高中化学苏教版化学必修1《二氧化硅与信息材料》的教学设计一、前期分析学习内容分析:本节课选自高中化学必修一专题3第三单元第二课,教材主要介绍了二氧化硅的物理化学性质以及应用,工业上用C还原法制取高纯度硅的方法和原理、硅晶体的物理化学性质以及硅晶体的应用。本节课编排在常见金属元素的学习之后,是对全面学习基础材料的补充,让学生能够更多的了解关于基础材料的知识。本节课之后,编排了一些非金属元素的学习,所以整个编排顺序是从金属元素的学习过渡到非金属元素的学习,随意本节知识的学习在整个单元学习中起到承上启下的过渡作用。学习者分析:本节课的学生是高一学生,他们的思维能力比较活跃,对化学知识的学习充满好奇,而且在初中的学习中,已经学习过了有关碳元素及其化合物的有关知识,所以本节课通过类比碳元素知识的学习,让学生进行知识的构建,对学生来说难度不大。但是,本节课设计到很多新的内容,对硅是半导体,性质介于金属和非金属之间,类比有关碳知识的学习理解起来有点困难。此外,对于二氧化硅的化学性质的理解以及方程式的书写有些问题。教学重点:二氧化硅的化学性质、碳还原法制取高纯硅的方法教学难点:二氧化硅的化学性质二、三维目标知识与技能1、知道硅在自然界中的存在形式;2、掌握单质硅、二氧化硅的物理化学性质;3、知道工业上高纯度硅的制备方法;4、掌握二氧化硅和硅在信息技术、材料科学等领域的应用。过程与方法通过碳与硅、二氧化碳与二氧化硅的类比学习,培养推理、归纳、迁移能力情感态度价值观体会化学与生活息息相关、化学对我们生活的重要性。三、教学准备多媒体课四、教学过程【实物展示,导入新课】PPT展示有关沙子、水晶、玛瑙的图片师:你们知道他们主要有什么共同点吗?他们的主要成分是什么?生:不知道师:其实啊,水晶、玛瑙、沙子等都是天然存在的二氧化硅,关于二氧化硅,我们还需要了解一些什么指示呢?那么本节课呢,我们就一起来探讨有关二氧化硅的知识。既然我们知道沙子的主要成分是二氧化硅,那么沙子的性质就是二氧化硅的性质。首先,我们看一下,沙子有哪些物理性质呢?请同学们想一想,沙子能否溶于水,能否与水反应,能否与空气反应、加热时能否与氧气反应?生:沙子硬度大,熔沸点很高,可以耐高温;不溶于水,也不与水反应、加热也不与氧气反应,常温也不与酸反应。师:同学们回答的很好,那么我们一起来归纳下二氧化硅的物理性质。【回顾旧知,类比学习】师:通常,我们学习一种新物质的性质时我们往往可以找到一种自己熟悉的,跟它有可比性的物质进行类比学习。请同学们回顾一下,初中我们学习了碳和二氧化碳的有关知识,那么请同学们想一下,二氧化碳有哪些化学性质呢?生:二氧化碳是酸性氧化物,可以和碱反应、、与碱性氧化物反应,有一定的弱氧化剂。师:同学回答的很好,那么接下来请同学们写一写二氧化碳分别与氢氧化钠、水、碳单质、氧化钙的反应方程式。请四位同学上黑板来依次写有关的反应方程式。生:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O生:CO2+H2O=H2CO3生:CO2+C=2CO生:CO2+CaO=CaCO3师:请同学们看一下,这几位同学写的对吗?其实啊,第三位、第四位同学呢,忽略了条件在高温的条件下啊,所以同学们在写化学反应方程式的时候一定要将各个细节写全哈.其实,二氧化硅也是一种酸性氧化物,它与二氧化碳有着相似的化学性质,那么我们类比二氧化碳的反应,来学习二氧化硅的性质。我们知道,二氧化硅既然和二氧化碳有着相似的性质,那么它也可与与碱反应、与碱性氧化物反应,也有一定的氧化性。但是二氧化硅不溶于水,所以二氧化硅是不与水反应的。那么二氧化硅与这些物质反应,方程式是怎样的呢?那么首先我们看二氧化硅与氢氧化钠、氧化钙的反应方程式。师:二氧化硅还有一个特殊性质:可以与氢氟酸反应。应用于玻璃雕花{老师板书方程式}师:同学们,我们知道水晶、玛沙子等都是自然界天然存在的,主要成分是二氧化硅,那么请大家想想,硅元素在自然界是以什么形式存在的呢?生:化合物,二氧化硅等师:很对,硅呢,在自然界中以化合物的形式存在。那么,我们要从自然界中得到单指硅,有什么办法呢?工业上,我们制备高纯度硅的方法采用的是碳还原法,这种方法得到的硅的纯度达到了99.9%。P81。我们一起来看看它的具体过程以及原理。{老师板书方程式}师:我们学习了二氧化硅的物理化学性质后,那么它有哪些应用呢?请同学们想想看,生活中,我们哪些地方用到了二氧化硅的知识呢?生:手机芯片、光导纤维、集成电路师:是的,二氧化硅在我们生活中应用很广泛的,除刚刚同学讲的外,二氧化硅还可以制作光学镜片、石英坩埚等等。师:学习了二氧化硅的物理化学性质后,那么对于单质硅的物理化学性质及应用呢?下面呢,我们就一起来学习有关单质硅的知识。P82,请同学们看PPT上硅晶体制品,你能知道硅的哪些物理性质呢?生:硬度大师:是的,硅晶体不仅硬度大,而且熔沸点很高。除此之外呢,硅的化学性质也比较温度,常温下不与氧气、氯气、硝酸、硫酸等发生反应。硅晶体的导电性介于道题和绝缘体之间,是一种重要的半导体材料,广泛应用于电子工业的各个领域。同学们课后可以网上查查资料,增加自己的知识。【回顾新知,归纳总结】师:本节课我们学习了硅及其二氧化硅的物理化学性质及应用,高纯度硅的制备方法。同学们需要掌握这些知识。五、形成性评价1、光导纤维的主要成分是()A、SiB、SiO2C、SiCD、水泥2、简述工业上制得高纯度硅的原理和方法,写出方程式。六、板书设计二氧化硅与信息材料一、二氧化硅1、化学式:SiO22、自然界中存在形式:沙子、石英、水晶等3、空间结构正四面体的空间网状结构4、物理性质熔沸点高,硬度大,不溶于水。5、二氧化硅的化学性质6、高纯硅的制备