第三单元　含硅矿物与信息材料第二课时教学实录

第四章 非金属及其化合物

第一节 无机非金属材料的主角——硅（第一课时）

《二氧化硅和硅酸》教学设计

【教学背景分析】

教学内容确定

这一节的教学内容由二氧化硅和硅酸等内容组成，

本节所在的第四章安排在第三章“金属及其化合物”之后，是学习常见无机物及其性质的继续，继续元素化合物知识一般学习和研究方法的训练。

这一节的课程标准和模块学习要求为

《课程标准》

通过实验了解非金属硅及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。

《模块学习要求》

能列举硅元素的单质及其化合物；

认识二氧化硅分别与氧化钙、氢氧化钠溶液及碳酸盐的反应，能书写相关的化学方程式；

了解硅及其化合物在材料领域中的应用。

本节教材内容编排上首先从硅的亲氧性引出硅主要存在的两种形式——二氧化硅和硅酸盐，接着介绍二氧化硅的性质，再介绍硅酸、硅酸盐的一些性质，最后介绍在高新技术领域广泛应用的硅单质。二氧化硅是学生日常生活中经常接触的物质，含硅元素的材料制品大都是以二氧化硅为原料的，先学习比较熟悉的二氧化硅，再学习其他化合物和单质硅的顺序容易激起学生的兴趣，符合学生的认知规律，因此作为这一节的第一课时，把学习内容定为：二氧化硅和硅酸。

一、教材分析

课标对本节内容的要求：主要是二氧化硅和硅酸。

知识体系：由二氧化硅和硅酸、硅酸盐以及硅单质等内容组成。

教材地位分析：硅及其化合物作为非金属元素知识的开端，是在第三章“金属及其化合物”内容的基础上，继续进行关于元素化合物知识的学习和研究方法的训练，本节教学采用主线为“硅酸盐──硅酸──二氧化硅(硅的亲氧性)──硅单质(应用)”的纵向学习方法，有别于第三章的横向对比学习法，丰富了元素族概念及元素性质的递变规律的形成，为元素周期律、元素周期表的学习积累了丰富的感性材料.本节内容与生产生活、材料科学、信息技术等联系较为密切，知识面广，趣味性强，能使学生真正认识化学在促进社会发展，改善人类的生活条件方面所起的重要作用，全面地体现了化学学科的社会应用价值。通过本节的学习，有利于贯彻STS教育的观点，激发学生学习的兴趣，促进学生科学素养的提高。

二、学情分析

本节课的教学对象是高一新生，学生已有的知识是对二氧化碳及碳的性质的理解，新知识是二氧化硅和硅酸的性质，由碳原子和硅原子的结构特点引课，有利于学生用对比法和类似性学习。

学生对碳单质及二氧化碳的性质已有一定的认识和掌握程度，再加上对二氧化硅的结构和用途的了解，然后再讲解二氧化硅的性质，再加上多媒体的辅助，学生学习起来更容易接受。

学生学习本节可能会遇到的障碍点：由于高一学生接触元素化合物的学习时间较短，又没有原子结构和元素周期律的理论为依据，因此还没有形成完整的元素化合物学习的化学思想，不太会运用对比的思想学习硅及其化合物的性质和制备等。因此，在前期的教学中力

