第三单元　含硅矿物与信息材料教学实录

《含硅矿物与信息材料》教学设计

江苏省响水中学 张子洁

一．设计思想

本节课是该单元的全部内容，利用硅是地壳中含量第二多的元素这一知识点出发，引出硅主要以化合态形式存在于硅酸盐和二氧化硅中。一条线路从硅酸盐的表达形式再到硅酸盐的产品（陶器、玻璃、水泥）。另一条线路从二氧化硅再自然界中存在形式，沙子、石英、水晶、硅藻土来学习二氧化硅的物理性质和用途，化学性质从类比二氧化碳的化学性质的角度出发进行学习，正好可以引出制备单晶硅和单晶硅的用途。本节课除了学习相关知识点，更注重把知识与实际应用联系起来，玻璃的生产原理，二氧化硅用作光导纤维的优势，最近的事实热点华为孟晚舟被扣留背后的真实原因等。因此，我在设计本节课的教学过程中，更多的融入了新课程的教学理念，更多的利用现代化的教学手段（视频，PPT等），以此来更多的提高学生们的化学素养。最终的理念，让学生通过本节课学习过程的体验，在掌握硅和二氧化硅的性质和用途的同时，能学会一些从生活中去发现化学、研究化学、应用化学的方法，进而为人类社会的进步贡献自己的力量。

二．教材分析

从硅及其化合物的知识体系来看，它由硅酸盐矿物与硅酸盐产品及二氧化硅与信息材料两部分内容组成。在内容编排上打破常规，首先从日常生活中常见的硅酸盐产品入手，学习硅酸盐的性质和用途，接着介绍二氧化硅的性质，最后介绍硅单质。先学习比较熟悉的硅的化合物，再学习单质硅的顺序符合认知规律，有利于学生接受。硅虽然是非金属元素，由于其结构上的特殊性（最外层4个电子），使得硅、二氧化硅，既有非金属元素具有的一些共性，又有自己的特性。在学习的时候要回顾前面学习过的卤素、镁铝元素的性质，尽量和同族的元素碳进行比较，突出自己的特性，为下面学习硫氮元素打下基础。

三．学情分析

硅元素在整个模块学习中占的比例比较小，历来是学生掌握知识较弱的一块。虽然硅的化合物在日常生活中常见，但学生很少和化学知识联系。由于学生已经学习过氯、钠、镁等元素化合物知识，了解一般的认知规律，特别在学习氯后，学生应该有很多的感性认识，在学习这节课的内容时候，会觉得很容易，所以与实际生活相联系，并且把握重难点。

四．教学目标

（1）课前学生预习二氧化硅、硅在日常生活中的存在和用途，引导学生自主学习，课堂上学生分组谈论，对探究题进行合作探究，引导学生对所学知识活学活用，并进行整合。

（2）了解二氧化硅、单晶硅和硅酸盐矿物与人类文明发展的密切关系，尤其是光导纤维、半导体材料给现代人类文明进程所带来的质的飞跃。

（3）了解硅、二氧化硅硅酸盐的存在、性质与用途，了解二氧化硅与二氧化碳的异同点。

（4）开展多种形式的交流活动，培养学生的互助合作、探究创新精神。

五．教学重点和难点

1、教学重点：

1

二氧化硅、单晶硅的性质和用途，掌握单晶硅的冶炼方法

2、教学难点

二氧化硅的结构和性质

六．教学策略和方法

本单元对学生的知识要求相对较低，关键是硅及其化合物在生活生产中的应用，特别是通过课堂教学活动，能让学生充分感觉到化学的实用性和真实性。为此，我们要让每位学生都参与到教与学中来，课前提前设计好问题，以预学案的形式发给学生让其学习，并进行批改，对错的多的地方及答题不规范处加以点拨，并在课堂上对知识点拓展，给他们充分的交流讨论时间，通过多媒体的辅助，师生共同比较、总结，达成知识要点，激发继续学习化学的兴趣。

