高中化学_无机非金属材料的主角——硅教学设计学情分析教材分析课后反思
《无机非金属材料的主角——硅》的教学与反思
《无机非金属材料的主角——硅》的教学与反思无机非金属材料是工程材料中的一大类，其中以硅材料为主的非金属材料在现代工业生产中起着至关重要的作用。
硅材料是无机非金属材料中的主角，不仅在电子领域有着广泛应用，还在建筑、玻璃、化工等领域有着重要的应用价值。
对于硅材料的教学和认识，有着重要的意义和价值。
1. 硅材料的基本概念硅是地壳中最丰富的元素之一，是一种典型的无机非金属材料。
硅材料以其丰富的资源和广泛的应用领域而闻名。
硅材料的主要特点是化学性质稳定，机械性能优良，绝缘性能好等。
在教学中，需要对硅材料的基本概念进行深入的讲解，包括硅的来源、性质、结构特点等方面的知识，让学生对硅材料有一个全面而深入的理解。
2. 硅材料的制备工艺硅材料的制备工艺包括硅的提取、精炼和加工等一系列过程。
在教学中，可以以硅的提取和精炼为切入点，向学生介绍硅材料的制备工艺。
通过实例的分析和实验的操作，让学生了解硅材料的制备流程、工艺特点和生产技术，提高学生对硅材料制备工艺的认识和理解。
3. 硅材料的应用领域硅材料是一种多功能材料，在电子、建筑、化工等领域都有着广泛的应用。
在教学中，可以通过案例分析和实地考察等方式，让学生了解硅材料在不同领域的应用情况，包括硅材料在电子器件、建筑材料、化工产品等方面的应用，激发学生对硅材料应用领域的兴趣，增强学生的实践能力和应用能力。
二、对硅材料教学的反思1. 教学内容的深度与广度在硅材料的教学中，需要对硅材料的相关知识进行更深入和全面的讲解，不仅要介绍硅材料的基本概念，还要让学生了解硅材料的制备工艺、应用领域和发展趋势等方面的知识，增强学生的综合素质和创新能力。
2. 教学手段的创新当前，教学手段日新月异，教学技术也在不断更新和变革。
在硅材料的教学中，可以尝试运用多媒体教学、虚拟实验等现代化教学手段，激发学生的学习兴趣，提高教学效果。
通过教学手段的创新，可以使硅材料的教学更加生动、直观，提高学生的学习积极性和主动性。
《无机非金属材料的主角——硅》的教学与反思
《无机非金属材料的主角——硅》的教学与反思1. 引言1.1 硅的重要性硅是一种极其重要的无机非金属材料，广泛应用于各个领域。
其重要性主要表现在以下几个方面：硅是一种重要的半导体材料。
在电子行业中，硅被广泛用于制造各种电子器件，如集成电路、太阳能电池等。
由于硅具有良好的半导体性能和稳定的化学性质，使得它成为电子行业中不可或缺的材料之一。
硅在建筑材料领域也有重要应用。
硅酸盐材料在建筑领域中被广泛应用，如水泥、陶瓷等。
硅材料的高强度、耐火性和耐腐蚀性，使其成为建筑材料中的主要组成部分之一。
硅在化工领域也有广泛的应用。
硅氧烷、硅醇等有机硅化合物在化工生产中被广泛应用于润滑剂、橡胶填料、涂料等领域，发挥着重要的作用。
1.2 无机非金属材料的介绍无机非金属材料是一类极为重要的材料，它们在现代工业生产和科学研究中发挥着重要的作用。
无机非金属材料具有多样的物理性质和化学性质，涵盖了广泛的领域，如电子、光学、磁性、隔热、耐高温等。
这类材料通常具有较高的熔点和硬度，同时具有独特的特性，例如光学透明性、电绝缘性、化学稳定性等。
无机非金属材料可以分为多种类型，如硅、氧化物、氮化物、碳化物等，每种材料都有其独特的应用和制备方法。
硅作为无机非金属材料中的一种主要材料，在现代工业中扮演着重要的角色，广泛应用于半导体工业、太阳能电池、光电子器件等领域。
硅具有良好的导电性、光学性能和机械强度，是一种非常重要的无机非金属材料。
在工业生产和科学研究中，研究和应用无机非金属材料具有重要的意义，可以推动材料科学和工程技术的发展。
2. 正文2.1 硅的物理性质硅是一种常见的无机非金属材料，具有许多重要的物理性质。
硅是一种灰色的晶体固体，通常呈现出类似于钻石的结构。
硅的密度很低，只有2.33克/立方厘米，使得它成为一种较为轻盈的材料。
硅的熔点很高，达到了1414摄氏度，使得硅在高温环境下依然能够保持稳定的性质。
硅还具有良好的电特性，是一种半导体材料。
《无机非金属材料的主角——硅》的教学与反思
《无机非金属材料的主角——硅》的教学与反思
硅是我们日常生活中广泛应用的一种无机非金属材料，它具有优良的电特性、热特性和光学特性，在电子、化工、建筑等行业有着重要的应用。
本文将介绍硅的教学方法，并对教学效果进行反思和总结。
在教学硅材料的过程中，我们可以利用实验室和图文并茂的方式给学生展示硅材料的基本性质和特点。
我们可以通过一个简单的实验，向学生展示硅材料的导电性能。
我们可以使用一块硅片放置在电路中，通过电流表测量其导电性能，让学生亲自操作，并观察硅片在电路中的表现。
通过这个实验，学生可以直观地理解硅材料的导电特性，并且对于硅材料在电子领域中的应用有更深入的了解。
在教学硅材料的过程中，我们可以通过案例分析的方式，让学生了解硅材料的应用情况。
我们可以分析硅材料在电子元件中的应用。
我们可以展示一些常见的电子元件，并向学生介绍其中使用到的硅材料，让学生了解硅材料在电子元件中起到的重要作用。
