统编人教版高中化学(必修二)第五章第三节《无机非金属材料》优质说课稿

统编人教版高中化学（必修二）第五章第三节《无机非金属材料》优
质说课稿
今天我说课的内容是统编人教版高中化学（必修二）第五章第三节《无机非金属材料》。

第五章讲述化工生产中的重要非金属元素。

主要内容有：硫及其化合物、氮及其化合物、无机非金属材料。

非金属元素在化工生产中扮演着重要角色。

在众多的化工原料和产品中，都能见到硫和氮等元素的踪迹。

这些元素具有怎样的性质?应该如何进行研究和利用呢?通过本章教学，让学生从物质类别和元素价态的视角研究硫和氮等元素及其化合物的性质和用途，以深化对物质间转化关系的认识。

工业上利用这些转化关系，通过控制条件等方法，遵循生态文明思想，可以获得相应的化工产品，实现环境保护与资源利用的和谐统一。

本课教学旨在引导学生学习并掌握无机非金属材料知识，培养学生化学学科核心素养。

教学承担着实现本单元教学目标的任务，为了更好地教学，下面我将从教材分析、教学目标和核心素养、教学重难点、学情分析、教学方法、教学准备、教学过程等方面进行说课。

一、说教材分析
《无机非金属材料》讲述了传统硅酸盐材料和新型无机非金属材料的常识。

教材首先从物质的组成和结构入手，介绍无机非金属材料的性能特点，包括耐高温、抗腐蚀等性能。

从材料组成的角度，对生活中常见的无机非金属材料进行分类，介绍陶瓷、玻璃和水泥等传统硅酸盐材料在人类日常生活中的广泛应用，以及材料对人类文明的推动作
用。

之后，介绍新型无机非金属材料，包括硅和二氧化硅、新型陶瓷、碳纳米材料，以及这些材料在信息、能源等领域产生的影响，展现化学科学对新材料研发的重要作用，让学生了解化学学科对社会进步的价值，提升“科学态度与社会责任”等学科核心素养。

教材以文字叙述为主，辅以图片。

另外教材还提供了“资料卡片、科学史话”，以丰富拓展教学内容。

教材设置“思考与讨论”相关栏目，引导学生探究实践。

二、说教学目标与核心素养
（一）教学目标：
1.了解并掌握硅、二氧化硅的性质，了解二者在生产、生活中的应用。

2.根据无机非金属材料在生产、生活中的应用来研究材料的性能及应用，认识到材料对生产、生活的影响。

（二）核心素养
宏观辨识与微观探析：能从物质类别和元素价态的视角研究无机非金属材料的性质，形成“结构决定性质”的观念。

能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。

变化观念与平衡思想：能认识物质是运动和变化的，知道化学变化需要一定的条件，并遵循一定规律；认识化学变化的本质特征是有新物质生成，并伴有能量转化；认识化学变化有一定限度、速率，是可以调控的。

能多角度、动态地分析化学变化，运用化学反应原理解决简单的实际问题。

证据推理与模型认知：具有证据意识，能基于证据对物质组成、结构
及其变化提出可能的假设，通过分析推理加以证实或证伪；建立观点、结论和证据之间的逻辑关系。

知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立认知模型，并能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。

科学探究与创新意识：运用化学实验、调查等方法进行实验探究；勤于实践，善于合作，敢于质疑，勇于创新。

科学态度与社会责任：具有安全意识和严谨求实的科学态度，具有探索未知、崇尚真理的意识；具有节约资源、保护环境的可持续发展意识，从自身做起，形成简约适度、绿色低碳的生活方式。

