归纳与整理优秀公开课教案

（第一课时）

一、教学设计分析

本节课运用创设问题情景，采用“引导—探究”和对比推理的教学模式，经过“启发引导→自主学习→实验探究→对比归纳→讨论交流→拓展研究”的过程，达到情景激学，目标导学，实验促学的效果，课堂上应用了探究、讨论、阅读、分组实验和多媒体等多种手段辅助教学。对硅酸的认识采用了实验探究的方法，通过学生的亲历过程，对硅酸有一定的感性认识；在认识二氧化硅的结构时，充分利用晶体模型，增强了教学的直观性；二氧化硅和氢氟酸的反应是本节课的一个难点，学生还没有进行卤素的系统学习，在生活中也没有遇到过氢氟酸，因此，通过学生课前的调研及课堂中播放的氢氟酸雕刻玻璃视频等，有助于学生突破难点；此外，在教学中还引用了大量的图片、实物等资料，给学生在视觉上产生强烈的刺激，构架了一座从书本知识到生活实际的桥梁。同时，在自然界和生产、生活的大背景中进行元素化合物知识的教学，有利于落实情感态度与价值观目标。

二、教材分析

《无机非金属材料的主角——硅》是人教版高中化学必修一第四章第一节的内容，本节是非金属及其化合物的开始，又是常见无机物及其性质等知识的继续，通过本节的学习也为学习元素周期律奠定了基础。硅及其化合物是学生在日常生活中所熟悉的物质，硅在非金属材料、信息技术、光电技术等领域有着十分广泛的应用；这就更加突出了它在社会发展历程中、信息化社会中的重要性、广泛性和应用的前瞻性；通过硅及其化合物知识的学习，学生对生活中常见的物质有了进一步的了解与认识，开阔了眼界，更加密切了化学与生活，化学与社会的联系。

三、学情分析

高一学生对非金属材料没有明确的概念，也没有接触过，所以习必须借助于实验以及多媒体教学。对硅仅限于听过其用途，但对其化学性质还不是很了解，但是对其同主族的碳认识还是比较深刻，所以可以用类比的方法学习