我们可以邀请一些从事电子元件研发的专业人士来讲课，向学生介绍硅材料在电子领域的最新应用和发展趋势。
通过案例分析和专业人士的讲解，学生可以更好地理解硅材料的应用领域和发展前景。
我们应该对教学过程进行反思和总结。
教学硅材料应该注重理论与实践的结合，让学生在实践中培养对硅材料的认知和理解能力，并鼓励学生自主探究和合作学习。
我们还应该注重培养学生的创新思维和实验能力，引导学生参与科学研究和工程设计，培养他们的创新能力和实践能力。
《无机非金属材料的主角——硅》的教学与反思
《无机非金属材料的主角——硅》的教学与反思无机非金属材料是工程材料中的重要组成部分，其中硅作为无机非金属材料中的主角，其在现代工业和科技领域中发挥着重要作用。
本文将从硅的基本特性、应用领域和未来发展趋势等方面展开教学与反思。
一、硅的基本特性硅是一种化学元素，其化学符号为Si，原子序数为14。
在自然界中，硅以二氧化硅的形式存在于石英石、石英砂等矿石中，是地壳中丰富的元素之一。
硅的晶体结构稳定，具有优良的物理性能，具有高的硬度、良好的化学稳定性等特点，这使得硅在工程材料中具有广泛的应用前景。
硅的晶体结构具有多种形式，其中多晶硅是最常见的形式之一。
多晶硅具有较高的导电性能，因此在半导体行业中应用广泛。
硅还可以通过化学方法合成无机非金属材料，如氧化硅、硅酸盐等，这些化合物在建筑材料、玻璃制造等方面有着重要的应用价值。
二、硅的应用领域硅作为无机非金属材料的主角，在现代工业和科技领域中发挥着重要作用。
硅材料在电子行业中有着广泛的应用。
作为半导体材料，硅在集成电路、太阳能电池、光电子器件等领域发挥着关键作用。
硅在建筑材料领域也有着重要的地位，硅酸盐水泥、硅胶等材料在建筑工程中发挥着防水、绝缘、耐腐蚀等作用。
硅材料还广泛用于玻璃制造、陶瓷生产、化工工艺等领域。
在当今社会中，随着科技的不断发展，硅材料的应用领域也在不断扩展。
硅在微电子器件、生物医学材料、光学器件等领域都有着广泛的应用前景。
对硅材料的深入理解和研究对于推动科技创新和工程技术的发展具有重要意义。
三、硅材料的未来发展趋势在未来，硅材料的发展将会呈现出以下几个趋势。
硅材料的制备工艺将会更加精细化和高效化。
随着科学技术的发展，制备工艺的不断改进将会使得硅材料的品质得到进一步提高，从而满足不同领域的需求。
硅材料的应用范围将会不断扩大。
随着新兴科技的不断涌现，硅材料在电子、光电子、新能源等领域的应用前景将会更加广阔。
人们对硅材料的环保性能和可持续利用性能的要求也会越来越高，这将促使硅材料的制备和应用向着绿色环保的方向发展。
高中化学教学课例《第四章第一节无机非金属材料的主角——硅》课程思政核心素养教学设计及总结反思
1.了解硅元素在自然界中的存在和含量，从硅元素
的位置与结构推知其亲氧性存在的两种化合物——二
课例研究综 氧化硅和硅酸。
述
2.二氧化硅的结构和性质。
3.硅酸制取原理、性质和硅胶的用途。
4.实验验证硅酸的酸性比碳酸弱的实验事实。
由此，我们可总结出二氧化硅的主要化学性质为： 讲解并板书 1.是一种不溶于水的酸性氧化物（特性）。 2.能与碱反应。
3.能与碱性氧化物反应。 4.能与氢氟酸反应（特性）。 问题探究 1.为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用 橡皮塞而不用玻璃塞。 生因为玻璃中含有 SiO2，SiO2 是酸性氧化物，能 和碱起反应，容易使玻璃瓶塞和瓶颈粘在一起而不能打 开。 问题探究 2.实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟 酸？ 问题探究 3.某同学根据 SiO2 既可与碱反应,也能 与氢氟酸反应,推断 SiO2 为两性氧化物。是否正确？ 过渡二氧化硅广泛存在于自然界中，与其他矿物共 同构成了岩石，天然二氧化硅也叫硅石。沙子的主要成 分就是二氧化硅，石英的主要成分也是二氧化硅，水晶 是纯度较高的二氧化硅。请大家看课本有关内容，了解 它们的用途，并总结出来。 板书（3）SiO2 的用途。 联想质疑你能在沙子与计算机之间、沙子与计算机 光通信之间建立起某种联系吗？（提示：沙子的主要成 分是 SiO2） 学生回答、教师总结沙子——硅——芯片——计算 机
有哪些？请你分别站在不同的角度，对它们进行分类。
学生回答、教师总结
构成它们的材料有：塑料、各种金属、木材、棉花、
沙子、石头、水泥、玻璃、陶瓷、泥土等等……
教学过程
请大家先看 PPT 中的彩图，关于硅单质的照片。
师别看它看起来灰溜溜，它自己及它的化合物的作
用却是大得很。
《无机非金属材料的主角——硅》的教学与反思
《无机非金属材料的主角——硅》的教学与反思无机非金属材料是指不含金属元素的材料，硅是其中一种重要的材料。
硅是地壳上含量第二多的元素，广泛存在于岩石、河流、海洋等自然界中。
硅也是一种重要的无机非金属材料，具有优良的物理和化学性质，在工业和科学领域中有着广泛的应用。
在教学中，我们应该引导学生了解硅的基本特性和应用领域。
