二氧化硅教学设计
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
体会结晶形和无定形，为今后学习晶体建立感性认识
培养获取有用信息能力
培养独立获取知识的能力
二、二氧化硅的结构（晶体结构）
以晶体结构的图示讲解了SiO2是正四面体的空间网状结构，因此性质十分稳定。
因为SiO2的网状结构决定了它具有优良的物理和化学性质，所以从古至今被大家广泛的应用着。
用图片展示
思考与交流：
2．过程与方法目标
（1）通过对二氧化硅性质的研究，学习研究非金属氧化物的一般方法。体验运用物质分类观学习元素化合物知识的方法。
（2）通过实验探究，培养实验研究的证据意识，提高设计能力。
（3）通过对资料的处理获取性质的过程，培养获取有用信息，有效归类，有序表达的能力。
（4）通过二氧化硅和二氧化碳性质及结构的对比，初步建立结构决定性质的感性认识。
2、SiO2是酸性氧化物，它可能发生哪些化学反应？
提出酸性氧化物的概念：酸性氧化物是一类能与水作用生成相应价态的酸，或与碱作用只生成盐和水，或与碱性氧化物反应生成盐的氧化物。
1、与碱性氧化物：
SiO2+ CaO = CaSiO3
2、 与强碱的反应：
SiO2+2NaOH = Na2SiO3+ H2O
思考2：实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？
一、二氧化硅的存在形式
1、二氧化硅的存在形式
结晶形
硅石（天然）
无定形
水晶
二氧化硅
的晶体（石英） 玛瑙
+图片的形式展示
展示硅在地壳中含量图片
展示天然存在的二氧化硅图片：石英，玛瑙，砂子，硅藻土图片
有结晶形和无定形两大类，统称硅石。
板书：硅石
倾听、观看、思考分析，提取信息，得出性质
了解二氧化硅的广泛存在，激起学生研究二氧化硅的热情
案例名称
人教版高一化学必修一第四章第二课时《二氧化硅和硅酸》
科目
化学
教学对象
高一学生
设计者
周兆敏
课时
40min
一、教材内容分析
1、教学内容的地位
这一节的教学内容由二氧化硅和硅酸、硅酸盐以及硅单质等三部分内容组成，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。
二、教学目标（知识，技能，情感态度、价值观）
1．知识与技能目标
（1）了解二氧化硅的主要物理性质。对二氧化硅的立体网状结构有一个初步印象。
（2）认识二氧化硅分别与氧化钙、氢氧化钠溶液、氢氟酸等物质的反应，能书写相关的方程式。
（3）认识二氧化硅材料生产、生活等领域的应用。
（4）了解硅酸是一种溶解度很小的弱酸。
2、教材内容编排
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。
四、教学策略选择与设计
1、教学方法：讨论探究
2、教学重、难点：
二氧化硅是学生进入高中以后学习的第一种非金属氧化物，因此这部分内容还承载着对研究非金属氧化物性质一般方法进行初步指导的作用，学生在以后的学习中要不断运用和体会。
教学重点：二氧化硅的性质及研究方法
教学难点：二氧化硅性质的研究方法
3、教学策略设计
思考1：根据SiO2存在和应用，请你分析以下问题：SiO2具有哪些物理性质？化学稳定性如何？你的依据是什么？
一、订正：源自文库iO2物理性质
①坚固难熔的固体
②熔沸点比较高
③不溶于水
④硬度比较大
请学生根据资料、已有的知识，总结二氧化硅的性质
循环播放资料播放
提出要求：
独立思考
组内研讨
明确：将得出的性质进行分类，有序表达
合作式教学、启发式教学、互动式教学
五、教学环境、媒体选择及资源准备
多媒体、PPT、黑板、视频、图片
六、教学过程
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图及资源准备
引入课题，引入二氧化硅的物理性质
让学生观看视频观看视频，进行提问：为什么孙悟空烧不死？
板书：一、二氧化硅
，
观看、回答、思考
激发学生学习兴趣，初步了解该物质
追问：得到性质的渠道