图每节课逐步渗透这些思想作为铺垫，帮助学生温故而知新，使学生在元素化合物的学习过程中形成一条完整、清晰的主线，从而建构元素化合物的知识体系。

三、教学目标 1．知识与技能目标

1、了解硅在自然界中的含量、存在、用途。

2、了解二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅的化学性质。

3、认识硅酸的制备原理，使学生初步掌握化学实验基本操作、基本技能。

2．过程与方法目标

1、学生学会运用对比的方法来认识物质的共性和个性，拥有对新旧知识进行归纳比较能力。

2、通过硅酸的制备，具有实验设计的思维方式。

3．情感态度与价值观目标

1、学生学会学习元素化合物的正确方法：结构决定性质、性质决定用途。

2、学生了解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。

【教学重点】二氧化硅的化学性质、硅酸的制备。

【教学难点】二氧化硅的结构及性质的研究方法。

【教学方法】对比法、讨论法、

探究法、讲授法。

【教学用具】多媒体课件、微课实验视频、新媒体视频等。

【教学过程】

教学环节

引

入

教师活动

学生活动

设计意图

用“美丽石头”新媒体视频引入新课

观看视频

启发式引入，激发好奇心

认识二氧化硅与生产生活息息相关

引起起学生兴趣

强化学生“结构决定性质”的化学思维

【讲述】这些“美丽石头”它们都有着共同的的主要成分--二氧化硅

那么今天我将跟大家一起学习二氧化硅的相关知识。

观看视频，认识到硅的广泛存在和应用。

预

习

与学生一起回顾硅的原子结构示意图。

引导学生联想到与它类似的碳的原子结构示意图。

课前预习硅的原子结构示意图

回顾碳的原子结构及其性质，并且阅读课本

【问题】硅元素结构上又和碳有什么不同？根据结构推测硅单质的性质有哪些？

自主学习

指导学生阅读课本

思考导学案上面的问题

与老师互动

充分发挥学生的主体性

体现教师主导，以学生为主体的思想

了解二氧化硅的广泛存在，激起学生研究二氧化硅的热情

体会结晶形和无定形，为今后学习晶体建立感性认识

体会合作的重要性，培养合作精神

培养有效分类和有序表达的思想

为方法总结打基础

在交流中完善对二氧化硅性质的认识

应用视觉冲击，吸引学生主动学习

师生互动解决刚才思考的问题

二

氧

化

硅

的

结

构

性

质

下面我们来了解一下二氧化硅的晶体结构。

观看图片，了

解二氧化硅的多媒体图片展示：二氧化硅的结构

结构。

【讲述】每个硅原子和四个氧原子以共价键结

合，形成以该硅原子为中心的正四面体型结构，

观看图片，了这种正四面体型结构向空间伸展，就形成了具解二氧化硅晶有空间网状结构的原子晶体。

体的形状。

【讲述】二氧化硅有这么多这么重要的用途，【思考与交流】我们已经了解了二氧化硅的结构和用途，

那么请同学们跟据这些来思考：

1、SiO2具有哪些物理性质？

2、SiO2的化学性如何呢？

教师根据同学们的讨论，进行总结。

物理性质：

化学性质：

思考问题，并积极与同学交流。

特

殊

性

【PPT】展示

美丽的玻璃雕刻品

【问题】这些美丽的玻璃雕刻品是怎么做出来的呢？请同学们讨论。

观看图片

肯定同学的回答。引出二氧化硅化学性质。

【讲述】二氧化硅为酸性氧化物，而一酸性

氧化物般不与酸发生化学反应，但二氧化硅却

能与氢氟酸发生反应，这也是工业上用氢氟酸认真听讲

雕刻玻璃的反应原理。这是二氧化硅的特性。

与旧知结合，形成网状知识结构，利于学生自己的只是建构

【问题】二氧化硅是酸性氧化物，作酸性氧化物，它应该有什么性质呢？

【回答】与碱性氧化物和碱反应。

回顾并根据CO2

酸

性

氧

化

物

硅酸的制备

请同学们自己写出CO2与CaO和Ca（OH）2反应的化学方程式。

【讲述】

SiO2与 CO2类似，请同学们根据 CO2的反应写出 SiO2与 CaO和Ca（OH）2，NaOH反应的反应方程式。

的反应写出

锻炼类比SiO2与 CaO和的学习方Ca（OH）2的反法，

鼓励学生应方程式

猜测新知

观察、填写

实验

倾听、体会

描述，分享

运用实验结观察

回到资料和实验，得出硅酸的性质

为后续学生自己做实验做准备

培养实验能力，交流和责任意识

培养实验能力是学生在实验中体会培养交流能力，取长补短

观察凝胶

了解硅酸

演示：硅酸钠溶液与盐酸的反应

微课视频

请学生描述实验的现象，结论。

引导学生从资料和实验中提取硅酸的某些性质

果，解决问题

合作能力

硅酸的性质

引导学生从资料和实验中提取硅酸的某些性质

观察

---弱酸性、不稳定性

回到资料和实验，得出硅酸的性质

硅酸的用途

课堂小结

引导学生阅读课本，了解硅酸的用途，

多媒体辅助教学

认识和了解硅酸的在日常生活中的广泛用途

激发学生的兴趣

联系生活

一、

二氧化硅：

1、二氧化硅的存在及结构

2、二氧化硅的性质

3、二氧化硅的用途

二、硅酸：

1、硅酸的制备

2、硅酸的性质

3、硅酸的用途

课件：两个小题

课堂练习：

布置作业

导学案： 1、第三部分-课后提升

2、把CO2与SiO2 的物理性质和化学性质进行对比

【板书设计】 《二氧化硅和硅酸》

结构

二氧化硅

制备

性质（特性与HF）

用途

硅酸

性质

SiO2

H2SiO3 用途

教学反思