硅是一种半导体材料，具有优良的电学性能。
在电子器件领域中，硅是制造集成电路、太阳能电池等重要材料的基础。
硅也是一种优良的绝缘材料，具有较高的耐热性和绝缘性能。
在航空航天、电力工程等领域中，硅被广泛应用于绝缘件、耐高温材料等方面。
硅还具有良好的机械性能和化学稳定性，可用于制造陶瓷、玻璃等材料。
通过实验和实践活动，学生可以亲自感受硅的特性和应用。
可以进行硅的电导实验，观察硅材料在不同电压下的电导行为，了解其半导体性质。
可以进行硅材料的热稳定性实验，测试其在高温环境下的耐热能力。
这些实验可以使学生更加直观地认识硅材料的特性。
在教学反思中，我们应该从理论与实践相结合的角度进行思考。
对于硅材料的理论知识，我们应该结合实际应用场景进行讲解，让学生了解硅材料的重要性和应用前景。
教学中应该注重培养学生的实践能力。
通过实验和实践活动，让学生亲自操作硅材料，从中感受硅的特殊性质和应用。
我们还应该引导学生思考硅材料的局限性和发展方向，培养学生的创新思维和问题解决能力。
《无机非金属材料的主角——硅》的教学与反思既要注重理论知识的传授，又要注重实践能力的培养。
通过理论与实践相结合的方式，让学生对硅材料有更加全面深入的认识，同时培养学生的创新和问题解决能力。
只有这样，才能真正提高学生的学习兴趣和科学素养，为培养高素质的科技人才打下坚实的基础。
高中化学_【课堂实录】硅 无机非金属材料教学设计学情分析教材分析课后反思
［板书］第一节硅和二氧化硅［过渡］首先，我们来认识一下元素含量居于自然界第二的硅单质的性质。
［板书］一、硅（Si）［教师］请大家阅读课本P145的第一、二自然段，总结出硅的存在形态、结构特点、物理性质等方面的内容。
［学生阅读］［提问］硅元素以什么形态存在于自然界？硅元素主要存在于什么物质里？［学生］硅以化合态存在于自然界，硅元素主要存在于地壳的各种矿物和岩石里。
［提问］硅有几种同素异形体？分别是什么？［学生］硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体。
［提问］为什么晶体硅的熔沸点高、硬度大？［学生］因为它的结构类似于金刚石。
［提问］硅的导电性怎样？［学生］介于金属与非金属之间，是半导体。
［教师］很好。
以上内容我们可总结如下：［板书］以化合态存在于自然界，有两种同素异形体。
（1）物理性质：熔、沸点高，硬度大，半导体。
［过渡］那么，硅单质的化学性质又有哪些？其与同主族的碳相比，是否一样？下面，我们就来学习这个问题。
［板书］（2）化学性质［教师］请大家根据所学知识回答，碳单质有哪些化学性质？［学生］碳单质在常温下性质稳定，高温时可与氧气等活泼非金属反应。
在化学反应中常做还原剂。
［教师］回答得很好。
那么，硅的性质是否也如此呢？［学生］常温下，硅的化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，硅不跟其他物质，如氧气、氯气、硝酸、硫酸等起反应。
加热时，能跟一些非金属反应，如它能和氧气反应生成二氧化硅。
［教师］对。
我们可把上述硅单质的化学性质归纳如下：［讲解并板书］常温下性质稳定Si+2F2====SiF4Si+4HF====SiF4+2H2↑Si+2NaOH+H2O====Na2SiO3+2H2↑Si+O2SiO2［教师］除此以外，硅在高温时还可分别与碳及氮气反应生成熔沸点很高、硬度很大的金刚砂——碳化硅（SiC）及氮化硅（Si3N4）。
［过渡］物质的用途由其性质决定，硅的这些性质决定了硅什么样的用途呢？［板书］（3）硅的用途［学生］可以用来制集成电路、晶体管、硅整流器、太阳能电池，还可以用来制造变压器铁芯及耐酸设备等。
《无机非金属材料的主角——硅》 说课稿
《无机非金属材料的主角——硅》说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的题目是《无机非金属材料的主角——硅》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析本节课是人教版化学必修 1 第四章第一节的内容。
教材以硅在无机非金属材料中的重要地位开篇，引出硅及其化合物的性质和用途。
通过对硅的学习，不仅能使学生了解硅在材料科学中的重要作用，还能为后续元素化合物知识的学习打下基础。
从教材的编排来看，先介绍了硅在自然界中的存在形式，然后依次讲解了硅单质、二氧化硅和硅酸的性质及用途。
这种编排符合学生由浅入深、由易到难的认知规律。
二、学情分析学生在初中阶段已经对碳及其化合物有了一定的了解，这为本节课的学习提供了知识储备。
但对于硅这种相对陌生的元素，学生可能会感到抽象和难以理解。
此外，高一学生具备一定的实验观察能力和逻辑思维能力，但在分析问题和解决问题的能力上还有待提高。
1、知识与技能目标（1）了解硅在自然界中的存在形式，知道硅的原子结构特点。
（2）掌握硅单质、二氧化硅和硅酸的主要性质及用途。
（3）理解硅及其化合物在材料科学中的重要地位。
2、过程与方法目标（1）通过实验探究，培养学生的观察能力、实验操作能力和分析问题的能力。
