第三单元　含硅矿物与信息材料特级教师教学实录

《含硅矿物与信息材料》第一课时教学设计

教学课题：含硅矿物与信息材料

所用教材：化学

必修1 章节：专题三第三单元

页码：P78-80

出版社：江苏教育出版社

【指导思想】

本课时教学设计的重点是引导学生认识身边的各种硅酸盐，让学生认识到没有硅酸盐就没有我们生活的地球以及地球上的建筑物，无论是平凡的尘土、沙石还是许多神奇的宝石，它们都是硅化合物；认识硅化合物对人类文明发展的重大影响，通过人类发明和使用硅化合物如发明陶、瓷器、玻璃的历史，让学生认识到硅化合物发明使用的历史就是一部人类文明发展的历史。在学习本节课的知识时，教师辅以引导、归纳的基础上，学生通过阅读、讨论、实验探究等，更多地参与，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。

【教学内容分析】

本单元内容按照人类使用含硅化合物的发展，以自然界存在的硅酸盐到单质硅的制备为线索，引导学生认识身边的各种硅酸盐，本单元对学生的知识性要求比较低，教材在内容安排上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。

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知识，为选修《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。

【学生情况分析】

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，基于化学的理解和认识层面，主要还是从生活和实际经验出发，通过科学的方法和态度了解新的事物，从感知到理解，从已知到未知的认知顺序进行学生的学。

【教学目标】

知识与技能：

1．了解硅的存在形式，知道硅的发现史，认识硅的化合物在生活实际中的重要应用。

2．掌握硅酸钠的有关知识。

3．知道陶瓷、水泥、玻璃等硅酸盐产品的工业制法及应用。

过程与方法：

1.通过探究实验，学习观察、推理的方法。

2.利用本节较为丰富的阅读素材，体验信息的获得过程，培养

分析、归纳等能力。

3.学习硅酸钠的有关知识，进一步掌握从“性质”联系“用途”

一般方法。

情感态度与价值观：1.通过硅的发现史体验认识科学是在实践和探究中不断发展

完善起来的，科学的发现需要敏锐的观察力和求真、求实、

严谨的科学态度。

2．从传统材料发展中，感受化学的实用性，感受化学对社会发展进步的巨大贡献。

【教学重点】硅酸钠的性质；三大硅酸盐产品的介绍。

【教学难点】三大硅酸盐产品的介绍。

【教学思路】

引入新课

硅的存在形式

观看视频------神奇的元素“硅”

主要以二氧化硅和硅酸盐存在

补充

硅酸盐简介

硅酸盐产品

（传统材料）

拓展视野

硅的发现简史

认识到没有硅酸盐就没有我们生活的环境和地球。

（横向）

展示身边的硅酸盐

最简单的硅酸盐：硅酸钠

实验探究

性质和用途

认识到硅化合物发明使用的历史就是一部人类文明发展的历史。

（纵向）

陶瓷

介绍发明史，展示、归纳

玻璃

讲述制作产品的原料和主要成分

水泥

分子筛的介绍

【教学用具】ppt、视频、实物（包括实验试剂）

【教学方法】学生自主学习和探究式教学相结合。

(1)利用多媒体教学更加直观展现硅在自然界中的存在形式。

(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。

【教学过程】

学习课题

教师活动

学生活动

教学设想

（1）回学生回顾知识，思考、讨论并回答问题。

（1）地壳中有氧、硅、铝、铁等。硅元（1）回顾初中知识，地壳中元素有哪些，硅的含量排1．硅及其化合物的存在

第几？

播放视频---神奇的元素“硅”，

提问：

（2）从视频中，你能从中获取关于硅的哪些信息？

素的含量仅次于氧，排第二位。

（2）视频信息：①硅元素虽然在地壳中含量丰富，在生活中与我们朝夕相伴，但是很少有人见过它的庐山真面目。②硅与不同的元素形成水晶晶簇、硅孔雀石等化合物，在水晶宝石矿石泥沙中都能找到。③在其他星球上的生命可能是以硅为基础的。

(3)结论：硅含量丰富，生活中随处可见且十分重要，在自然界中主要是以硅酸盐和二氧化硅（从水晶得出）的形式存在。

顾初中知识并用视频导入课堂，内容与课堂紧密相关。

（2）吸引了学生的注意，更激发了学生的学习兴趣。

介绍硅的发现简史（重点内容：1787年，拉瓦锡首次发现硅存在于岩石中。然而在1800年，戴维将其错认为一种化合物。1807年瑞典化学家贝采里乌斯将硅土、铁和碳的混合物烧认识科学是在实

倾听，思考

了解硅的发现历史过程。

践和探究中不断发展完善的，尊重科学史实。

2．硅的发现史

至高温获得硅化铁，加盐酸，硅化铁分解产生沉淀，此时产生的氢气较纯铁分出的多，于是他证明其中必含有别种元素。1811年，盖-吕萨克和Thénard可能已经通过将单质钾和四氟化硅混合加热的方法制备了不纯的无定形硅。1823年，硅首次作

