点介绍基础无极材料中所包含的常见元素的单质的冶炼原理，单质及其化合物的性质和用途等内容。

本课时内容突破了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的学习和研究硅和二氧化硅，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。

本课时能温故初中学过的有关碳及其化合物的知识，为必修2的元素周期律学习创造条件。

（二）学情分析

学生初中已学过碳及其化合物的知识，学生知道二氧化碳属于酸性氧化物，为类比二氧化硅的性质打下基础；专题2中已学过氧化还原反应的知识，能分析化合价变化与反应过程的关系，并学习了氯气的制取和高炉炼铁的原理，为本节课学习和分析硅的提取提供了基础。

二、教学目标

（一）知识与技能：

1、了解硅在自然界的存在形式，了解硅及二氧化硅的重要性质；

2、了解工业上高纯硅的制备方法；

3、了解硅、二氧化硅在信息技术、材料科学等领域的应用和人类文明发展的关系，激发学生研究、开发新材料的意识。

（二）过程与方法：

1、通过硅与碳，二氧化硅与二氧化碳的对比学习，培养学生的推理、归纳、迁移能力；

2、通过硅的提取过程中问题探究，培养学生运用所学知识思考问题、解决问题的能力。

（三）情感态度价值观：

通过本课时学习，让学生体会到化学与社会的紧密联系，通过昆山“三宝”、昆山光电产

业园的发展培养学生作为昆山人的自豪感，通过“中国芯”、硅元素在人类文明史中扮演的重要角色，培养学生的责任感，激发学生学习热情和激情，促进学生科学素养的提高。

三、教学重、难点

教学重点：硅和二氧化硅的化学性质 教学难点：高纯硅的提取

四、教学策略及方法

为了突破重点、难点，调动学生的思维，让他们积极参与到教学过程中，我采用展示实物：光导纤维、太阳花、纳米级别二氧化硅、氢氧化钠试剂瓶等，给学生直观感受；进行了课堂实验：光导纤维的导光实验、毛玻璃与氢氧化钠溶液反应、硅与氢氧化钠溶液反应的实验，生动有趣的实验激发学生的兴趣，引发学生思考。

氢氟酸腐蚀玻璃的实验时间长，毒性强，我采用播放实验视频的方式；新闻视频“光纤之父”帮助学生了解光纤的用途。

在提取硅的教学环境我采用“讨论探究式”的教学方法，通过设计富有驱动性、环环相扣的问题，让学生思考、讨论、归纳。

五、教学过程

教学环节

课堂引入

教师活动

学生活动

设计意图

从昆石的形成过程引出二氧化硅

你知道昆山三宝是那几样吗？

回答

展示二氧化硅的存在，总结二氧化硅的性质

做光纤传导光的实验， 认识二氧化硅传导信息的用途

总结物理性质

让学生了解二氧化硅与网购之间的关系

让学生直观的理解盛放烧碱溶液的试剂瓶为什么不能用玻璃塞

一、二氧化播放新闻视频《光纤之父-高锟》

思考

硅的存在、课堂实验：二氧化硅与氢氧化钠性质、用途

溶液的反应

书写化学方程式

回顾二氧化硅参与的化学反应

归纳二氧化硅的化学性质

播放氢氟酸腐蚀玻璃的实验视频

二、硅的性质和用途

观察，书写反应方程式

类比金刚石和硅的原子结构和球棍模型，推测硅的性质

课堂实验：硅与氢氧化钠溶液的反应

回忆碳的性质

，推测硅的性质

认识硅与碳性质有差异，硅与铝的性质有相似。

了解原子结构决定化学性质

认识金属与非金属的交界线，为必修2 的学习打下基础

展示资料：沙滩的争夺

总结硅的性质

认识硅作为半导体材料的用途，思考硅的制取方法

硅的用途

三、硅的提取

通过分析化合价的变化，分析二氧化硅制取硅需要用还原剂，请学生选取合适的还原剂

如何提纯粗硅？

根据高炉炼铁的原理选择合适的还原剂

巩固学生选择合适试剂的方法和原则

思考、回答

1、

四、认识硅元素在人类文明中的作用

介绍硅元素在人类文明发展史上的各个时代扮演的角色

阅读课本78页

感受化学与人类文明发展的关系

六、板书设计

二氧化硅与信息材料

一、二氧化硅

1.

物理性质

2.

化学性质

二、硅

1.

物理性质

2.

化学性质

三、硅的提取

C Cl2 H2

SiO2 Si SiCl4 Si 高温 高温 高温