（2）通过对硅及其化合物性质的学习，培养学生的归纳总结能力和逻辑思维能力。
3、情感态度与价值观目标（1）让学生感受化学与生活、生产的密切联系，激发学生学习化学的兴趣。
（2）培养学生的创新意识和科学精神。
四、教学重难点1、教学重点（1）硅单质、二氧化硅和硅酸的性质。
（2）硅及其化合物在材料科学中的应用。
（1）二氧化硅的结构与性质的关系。
（2）硅及其化合物之间的转化关系。
五、教法与学法1、教法（1）问题驱动法：通过设置问题，引导学生思考和探究，激发学生的学习兴趣。
（2）实验探究法：通过实验让学生亲身体验化学变化，培养学生的实践能力和创新精神。
《无机非金属材料的主角——硅》的教学与反思
《无机非金属材料的主角——硅》的教学与反思无机非金属材料是指除了金属和合金之外的材料，它们具有独特的物理和化学性质，广泛应用于各个领域。
在众多的无机非金属材料中，硅无疑是其中的主角之一。
硅是一个非常重要的无机非金属材料，它在工业生产中有着广泛的应用，同时也是现代电子工业的重要原材料。
本文将从教学与反思两个方面来探讨《无机非金属材料的主角——硅》。
一、教学1. 硅的基本性质硅是地壳含量最多的元素之一，它具有许多独特的物理和化学性质。
在教学中，需要对硅的基本性质做详细的介绍，包括硅的来源、性质、结构、晶态形式等方面。
学生可以通过实验观察硅的性质变化，从而更直观地了解硅的特点。
2. 硅材料的制备和加工硅材料的制备和加工是教学中重点关注的内容。
可以通过实验演示硅材料的制备过程，让学生亲身参与制备实验，从而加深对硅制备过程的理解。
还可以介绍硅的加工工艺和技术，让学生了解硅材料在工业生产中的重要应用。
3. 硅材料的应用教学中还需要重点介绍硅材料的应用领域，包括电子工业、建筑材料、光学材料等方面。
通过实例分析和案例展示，让学生了解硅材料在现代工业生产中的广泛应用，并引导学生思考硅材料的未来发展和应用前景。
4. 环保意识的培养在教学中，还需要培养学生的环保意识，让学生了解硅材料的生产和应用对环境的影响，并提倡节约资源、减少排放、保护环境的理念。
通过讨论和辩论，引导学生积极参与环保活动，提高他们的环保意识和责任感。
二、反思1. 提高教学手段和方法在教学中，需要不断提高教学手段和方法，采用多种教学手段，如实验演示、案例分析、课外拓展等方式，激发学生的学习兴趣，提高教学效果。
也需要注重培养学生的实践能力和创新意识，引导学生主动参与实践活动，提高他们的动手能力和实验操作能力。
2. 培养学生的综合素质在教学中，不仅要注重学生的专业知识学习，还要培养学生的综合素质，如创新能力、团队合作能力、沟通表达能力等。
引导学生通过项目研究、论文写作等方式，提高他们的综合素质，为将来的工作和生活做好准备。
高中化学_第1节 硅 无机非金属材料教学设计学情分析教材分析课后反思
教学设计学情分析1、教材给学生形成的已有知识基础：（1）学生在初中普遍接触过有关碳的基础知识。
对非金属的性质有一定的了解。
（2）在高中继续学习了碳，二氧化碳的有关性质。
（3）学生学习了氧化还原反应和物质的分类等基础理论。
（4）学生对研究物质的性质和程序有了一定的认识。
具有比较强的观察能力和一定的分析能力。
2、学生从生产生活中获得的知识基础：（1）学生接触过许多无机非金属材料，如水泥，玻璃，陶瓷等。
（2）学生对新型无机非金属材料认识很少。
（3）学生对无机非金属材料的认识局限于具体器物的外观，用途等直接认识，还不会把它归类分析组成与结构。
3、学生在本节内容学习上可能存在的困难分析：（1）不能正确的掌握二氧化硅的性质，仅仅看到二氧化硅与二氧化碳作为酸性氧化物的共性，没有充分认识二氧化硅的特性。
（2）部分学生可能会对二氧化碳与二氧化硅的物理性质差异的原因产生兴趣，要合理引导，防止内容过于深奥。
（3）不能充分理解性质决定用途这一基本观点，对个无机非金属材料的用途局限于死记硬背，增加学习难度，效果也差。
4、学情分析总结：本节课的教学对象为高一学生，从学生的已有知识来分析，学生在必修一第2章和第3章学习了氧化还原反应、离子反应、碳的多样性这些基本知识，初步了解到物质的结构、性质、用途三者之间的关系，具备了一定的知识储备；在第1章学习了研究物质性质的基本方法和程序，基本的实验研究技能、方法，具备了一定的研究能力；从心理特点来分析，高一的学生活泼好动，好奇心强，求知欲强烈，对未知世界有着较强的探索欲望。
但是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，我们在进行教学设计时，必须突破旧的思维约束，重新确立认识硅和二氧化硅的视角，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。
人教版高一化学第四章教学反思：无机非金属材料的主角—硅
人教版高一化学第四章教学反思：无机非金属材料的主角—硅硅(台湾、香港称硅xī)是一种化学元素，它的化学符号是Si，旧称硅。