四、教学设计

（一）知识和技能

1．掌握SiO2的存在形态，掌握其化学性质

2．记住硅酸的组成和性质，了解硅胶的形成和用途。

（二）过程和方法

通过自主学习、探究，培养学生自主学习的能力。在教师的指导下，通过上网查 阅资料培养自我查阅资料的能力

1

（三）情感、态度和价值观

1.学习有关“陶瓷”的知识，了解中华民族的传统文化，培养学生爱国主义情感。

2.通过硅及其化合物重要用途的学习，激发学生学习化学的兴趣。

教学重点、难点：

重点：硅酸的性质和制备，二氧化硅的性质及重要用途。

难点：硅酸的制备，二氧化硅的性质

教学方法: 情景引入——提出问题——设计方案——实验探究——汇报交流——总结释疑——解决问题。并借助多媒体﹑实验仪器及药品等辅助手段。

五、教学过程

教师活动

展示袋装食品干燥剂【设问】知道这些干燥剂的成分是什么吗？【引入课题】其中有一种干燥剂的成分是硅胶。

今天我们就来研究和它相关的硅的化合物的性质。

画出硅和碳的原子结构示【走进微观世界】对比碳和硅的原子结构

【投影】二氧化硅的晶体结构

意图，对比碳和硅原子结构的相同点和不同点；

【看书】认识二氧化硅的结构

【理解】硅同碳元素一样，其原子既不容易失去电子又不容易得到电子，主要形成四价体会学习化学的主要指导思想：结构决定性质

观察硅胶干燥剂

思考

从日常生活中的事物出发，引起学生深入学习的兴趣

学生活动

设计意图

教学策略、方法

2

的化合物。硅是一种亲氧元素，在自然界中主要以氧化物及硅酸盐的形式存在。

对比“鸟巢”图片，产生联想，对网状结构留下深刻印象

【投影】二氧化硅的存在形态

【设问】通过二氧化硅的存在、用途以及观看图片，联想、思考

使用情景教学激发学生探究二氧化硅的物理性质：难物质性质的兴趣；

学会通过信息推测物质的性质

通过采用比较的方法学习SiO2与CO2的化学性质，培养学3 资料信息，推测它可能溶于水、熔点高、硬度大

具有的物理性质和化学稳定性

【设问】实验室有两瓶未贴标签的试剂，它们分别装有盐酸和氢氧化钠溶液，请同学化学稳定性：通常条件下很稳定

对比SiO2与CO2的化学性们考虑如何区分？【视质，写出相应的化学方程式

频】氢氟酸雕刻玻璃

【设问】二氧化硅是两性氧化物吗？

【讨论】回忆两性氧化物的定义，对比得出结论

阅读课本中有关二氧化硅【板书】二氧化硅的用途方面的内容，归纳总结的用途

【投影】神奇的二氧化硅

你所获取的信息。

二氧化硅的用途：建筑材料、装饰品、石英坩埚、光学

你知道“信息高仪器、精密仪器轴承、光导纤速公路”吗？

介绍“光纤之父”维等。

思考、回答

高锟

生的比较能力和归纳能力，并为以后学习周期律打下基础

培养学生归纳总结的能力

【设问】为什么硅胶能做干燥剂？它的成分是什么？

【指导学生阅读实验内容】

【巡视、指导】

【讲解】实验得到的软而透明、胶冻状的物质是硅酸凝胶，硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，称为“硅胶”。

【总结】

启发学生总结硅胶的用途

【讲解】如果把硅酸加热，完全失去水，可以得到二氧化硅

【演示】学生实验思考】为什么纸不会燃用实验激发学生探究学习的兴趣

引导学生学会将已有的化学知识应用到生活中，解决实际问题

4

【思考】学生阅读实验要求，分组实验，观察现象。、

【探究实验1】

学会通过实验研究物质性质在小烧杯中加入约10mL 的方法；

Na2SiO3溶液

（饱和Na2SiO3溶液按1：3的体积比用水稀释），滴入1滴酚酞溶液，再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，边加边搅拌。仔细观察变化过程及其现象，并在学案上填写教材上的表格

提高观察实验的能力

视频：小魔术“燃不着烧？

的纸”

【问题】

1、为什么石棉网

有耐高温性？

2、消防员穿的棉

【作业】课后通过看书、

布衣服为什么比普通查阅资料，总结其它硅酸盐的棉布衣服不易着火燃性质和制法。

烧？

通过简单介绍硅酸钠的性质，指导学生课后学习其它硅酸盐知识

【板书设计】 第一节 二氧化硅和硅酸

一

、

二氧化硅的性质

SiO2＋2NaOH二氧化硅的用途

二

、

硅酸的制备

Na2SiO3 +2HCl无机非金属材料的主角—硅（第一课时）

【配套学案】

一、课标要求：

1.记住硅酸的组成和性质，了解硅胶的形成和用途。

2．掌握SiO2的存在形态，掌握其化学性质。

二、课前预习学案

（一）

二氧化硅

1．二氧化硅的存在：存在形态有 形和 形两大类，石英（水晶、玛瑙）的主要成分都是 ，沙子中含有少量的 。

2．SiO2的物理性质 固体，熔点 、沸点 ， 溶于水。

3．SiO2的晶体结构 空间网状结构

4．SiO2的化学性质

（1）不与水、一般的酸反应。但与氢氟酸（HF）反应： 因此，实验室中不能用 盛装氢氟酸。

（2）具有酸性氧化物的通性。

①

与强碱溶液反应： ；

②

与碱性氧化物反应： ；

5

Na2SiO3＋H2O 2NaCl +H2SiO3↓

（3）在高温下与碳酸盐的反应

①

与Na2CO3反应： ；

②

与Na2CO3反应： 。

5．用途

（1）纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制

（2）实验室中使用的 。

（3） 和 制作饰物和工艺品。

（二）硅酸

1．硅酸的物理性质

硅酸是一种 色 状的固体， 溶于水。

2．硅酸的化学性质

（1）是一种弱酸，酸性比碳酸 ， 使指示剂变色。只与强碱（NaOH溶液）反应： ；

（2）受热易分解： ；

（3）制取（强酸制弱酸）

①

Na2SiO3

溶液与HCl溶液反应： ；

②

Na2SiO3溶液中通入CO2： ________ ；

3．硅酸的用途

硅酸凝胶经 形成多孔干胶，简称 ；硅胶多孔，吸附水能力 ，常用作袋装食品和实验室瓶装药品等的 ，也可以用作催化剂的载体。

三、课中探究学案

【合作探究】实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而为什么不用玻璃塞？ 【典型例题】

【例1】科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列关于硅的说法中错误的是

（ ）

A．自然界硅的贮量丰富

B．自然界中存在大量的单质硅

C．高纯度的硅被用于制作计算机芯片 D．光导纤维的主要成分是Si 【例2】赏心悦目的雕花玻璃是用下列物质中的一种对玻璃进行刻蚀而制成的。这种物质是( ) A．盐酸 B．氢氟酸 C．烧碱 D．纯碱