简洁对来源进行板书
三、SiO2物理性质
①坚固难熔的固体
②熔沸点比较高
③不溶于水
④硬度比较大
独立思考，提取性质
组内交流
整理
(一组同学整理到黑板上)
回答，分享，体会
全班分享，相互补充，
订正
培养获取有用信息能力
培养独立获取知识的能力
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
解答：防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘稠的Na2SiO3，使 瓶塞和瓶口粘在一起。
3、除了SiO2是酸性氧化物外，SiO2还具有弱氧化性：
SiO2+ 2C = Si +2CO
(工业上用此反应制备粗硅，这就是‘从沙滩到用户’）
为方法总结打基础
在交流中完善对二氧化硅性质的认识
初步建立二氧化硅的网状结构决定二氧化硅具有优良性质
使学生初步建立结构决定性质的感性认识
引起思考，为实验研究准备情绪
教学意图
三、 SiO2的化学性质
1、SiO2稳定性好，氢氟酸（HF）是唯一可以与之反应的酸：
SiO2+4HF = SiF4+ 2H2O
用途：刻蚀玻璃，玻璃雕花等
3．情感态度与价值观目标
（1）通过小组研究学习，体会合作学习的重要性，学习与他人合作、分享。
（2）通过探究实验，使学生养成务实求真、勇于创新、积极实践的科学态度。
（3）在小组讨论、交流、实验过程中树立责任意识。
（4）通过图片资料，感受二氧化硅在材料领域的重要地位，体会化学的实用性，激发对化学科学的兴趣。
三、学习者特征分析
学情分析和策略：
学生在第二章学习了物质的分类，但对如何运用分类思想，归类，类推，类比只是在学习金属及其化合物时进行过一些应用，还没有形成一种思想。学生在初中已经学习了二氧化碳的性质，但运用二氧化碳的化学性质推出其他酸性氧化物的性质的能力还不具备，因此设计了学生根据资料，运用已有知识，讨论分析交流二氧化硅的性质环节，希望学生在思维碰撞中体会这种归类，类推的方法，而不是由老师先复习二氧化碳的性质，再要求学生根据二氧化碳的性质推导二氧化硅的性质。这样得到的方法是学生深刻体验到的，而不是老师给出的，会印象更加深刻。
培养获取有用信息能力
培养独立获取知识的能力
二、二氧化硅的结构（晶体结构）
以晶体结构的图示讲解了SiO2是正四面体的空间网状结构，因此性质十分稳定。
因为SiO2的网状结构决定了它具有优良的物理和化学性质，所以从古至今被大家广泛的应用着。
用图片展示
思考与交流：
2．过程与方法目标
（1）通过对二氧化硅性质的研究，学习研究非金属氧化物的一般方法。体验运用物质分类观学习元素化合物知识的方法。
（2）通过实验探究，培养实验研究的证据意识，提高设计能力。
（3）通过对资料的处理获取性质的过程，培养获取有用信息，有效归类，有序表达的能力。
（4）通过二氧化硅和二氧化碳性质及结构的对比，初步建立结构决定性质的感性认识。
2、SiO2是酸性氧化物，它可能发生哪些化学反应？
提出酸性氧化物的概念：酸性氧化物是一类能与水作用生成相应价态的酸，或与碱作用只生成盐和水，或与碱性氧化物反应生成盐的氧化物。
1、与碱性氧化物：
SiO2+ CaO = CaSiO3
2、 与强碱的反应：
SiO2+2NaOH = Na2SiO3+ H2O
思考2：实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？
一、二氧化硅的存在形式
1、二氧化硅的存在形式
结晶形
硅石（天然）
无定形
水晶
二氧化硅
的晶体（石英） 玛瑙
+图片的形式展示
展示硅在地壳中含量图片
展示天然存在的二氧化硅图片：石英，玛瑙，砂子，硅藻土图片
有结晶形和无定形两大类，统称硅石。
板书：硅石
倾听、观看、思考分析，提取信息，得出性质
了解二氧化硅的广泛存在，激起学生研究二氧化硅的热情
案例名称
人教版高一化学必修一第四章第二课时《二氧化硅和硅酸》
科目
化学
教学对象
高一学生
设计者
周兆敏
课时
40min
一、教材内容分析
1、教学内容的地位