以下是人教版高一化学第四章教学反思：无机非金属材料的主角硅，一起来看看吧!1、设计思想：高中化学新课程以进一步提高学生的科学素养为宗旨，着眼于学生未来的发展体现时代性、基础性和选择性;倡导生活化教学、探究性教学、互动对话教学理念;注重从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面培养学生的科学素养。
本课时二氧化硅的学习既能体现元素存在的普遍性，又能体现应用的广泛性和时代性，既有亲近感又可以使学生开阔眼界，同时还可以增强学生对学习非金属元素及其化合物的重要性的认识。
因此，在教师辅以引导、归纳的基础上，学生通过查阅资料、讨论、自学的，兴趣实验、课题探究等形式，更多地参与教学，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。
2、教材分析：本课时位于教材的第四章第一节，重点介绍二氧化硅和硅酸。
新教材在内容安排上突破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地学习和研究有关的物质，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。
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，有利于激发学生学习的兴趣，促进学生科学素养的提高。
总体来看，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碳及其化合物的知识，为《高中必修2》的元素周期律、《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。
3、学情分析：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,同时又都乐于展示自我。
因此，本节课的教学着重引导学生自主探究合作学习,消除学生对概念的神秘感与乏味感。
《无机非金属材料的主角——硅》的教学与反思
《无机非金属材料的主角——硅》的教学与反思【摘要】本文主要介绍了无机非金属材料中的主角硅，首先从硅的特性出发，探讨了硅的化学性质、物理性质以及广泛应用于工业生产和科研领域的特点。
从教学的角度探讨了硅在教学中的应用，包括硅在化学、物理、材料等学科中的重要性和实际应用。
通过对硅的反思和启示，指出硅在现代科技发展中的重要作用和未来发展趋势。
硅作为无机非金属材料中的主角，具有重要的科学意义和实际应用价值，对未来科技和产业发展具有重要的启示和影响。
【关键词】硅、无机非金属材料、教学、特性、应用、反思、启示、总结1. 引言1.1 背景介绍硅是一种广泛存在于自然界中的无机非金属材料，具有丰富的资源储量和多样的应用领域。
作为地壳中第二丰富的元素，硅在工业生产和科学研究中扮演着重要的角色。
随着科技的不断发展和进步，硅材料在电子、半导体、光伏和光学领域等方面得到广泛应用，为人类社会的发展做出了重大贡献。
在教学中，硅作为无机非金属材料的代表之一，在材料科学、化学工程等专业课程中被广泛涉及和讨论。
通过深入了解硅的特性和应用，学生们能够更好地掌握相关知识，为未来的科研和工程实践奠定良好基础。
对硅的深入了解和研究具有极其重要的意义，不仅可以丰富我们对材料科学和化学工程的认识，还可以启发我们对科技发展的思考和探索。
在今后的教学和科研工作中，应该进一步加强对硅材料的研究和应用，推动相关领域的发展和进步。
2. 正文2.1 硅的特性硅是一种重要的无机非金属材料，具有许多独特的特性。
硅具有良好的导电性和热导性，这使得它在电子工业中得到广泛应用。
硅还具有很高的化学稳定性，不易受化学品的腐蚀，因此被用作制备化学试剂瓶和实验器皿。
硅具有优良的光学性能，能够吸收和反射特定波长的光线，使其在光学领域有着广泛的应用。
硅还具有很高的机械强度，能够承受较大的拉伸和压缩力，因此被广泛应用于制备各种结构材料。
硅的化学惰性也使其在生物医学领域得到应用，用于制备人工器官和生物传感器等。
高中化学教学课例《无机非金属材料的主角——硅》课程思政核心素养教学设计及总结反思
本课的学习。
3.我校的学生基础相对较差，学习的主要障碍在于
记忆。我们通过对日常生活中化学常识来介绍学习本节
的内容。如：雕刻玻璃用氢氟酸，来学习二氧化硅与氢
氟酸的反应。通过硅酸钠与盐酸的反应视频实验来学习
硅酸的制备，达到降低学习的难度。
对本节课我主要采用复习初中的来学习新知识，通
过对日常生活经验的介绍来掌握新知识，通过视频实验
练习： 1.给出下列表格，比较性质异同 CO2 SiO2 能否与水反应
能否与氧化钙反应
能否与氢氧化钠溶液反应
能否与氢氟酸反应
能否与碳反应
参看课后习题 4
2.为了除去混入 CO2 中的 SiO2，最好将混合气体 通入下列哪种溶液中
A．饱和烧碱溶液 B．饱和小苏打溶液 C．饱和纯碱 溶液 D．浓硫酸
验探究.设计变色硅胶的实验,供学生探究,既锻炼了学
生的动手能力,也使得他们对化学有了更为浓厚的兴
趣,因为该实验简单易操作.且与探究性教学环环相扣,
使得学生的新旧知识有良好的过渡.