七．教学过程

（一）课前准备

把学生分成几个学习小组，并设立组长，对本节课内容进行预习，并完成预习案，互相交流圈出重要知识点。

（二）课堂教学过程

教学环节

提问引入

我们已经了解硅在地壳中的含量第二多，主要以化合态的形式存在于什么物质中？展示预学案内容及批改情况

板书

多媒体辅助

一．硅酸盐

二.二氧化硅（分别写在黑板两侧）

展示硅酸钠固体、硅酸钠溶液以及燃烧浸泡过硅酸钠溶液的板材的图片

提出问题

同学们根据自己的观察，你能知道关于硅酸钠的哪些信息？

多媒体辅助

提出问题

展示自然界硅酸盐的图片以及它们的化学式

同学们根据自己的观察，现在的化学式的表示方法与硅酸钠的有什么不同？它们的表示有什么共同点

板书

硅酸盐表示方法：1、化学式法；2、氧化物法：金属氧化物二氧化硅水

提出问题

多媒体辅助

板书

提出问题

..教师活动

学生活动

观看PPT，对号入座，答错的及时订正，并学习答对同学做题习惯

笔记

观看PPT 交流讨论并回答

观看PPT 思考交流讨论并回答

硅酸盐存在广泛，有哪些用途呢？

展示陶瓷、玻璃、水泥图片以及它们的原料

玻璃的生产原理

如何制造有花纹的玻璃杯？

2 思考交流讨论并回答

观看PPT 学生记录

思考

多媒体辅助

提出问题

展示自然界含有二氧化硅的中图片、实物等

同学们根据自己的观察，你认为二氧化硅有什么样的物理性质？

整理后回答

板书

设置问题

1.二氧化硅的物理性质

二氧化硅又有哪些化学性质呢？可以从类比已经学过的物质来推测？

笔记

思考、回答

板书

设置问题

2．二氧化硅的化学性质

结合二氧化硅的物理性质和化学性质，二氧化硅有哪些用途？

笔记

思考，讨论，回答。

过渡

展示几幅图片：大西洋海底光缆，医疗上使用的光纤胃镜。

很惊奇、有兴趣

体会化学与生活

记录

自豪和骄傲

板书总结

拓展

3.二氧化硅的用途：光导纤维

制得的硅：半导体

从硅可以用作半导体，制备芯片，提起中国华为是世界上第一个制造出7nm麒麟芯片的公司，以及孟晚舟在加拿大被无故拘留是因为5G的话语权在华为手中，华为的股权都在中国人手中等。

探究问题

1、将硅酸盐改写成氧化物形式；2、为什么盛放碱液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞？3、二氧化硅是两性氧化物吗？为什么？4、向硅酸钠溶液中通入足量二氧化碳，写出化学和离子方程式。

讨论，展示，点评

总结

氢氟酸存放方法；硅酸的制备以及酸性强弱；单晶硅，二氧化硅，硅酸盐的用途。

回答并记录

达标检测

准备几个习题

统计完成情况

（三）板书设计

除了几个大的标题外，把每个零散的知识点最后串成一条主线：

（四）达标检测

1．下列物质：①氢氟酸；②浓 H2SO4

；③烧碱溶液；④ Na2CO3

固体；⑤氧化钙；

⑥

浓 HNO3

，其中在一定条件下能与 SiO2 反应的有 A. ①②⑥ B. 全部 C. ①③④⑤ D. ②③⑥

3 SiF4

CaSiO3

Si

SiO2

Na2SiO3

H2SiO3

SiO2

Si

2．能贮存在具有玻璃塞的磨口试剂瓶里的试剂是

A．HF溶液 B．KOH溶液 C．盐酸 D．水玻璃

3．下列有关碳和硅氧化物的说法中，正确的是

A．二氧化硅的水溶液显酸性，所以，二氧化硅是酸性氧化物

B．二氧化碳通入水玻璃可得到原硅酸，说明碳酸的酸性比硅酸强

C．高温时二氧化硅与纯碱反应放了二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸强

D．二氧化硅是酸性氧化物，因此，它不能溶于任何酸

4．下列说法正确的是 A.硅材料广泛应用于光纤通讯 B.工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品

C.水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品 D.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应

八．教学评价

1．本节课充分体现学生为主体，教师为主导的理念，充分调动学生自主学习的积极性，通过老师恰当的引导，通过学生自己的思考、相互之间的讨论协作，主动获取知识，并在学习过程中，自己提出问题，在老师和同学帮助下解决问题，获得一定的成功感。同时。拓宽自己的知识面，为以后的成长道路提高帮助。

2．本节课虽然没有实验帮助教学，但是我们通过丰富的实物、图片、音像资料等手段，使课堂气氛轻松、活跃，使抽象的知识形象、化具体化，学生感觉全身心投入，有种不说不快的感觉。整节课内容丰富，容量较大，但不感紧张。

3．虽然本节知识在大纲上要求较低，重在介绍硅材料的用途，但教学的重点一定要突出，所以在本节课的最后知识总结上要连出一条线来，帮助学生掌握。同时设置的课堂检测题，能很好的帮助学生检查自己本节课所掌握知识的情况。

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