三、说教学重难点
1.教学重点：玻璃、水泥、硅、二氧化硅、新型陶瓷等无机非金属材料的主要性能和用途，普通玻璃的主要成分。

2.教学难点：粗硅的提存。

四、学情分析
学生在初中时有关本课知识的学习很少。

高中化学的学习是要把知识系统化，培养学生化学学科的核心素养。

因此，教师要加强引导，教学要更深入更细致，培养学生的化学学科核心素养。

信息多，阅读量大。

建议教学时提前布置学生自学。

在课意上以讲授与讨论相互结合的形式进行归纳整合。

五、说教学方法
启发式、类比、实验法、小组合作探究法。

六、说教学准备：师制作多媒体课件,挂图，准备好实验器材。

七、说教学过程
我的教学过程分为以下几个环节。

环节一：谈话导入。

1.师：材料是人类赖以生存和发展的物质基础，人类使用的材料除了金属材料，还有无机非金属材料等。

从组成上看，许多无机非金属材料含有硅、氧等元素，具有耐高温、抗腐蚀、硬度高等特点，以及特殊的光学、电学等性能。

随着工业生产和社会发展对材料性能要求的提高，一批新型无机非金属材料相继诞生，成为航空、航天、信息和新能源等高技术领域必需的材料。

今天我们就来探究无机非金属材料的知识。

2.板书课题：无机非金属材料
环节二：讲授新课。

（一）硅酸盐材料
1.生阅读教材第一部分内容，思考问题：
（1）硅酸盐材料主要有哪些？
（2）硅酸盐的化学结构。

（3）陶瓷的主要化学成分是什么？是怎么形成的？主要用途有哪些？
（4）玻璃的主要化学成分是什么？怎么制成的？主要用途有哪些？（5）水泥是怎么形成的？主要用途有哪些？
2.生小组内交流问题。

3.师结合图片资料讲解：
（1）传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料，在日常生活中随处可见，如制作餐具的陶瓷、窗户上的玻璃、建筑用的水泥等。

（2）硅酸盐的结构：
在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧四面体。

每个Si结合4个O，Si在中心，o在四面体的4个顶角;许多这样的四面体还可以通过顶角的O 相互连接，每个O为两个四面体所共有，与2个Si相结合。

硅氧四面体结构的特殊性，决定了硅酸盐材料大多具有硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点。

（3）陶瓷是以黏土(主要成分为含水的铝硅酸盐)为主要原料，经高温烧结而成的。

用于生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等。

（4）普通玻璃的主要成分为Na₂SiO₃、CaSiO₃和SiO₂,它是以纯碱、石灰石和石英砂(主要成分是SiO₂)为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融，发生复杂的物理和化学变化而制得的。

玻璃可用于生产建筑材料、光学仪器和各种器皿，还可制造玻璃纤维用于高强度复合材料等。

（5）普通硅酸盐水泥的生产以黏土和石灰石为主要原料。

二者与其他辅料经混合、研磨后在水泥回转窑中煅烧，发生复杂的物理和化学变化，加入适量石膏调节水泥硬化速率，再磨成细粉就能得到普通水泥。

水泥、沙子和碎石等与水混合可以得到混凝土，大量用于建筑和水利工程。

（二）新型无机非金属材料
1.生阅读教材第二部分内容，思考问题：
新型无机非金属材料主要有哪些？各有什么性质和用途？
2.生小组内交流问题。

3.师结合图片资料讲解：
（1）高纯度的含硅元素的材料，如单晶硅、二氧化硅等，具有特殊的光学和电学性能，是现代信息技术的基础材料;还有一些含有碳、氮等其他元素，在航天、能源和医疗等领域有着广泛的应用。

（2）硅和二氧化硅
①现代信息技术是建立在半导体材料基础上的。

位于元素周期表第三周期、第IV A族的硅元素，正好处于金属与非金属的过渡位置，其单质的导电性介于导体与绝缘体之间，是应用最为广泛的半导体材料。

②硅在自然界主要以硅酸盐(如地壳中的大多数矿物)和氧化物(如水晶、玛瑙)的形式存在。

晶体硅中的杂质会影响其导电性能，因此必须制备高纯度的硅。

工业上用焦炭还原石英砂可以制得含有少量杂质的粗硅。

将粗硅通过化学方法进一步提纯，才能得到高纯硅。

③高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。

利用其半导体性能可以制成计算机、通信设备和家用电器等的芯片，以及光伏电站、人造卫星和电动汽车等的硅太阳能电池。

④二氧化硅可用来生产光导纤维。

光导纤维的通信容量大，抗干扰性能好，传输的信号不易衰减，能有效提高通信效率。

（3）新型陶瓷
新型陶瓷在组成上不再限于传统的硅酸盐体系，在光学、热学、电学、
磁学等方面具有很多新的特性和功能，进一步拓展了陶瓷的应用领域。

例如，碳化硅(SiC)。

（4）碳纳米材料
碳纳米材料是近年来人们十分关注的一类新型无机非金属材料，主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等，在能源、信息、医药等领域有着广阔的应用前景。

环节三：全课总结。

八、说板书设计。

第三节无机非金属材料
硅酸盐材料：陶瓷、玻璃、水泥
新型无机非金属材料：硅和二氧化硅、新型陶瓷、碳纳米材料。