SiO2+CaO— SiO2+HF— 问题 4：（1）阅读教材 P63：科学视野内容，认识 SiO2 的结构。 （2）观察教材 P63～P64 上的图 4—3、图 4—4 和 图 4—5，了解 SiO2 用途，并了解用途与性质间的关系。 解析：（1）SiO2 晶体是由 Si 和 O 按 1：2 的比例 所组成的立体网状结构，基本单元是[SiO4]的正四面体 结构。 （2）SiO2 性质主要表现在：它是一坚硬、难熔的 固体，不溶于水，化学性质非常稳定。 SiO2 的这些性质是由其立体网状结构决定的。 问题 6：（1）实验室盛装 NaOH 溶液的试剂瓶为什 么要用橡皮塞而不用玻璃塞？ （2）有人认为 SiO2 既能和碱反应又能和酸反应， 所以应认为它是一种两性氧化物。你同意这种看法吗？ 解析：（1）因为 SiO2 易与强碱溶液反应，生成硅 酸钠使试剂瓶受腐蚀，同时生成的硅酸钠溶液是一种矿 物胶，具有良好的粘结性，易使瓶塞粘在一起而难以开 启。 （2）不同意这种看法。SiO2 与 HF 反应，只是 SiO2 一个特性。
高中化学_第四章第一节硅无机非金属材料教学设计学情分析教材分析课后反思
硅无机非金属材料学情分析1.学生在初中的时候已经学习过碳族元素中的碳和二氧化碳的性质和实验，有一定的基础，可以利用类比的方法进行学习。
2.对于硅、二氧化硅和硅酸盐方面的知识，学生还没在课本中接触过。
不过在日常生活中接触到很多硅酸盐，对其有一定的感性认知，有利于学生掌握知识。
3.学生在前面已经学习过有关金属和非金属等一些元素的性质，对掌握和学习一种元素的性质的方法有一定的体会。
硅无机非金属材料效果分析1.教学目标具体、明确，符合课程标准要求、教材和学生实际。
2.重点、难点的提出与处理得当，能抓住关键，以简驭繁，所教知识准确无误。
3.师生共同创设学习环境，有讨论、质疑、探究、合作、交流的机会。
4.教学过程思路清晰，课堂结构严谨，教学密度合理。
5.在传授知识的同时，指导学生学习方法，注重培养学生的实践、创新能力。
硅无机非金属材料教材分析本节教材内容“硅无机非金属材料”作为第四章“是鲁科版第四章第一节，硅及其化合物在社会发展历程中、国民经济中、信息化社会中的重要性和广泛性。
学生通过初中的学习，知道地壳中含有大量的硅元素，而且，硅及其化合物在学生较有兴趣的计算机、通信、信息技术等方面有着广泛的用途，玻璃、水泥、水晶等硅的化合物又是学生在日常生活中所熟悉的物质，学习起来令人感到贴近生活，学生易于接受，有利于提高学生学习的积极性。
教材的编排顺序体现了新课改的精神。
从身边的世界生活及硅和二氧化硅的用途入手学习重要的性质，注重培养能力，使学生在主动参与中学习知识，在主动探究中学习知识。
本节抓住重点化学性质而不是面面俱到，这样，节省了时间，有利于学生掌握更多的知识，有利于扩大知识面，最终达到提高科学素养的目的。
硅无机非金属材料评测练习1.下列关于硅的说法不正确的是( )A.硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体B.硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料C硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质起反应D.当加热到一定温度时，硅能与氧气、氢气等非金属反应2.下列物质：①氢氟酸；②浓H2SO4；③烧碱溶液；④Na2CO3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．①③④⑤D．②③⑥3. 下列说法正确的是（）A．二氧化硅溶于水显酸性B．二氧化碳溶于水玻璃可得到硅酸C．已知高温时有GaCO3＋SiO2＝CaSiO3＋CO2所以硅酸得酸性比碳酸强D．因为二氧化硅属于酸性氧化物，所以它不溶于任何酸4.能证明碳酸比硅酸酸性强的实验事实是( )A.CO2是气体,SiO2是固体B.高温下能发生反应Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑C.CO2溶于水生成碳酸,而SiO2却不溶于水D.CO2通入Na2SiO3溶液中有胶状沉淀生成5.工业制备高纯硅常用下述方法：将石英和焦炭在电炉中充分反应制得粗硅，然后把粗硅在高温下跟氯气反应生成四氯化硅，四氯化硅经过分馏提纯，再用氢气还原得到纯硅。
无机非金属材料的主角---硅 一、教材分析 二、学情分析 三、教法学法
SiO2
物质分类
与碱性氧 化物反应 与碱反应
与水反应
与酸反应
均属于酸性氧化物
CO2 ＋ CaO＝CaCO3
高温 CaO＋SiO2 CaSiO3
CO2 ＋2NaOH＝
SiO2 ＋2NaOH＝
Na2CO3+H2O
Na2SiO3+H2O
CO2 ＋ H2O＝H2CO3
不反应
不反应
SiO2 + 4HF = SiF4↑ + 2H2O
创突
识
知
实课
应
设破
记
识
验堂
用
情重
理
延
探小
实
境难
解
伸
究结
践
点
硅胶泳帽
硅胶干燥剂
说明硅胶具有哪些性质？
硅酸(H2SiO3)
硅酸是一种弱酸，它不溶于水，不 能使指示剂变色，是一种白色粉末 状的固体。
硅酸凝胶经干燥脱水后得到多 孔的硅酸干凝胶，称为“硅 胶”。