这一节的教学内容由二氧化硅和硅酸、硅酸盐以及硅单质等三部分内容组成，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。
二、教学目标（知识，技能，情感态度、价值观）
1．知识与技能目标
（1）了解二氧化硅的主要物理性质。对二氧化硅的立体网状结构有一个初步印象。
（2）认识二氧化硅分别与氧化钙、氢氧化钠溶液、氢氟酸等物质的反应，能书写相关的方程式。
（3）认识二氧化硅材料生产、生活等领域的应用。
（4）了解硅酸是一种溶解度很小的弱酸。
2、教材内容编排
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。
四、教学策略选择与设计
1、教学方法：讨论探究
2、教学重、难点：
二氧化硅是学生进入高中以后学习的第一种非金属氧化物，因此这部分内容还承载着对研究非金属氧化物性质一般方法进行初步指导的作用，学生在以后的学习中要不断运用和体会。
教学重点：二氧化硅的性质及研究方法
教学难点：二氧化硅性质的研究方法
3、教学策略设计
思考1：根据SiO2存在和应用，请你分析以下问题：SiO2具有哪些物理性质？化学稳定性如何？你的依据是什么？
一、订正：源自文库iO2物理性质
①坚固难熔的固体
②熔沸点比较高
③不溶于水
④硬度比较大
请学生根据资料、已有的知识，总结二氧化硅的性质
循环播放资料播放
提出要求：
独立思考
组内研讨
明确：将得出的性质进行分类，有序表达
合作式教学、启发式教学、互动式教学
五、教学环境、媒体选择及资源准备
多媒体、PPT、黑板、视频、图片
六、教学过程
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图及资源准备
引入课题，引入二氧化硅的物理性质
让学生观看视频观看视频，进行提问：为什么孙悟空烧不死？
板书：一、二氧化硅
，
观看、回答、思考
激发学生学习兴趣，初步了解该物质
追问：得到性质的渠道
简洁对来源进行板书
三、SiO2物理性质
①坚固难熔的固体
②熔沸点比较高
③不溶于水
④硬度比较大
独立思考，提取性质
组内交流
整理
(一组同学整理到黑板上)
回答，分享，体会
全班分享，相互补充，
订正
培养获取有用信息能力
培养独立获取知识的能力
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
解答：防止玻璃中的SiO2与NaOH溶液反应生成粘稠的Na2SiO3，使 瓶塞和瓶口粘在一起。
3、除了SiO2是酸性氧化物外，SiO2还具有弱氧化性：
SiO2+ 2C = Si +2CO
(工业上用此反应制备粗硅，这就是‘从沙滩到用户’）
为方法总结打基础
在交流中完善对二氧化硅性质的认识
初步建立二氧化硅的网状结构决定二氧化硅具有优良性质
使学生初步建立结构决定性质的感性认识
引起思考，为实验研究准备情绪
教学意图
三、 SiO2的化学性质
1、SiO2稳定性好，氢氟酸（HF）是唯一可以与之反应的酸：
SiO2+4HF = SiF4+ 2H2O
用途：刻蚀玻璃，玻璃雕花等
3．情感态度与价值观目标
（1）通过小组研究学习，体会合作学习的重要性，学习与他人合作、分享。
（2）通过探究实验，使学生养成务实求真、勇于创新、积极实践的科学态度。
（3）在小组讨论、交流、实验过程中树立责任意识。
（4）通过图片资料，感受二氧化硅在材料领域的重要地位，体会化学的实用性，激发对化学科学的兴趣。
三、学习者特征分析
学情分析和策略：
学生在第二章学习了物质的分类，但对如何运用分类思想，归类，类推，类比只是在学习金属及其化合物时进行过一些应用，还没有形成一种思想。学生在初中已经学习了二氧化碳的性质，但运用二氧化碳的化学性质推出其他酸性氧化物的性质的能力还不具备，因此设计了学生根据资料，运用已有知识，讨论分析交流二氧化硅的性质环节，希望学生在思维碰撞中体会这种归类，类推的方法，而不是由老师先复习二氧化碳的性质，再要求学生根据二氧化碳的性质推导二氧化硅的性质。这样得到的方法是学生深刻体验到的，而不是老师给出的，会印象更加深刻。