为一种元素被贝采里乌斯发现，他用金属还原分离法将四氟化硅与金属钾或氟硅酸钾与钾共热首次制得粉状单质硅。）

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。

通过图片的直多媒体展示：自然界中的一些硅酸盐的图片及其化学式；

观性感（2）观察图片和化学式；

硅酸盐在我们生活中无处不在且必不可受硅酸盐的重3．硅酸盐(silicate)的简介

少的，从化学式看出结构复杂种类多样。

要性，它

与人类的文明是密不可分的。

过渡：我们刚才看到的硅酸盐结构复杂，种类繁多，在所有硅酸盐中，有一种盐是最简单的，就是接下来我们要学习的硅酸钠，它也是是极少数溶于水中的一种，用途广泛。

（1）讲台上展示硅酸钠试剂；

学生观察盛装硅酸钠试剂瓶用什么塞子及原因。

（1）通过实验探（1）动手参与、探索实验，观察、分析、索，培养思考实验现象，总结硅酸钠的性质（硅酸钠能溶于水；水溶液称水玻璃。水溶液呈碱性,呈粘稠状。）

（2）描述现象，书写有关的化学、离子方程式；

向溶液滴加稀盐酸也有白色沉淀生成，且沉淀呈胶冻状。

科学探究能力；

（2）让学生学会掌握：实验探索――分析总

4．硅酸钠的知识

（2）探究实验：硅酸钠的性质①加水溶解；检验其溶液酸碱性；②向溶液中滴加稀盐酸观察现象；③再向②中滴加氢氧化钠溶液。（师生共同完成实验）

Na2SiO3

+ 2HCl + H2O == H4SiO4↓+ 结――掌2NaCl 握知识的（3）硅酸钠的重要用途。

在沉淀中加入氢氧化钠溶液，沉淀溶解：科学学习演示实验---“点不着的滤纸”

H4SiO4 + 2NaOH == Na2SiO3 + 3H2O 方法。

提问：硅酸钠具有什么性质?

（3）从实验现象中归纳思考用途。

硅酸钠耐高温，可用作粘合剂、防火剂。

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？下面我们来了解传统的硅酸盐产品的有关知识。

（1）学生向大家展示硅酸盐产品，加大了他收集的硅酸盐产品，讨论、总结硅酸盐产（1）师生共同展示收集的硅酸盐产品；

（2）总共大致可以分为三类陶瓷、水泥、玻璃，那么它们是怎么被发明出来的5．硅酸盐产品（传统材料）

呢？

（3）ppt讲解水泥、玻璃工品的应用与社会发展的关系。

们的参与度，体现收集的有：碗、玻璃杯、玉佩、水泥片、学习主动瓷瓶等等。

结论：（1）玻璃、水泥、陶瓷生产的共同点是：都在高温下，发生了复杂的物理和化学变化。原料都有含硅元素物质，产品都含硅酸盐，且都是混合物。

性。

（2）通过对传统硅酸盐历史的了解，更加感悟到人类文明发展的路程。

（3）了解产品的应用和新发展激发学习的热情，增强探索意识，树立业生产的原料、设备、条件、（2）了解陶瓷、水泥、玻璃的发展的历成分、主要反应等

（4）要求学生总结传统的硅酸盐产品即传统材料：玻璃、水泥、陶瓷的生产原料和产品的主要成分。

史。

（3）总结：

（4）陶瓷的原料：粘土

陶瓷的制作过程：混合、成型、干燥、烧结、冷却、陶器

远大理想，增强努力学习的责任和使命感。

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发展，如分子筛。

（1）

阅读教科书80页的拓展视野。结合PPT进行讲述，分子筛是结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐，由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成分子筛，其尺寸6．分子筛

大小（通常为0.3~2.0 nm）的孔道和空腔体系，从而具有筛分分子的特性。

阅读资料；了解分子筛的原理、结构和作用。

分子筛可用于：分离、提纯气体或液体混合物；还可以作干燥剂、离子交换剂、催化剂、催化剂载体、净化水、净化空气、防毒器械、食品保鲜、电子产品处理、石油化工等方面。

（1）结合书本扩展了学生的思维

（2）激发学生研究、探索意识。[高考资源网]

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，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。

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：预习下节课的知识

【板书】

含硅矿物与信息材料

二氧化硅

1、硅的主要存在形式

硅酸盐

2、硅酸钠

（1）性质：能溶于水；水溶液称水玻璃；水溶液呈碱性。

（2）发生反应：滴加稀盐酸：

Na2SiO3 + 2HCl + H2O == H4SiO4↓+ 2NaCl

在沉淀中加入氢氧化钠：H4SiO4 + 2NaOH == Na2SiO3 + 3H2O (3)用途：防火作用、粘合剂等。

3、其他硅酸盐产品：传统材料--陶瓷、水泥、玻璃

传统材料的新发展—分子筛