思考：二氧化硅难溶于水， 那么，如何制得硅酸呢？
太阳能电池：
现代通信用光缆
光 学 纤 维 胃 镜
无用 开光 刀导 手纤 术维
做
光 导 纤 维 手 术 头 灯
THE END
无机非金属材料的主角---硅
瓷器是中国最伟大的创造之一，所以中国被誉为“瓷国”
雄伟的古建筑离不开砖瓦
装不现 饰开代 和玻建 采璃筑 光的离
玛瑙
价值5000元的芯片
Si
点
沙
成
价值5元的沙子 SiO2
金
硅藻土
本质上是含水 的无定形二氧 化硅，优质的 天然硅藻土 SiO2含量一般 在70%以上
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【教学设计】无机非金属材料的主角——硅一、知识与技能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。
二、过程与方法1、自主学习，培养学生自学能力。
2、活动探究，通过硅与碳，二氧化硅与二氧化碳的比较，培养学生的归纳能力、比较能力。
三、情感态度与价值观1、培养学生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、通过学生对二氧化硅及用途的学习使学生热爱自然、热爱化学。
四、教学重点硅、二氧化硅的性质、用途五、教学难点二氧化硅的性质、结构六、教学过程1、【导入】观看课件和图片，引入本节课内容，一起学习本节课的学习目标2、阅读教材P107—P108,完成学案【基础自学】部分3、通过硅的微课自学单质硅的性质及用途，总结硅的性质（一）单质硅及半导体材料1、物理性质：灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体2、化学性质：常温下，硅的化学性质不活泼；加热加热时，可与某些非金属单质反应Si+O2=SiO23、硅的制备：高温SiO2 +2C=== Si + 2CO4、硅的用途:晶体管、集成电路、计算机芯片、太阳能电池【过渡】硅在自然界中是以化合态存在，主要有二氧化硅和硅酸盐等，我们首先来学习一下（二）二氧化硅的性质及用途。
11、自然界中的存在图片展示石英，沙子，玻璃，玛瑙等2、物理性质固体、熔沸点高、硬度大、不溶于水3、化学性质【学生讨论】根据下列问题，预测SiO2的化学性质:(1)二氧化硅属于哪类物质？(2)这类物质都有哪些化学性质？(3)二氧化硅可以和哪些物质反应?学生黑板展示讨论结果，找其他小组同学评价【总结】a、、酸性氧化物：（1）与强碱发生反应。
2NaOH+SiO2= Na2SiO3+H2O（2）与碱性氧化物反应：高温SiO2+CaO=CaSiO3（3）与水的反应SiO2不与水反应（沙子不溶于水）b、弱氧化性高温SiO2 +2C=== Si + 2COc、特性:常温与氢氟酸反应，用于刻蚀玻璃4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O(盛HF溶液不能用玻璃瓶）4、二氧化硅的用途阅读课本自学光导纤维【思考】展示玻璃瓶塞NaOH试剂瓶和橡胶塞NaOH试剂瓶，思考为什么瓶子打不开呢？学习Na2SiO3的性质及其用途【小结】对比SiO2与CO2的异同点【当堂检测】完成以下题目1、下列物质不属于无机非金属材料的是（）A 陶瓷B 玻璃C 水泥D 铝合金2、下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是( )A.烧碱溶液B.浓硫酸C.氢氟酸D.碳酸钠溶液3、要除去SiO2中的CaO杂质，最适宜的试剂是（）A.纯碱溶液 B 盐酸 C 硫酸 D 苛性钠溶液4、下列关于碳和硅的叙述中，不正确的是（）A．＋4价氧化物都与氢氧化钠溶液反应 B．单质在加热时都能与氧气反应C．氧化物都能溶于水生成相应的酸 D．碳元素有能导电的单质【学情分析】本节课的教学对象为高一学生，具备一定的收集处理信息的能力，同时又都乐于展示自我。
因此，本节课的教学注重引导学生自主探究合作学习，消除学生对概念的神秘感与乏味感。
另外，从教材内容与初中的衔接上看，初中已学过有关碳及其化合物的知识，学生能知道二氧化碳属于酸性氧化物，并能熟练书写特征化学方程式，所以，引导学生采用对比的学习方法，可以帮助他们温故而知新。
【效果分析】因为本节课的教学内容难度不是很大，学完本节后，学生能自己总结出硅及二氧化硅的性质，并能熟练地写出对应的化学方程式，能高效快速的完成布置的课后作业及相关习题，学习效果较好。
当然也有少部分同学掌握不是很扎实，在课下也积极主动地思考，总体效果不错！“无机非金属材料的主角——硅”教材分析本单元主要组成内容从硅及其化合物的知识体系来看，它由二氧化硅、硅酸盐以及硅单质等三部分内容组成。
在内容编排上打破常规，首先介绍硅单质，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用途，再介绍硅酸盐的一些性质及用途。
先学习比较熟悉的单质硅，再学习硅的化合物的顺序符合认知规律，有利于学生接受。
本单元内容之间的逻辑联系从知识内容的安排上来看，重点、非重点把握准确。
主干内容保持一定量，并重彩描绘。