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【例3】空气中久置而不会变质的是（ ）

A．烧碱 B．过氧化钠 C．二氧化硅 D．硅

【例4】下列物质间转化必须加入还原剂才能实现的（ ）

A．SiO2→Na2SiO3

B．Si→Na2SiO3

C．Si→SiF4

D．SiO2→Si

【达标反馈】

1．下列有关硅及其化合物的叙述中，不正确的是 （ ）

A．刻蚀玻璃的原理为：SiO2＋2NaOHNa2SiO3＋H2O B．硅的化学性质不活泼，常温下不易与氧气、氯气、硫酸等反应

C．硅在地壳中的含量仅次于氧，是应用广泛的半导体材料

D．光导纤维的主要成分是二氧化硅

2．下表各组物质中，满足如图物质一步转化关系的选项是（ ） 选项

A B C D X Na Cu CaO Si Y NaOH CuSO4

Ca(OH) 2

SiO2

Z NaHCO3

Cu(OH)2

Ca CO3

H2SiO3

3．欲观察氢气燃烧的火焰颜色，燃烧管的材料最好采用（ ）

A、普通玻璃 B、含钾玻璃 C、铜管 D、石英玻璃

4．实验室有下列试剂，根据它们各自的性质，必须选用合适的试剂瓶盛装，回答下列试剂瓶中的可盛装的试剂。①二氧化硅；②硝酸银晶体；③氢氧化钠溶液；④氢氟酸；⑤浓硫酸；⑥氯水

（1）细口磨口塞试剂瓶______________________；（2）广口瓶_________________。

（3）棕色细口磨口塞瓶_____________________；（4）细口橡皮塞瓶______________。

（5）棕色广口瓶_________________________；（6）细口塑料瓶_____________。

【知识梳理】

（一）二氧化硅

1．二氧化硅的存在:硅石、玛瑙、石英、水晶的主要成分都是二氧化硅。

2．SiO2的物理性质：纯净的二氧化硅为无色晶体，熔点高、硬度大。

3. SiO2的晶体结构：以硅为中心的正四面体空间网状结构，每个硅原子周围有4个氧原子，每个氧原子周围有2个硅原子，整个晶体中，硅氧个数比为1：2。

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4．SiO2的化学性质：（1）酸性氧化物的通性；（2）特性：与氢氟酸反应；（3）与焦炭反应制取单质硅。

5．用途：（1）做耐高温耐磨仪器；（2）；作装饰品（3）工业上制取单质硅。

（二）硅酸

1．硅酸的物理性质：难溶于水，白色胶状沉淀，有吸附性。

2．硅酸的化学性质：（1）弱酸性，与强碱反应；（2）热不稳定性，受热分解。

3．硅酸的用途

：制备硅胶，用作干燥剂或者催化剂载体。

四、课后巩固学案

1．下列关于在科技、体育、生活等各领域内使用的相关材料的说法，错误的是（ ）

A．航天器的机身多使用的是以纤维为增强体、金属为基体的复合材料

B．羽毛球拍、网球拍等体育用品多采用的是碳纤维增强复合材料

C．铜在电气和电子工业中被广泛使用，被誉为“21世纪的金属”

D．玻璃、水泥属于传统无机非金属材料，其主要成分为硅酸盐

2．下列关于游离态硅及化合物硅的说法不正确的是 （ ）

①硅是构成地壳的第二大元素；②水泥、玻璃、陶瓷都是传统的无机非金属材料；

③晶体硅广泛用于制作光导纤维；④陶瓷是新型无机非金属材料。

A、①② B、②③ C、①④ D、③④

3．下列物质不能通过化合反应直接制取的是 （ ）

A、H2SiO3

B、Fe(OH)3

C、CaSiO3

D、FeCl3

4．某氧化物X难溶于水，能溶于熔融的烧碱，生成易溶于水的化合物Y，将少量Y溶液滴入盐酸中，最终能生成一种白色的胶状沉淀，则X是 （ ）

A、MgO

B、Al2O3

C、SiO2

D、P2O5

5．现有下列五个转化，其中不能通过一步反应实现的是 （ ）

①SiO2→Na2SiO3；②CuSO4→CuCl2；③SiO2→H2SiO3；④CuO→Cu(OH)2；⑤Na2O2→Na2SO4

A．①②

B．③④

C．②③④

D．②③④⑤

6．下列物品或设备：①水泥路桥、②门窗玻璃、③水晶镜片、④石英钟表、⑤玛瑙手镯、⑥硅太阳能电池、⑦光导纤维、⑧计算机芯片所用材料为SiO2或要用到SiO2的是 (

) A．①②③④⑤⑦ B．全部 C．⑥⑧ D．①②⑦⑧

7．下列说法符合事实的是 （ ）

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A．CO2通入水玻璃中得到白色沉淀 B．SiO2溶于水成为硅酸

C．CO2通入饱和CaCl2溶液能生成白色沉淀 D．硅酸酸性比碳酸弱，所以SiO2不能跟Na2CO3反应

五、课后反思

我的思考

小组的思考

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