例如，二氧化硅的知识突出酸性氧化物的性质，在“科学视野”中介绍硅氧四面体结构，了解二氧化硅的一些物理性质，然后以图配文的方式介绍了二氧化硅的用途，最后让学生通过日常生活中的一些事实，以“思考与交流”的方式得出二氧化硅的化学性质。
在学习二氧化硅的化学性质时，既介绍了酸性氧化物的共性，又介绍了SiO2的特性，扩展了学生对非金属酸性氧化物的认识。
硅酸盐重点介绍硅酸钠溶液的性质和用途。
对非重点知识和拓展性内容，采用多种形式来呈现。
例如，简要介绍了硅酸的制取原理和硅胶的用途，应用广泛的硅酸盐产品以图片的形式呈现，一些新型陶瓷以“科学视野”的方式介绍，硅酸盐的组成以“资料卡片”的形式介绍，等等。
本单元联系实际生活生产分析从硅及其化合物在国民经济中的地位来看，从学科发展的角度来看，硅及其化合物在材料科学和信息技术等领域有广泛的用途，在半导体、计算机、建筑、通信及宇宙航行、卫星等方面大显身手，而且它们的应用前景十分广阔；硅酸盐工业在经济建设和日常生活中有着非常重要的地位。
无机非金属材料中硅元素唱主角，而含硅元素的材料制品大都是以二氧化硅为原料。
所以，首先介绍硅及其化合物，突出了它在社会发展历程中、在科学现代化中的重要性和应用价值。
图片展示可形象生动的展现硅及其化合物在生产生活中的应用。
如下图6玛瑙饰品实验室使用的石英坩埚硬度大具有金刚石结构的SiC古代陶瓷现代建筑所用玻璃及水泥新型陶瓷制成的人造骨等单晶硅硅芯片-计算机、微电子产品的核心太阳能硅片图6本单元培养的情感及价值观(1)通过从材料的角度学习物质的性质，丰富学生认识物质性质的途径；(2)增强将化学知识应用于生产、生活和科学技术的意识，体会化学在生活和社会中的巨大作用，提升学以致用的能力。
【当堂达标测试】2、下列物质不属于无机非金属材料的是（）A 陶瓷B 玻璃C 水泥D 铝合金2、下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是( )A.烧碱溶液B.浓硫酸C.氢氟酸D.碳酸钠溶液3、要除去SiO2中的CaO杂质，最适宜的试剂是（）A.纯碱溶液 B 盐酸 C 硫酸 D 苛性钠溶液4、下列关于碳和硅的叙述中，不正确的是（）A．＋4价氧化物都与氢氧化钠溶液反应 B．单质在加热时都能与氧气反应C．氧化物都能溶于水生成相应的酸 D．碳元素有能导电的单质【课后练习】1、下列关于硅的说法不正确的是（）A、硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色的，有金属光泽。
B、的导电能力界于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。
C、当加热到一定温度时，硅能与O2、Cl2等非金属单质反应。
D、硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应。
2、下列物质不能由单质直接化合生成的是（）A、FeCl3B、FeCl2C、SiO2D、Al2O33、下列说法正确的是（）A.SiO2是酸性氧化物，所以可以和碱反应，不和任何酸反应。
B.磨口玻璃塞的试剂瓶里可以存放HF溶液C.SiO2是制造光导纤维的原料D.SiO2跟水反应可得硅酸4、光纤通信是以光作为信息的载体，让光在光导纤维中传播，制造光导纤维的基本原料是( )A．氧化钙 B．铜 C．石英砂 D．硅5、获取知识和信息是现代人不可缺少的素质，信息产业的飞速发展离不开材料科学的推动。
(1)光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维，利用光缆通讯能同时传输大量信息。
制造光纤电缆的主要原材料的化学式是______________，它属于_________材料。
(2)信息产业的核心材料是高纯度的硅，高纯度的单晶硅生产方法之一是：用金属硅化物(Mg2Si)与HCl作用得硅烷(SiH4)，再加热分解硅烷可得高纯硅。
单晶硅可用来制作大规模集成电路、整流器等，硅纯度越高，大规模集成电路的性能就越好。
写出上述方法中，生产高纯硅的两个化学方程式：____________________________________________，____________。
【课后反思】（1）新课引入。
用学生熟悉的生活物品作为引入，能引起学生关注，吊旗学生胃口，激发学生的学习兴趣，充分体现生活化教学。
（2）这节课围绕着单质硅和二氧化硅及对应的硅酸盐展开，线索连贯，结构完整，各知识点之间过渡自然，衔接流畅。
比如，由二氧化硅是酸性氧化物过渡到它与烧碱生成对应的硅酸盐，直接引出硅酸钠，让学生自发形成知识网络。
（3）对于本节的重要知识点有较好的落实。
如：二氧化硅是酸性氧化物，典型的几个化学方程式由学生自己完成，学习的主动权交给了学生并由此引发的两个问题：二氧化硅是什么类型的氧化物？为什么实验室内氢氧化钠的试剂瓶只能用橡胶塞而不能用玻璃塞？进一步巩固知识点。
【课标分析】在新课程标准中指出：通过实验了解硅及其化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响；通过查阅资料，了解硅及其化合物在信息技术、材料科学等领域的应用。
因此，在本节课的教学中把握住硅及其化合物性质这个重点，同时补充了很多生产生活中运用的实例，使学生努力达到课程标准中的要求。