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《无机非金属材料的主角——硅》教学设计设计思想及理论基础设计思想：将生活化教学、互动对话教学相结合联系实际生活，根据学生已有的知识和经验，激发学生求知的欲望和学习的主动性。理论依据：结合学生原有的认知，将新知识与原有知识相联系从而产生有意义的学习。教学背景分析教材分析：本节内容位于高中化学必修1第四章非金属及其化合物的第一节，紧随金属及化合物之后，有利于学生对金属与非金属的进一步认识。从知识体系来看，它由二氧化硅和硅酸、硅酸盐、硅单质三部分组成，三部分知识都强调先让学生根据身边的例子和书本大量的彩图感性认识相关的性质然后通过实验或例子得出结论，有利于激发学生的学习兴趣。学情分析：学生在初中学过碳及化合物的知识又刚刚学完金属及化合物的知识，初步了解了元素化合物知识的学习方法。将碳与硅比较学习，更易于学生接受，但在两者差异上的一些本质问题学生可能较难理解。教学目标知识与技能：了解硅在自然界中的存在形式及应用；掌握二氧化硅的性质以及在实际生活中的应用；掌握硅酸的性质及制备；了解硅酸盐的概念及表示过程与方法：使学生学会运用对比的方法来认识物质的共性和个性，从而培养学生对新旧知识进行归纳比较的能力情感态度价值观：培养学生对自然界的热爱，学习化学的兴趣，体会硅的化合物在无机非金属材料中扮演的重要角色，增强将化学知识应用于生产、生活和科学技术的意识，使学生逐渐形成正确的科学社会观教学方法：类比法、启发引导、实验探究教学重点：二氧化硅的化学性质教学难点：二氧化硅的晶体结构教学过程：导入：同学们刚刚学完金属及其化合物，今天我们将进入新一章的学习，非金属及其化合物。那么金属与非金属有什么不同呢，下面就请大家与我一起进入本章的学习板书：第四章：非金属及其化合物导入：（问题）大家看到第一节的课题是无机非金属材料的主角硅，那么这个主角含义是什么呢？（学生回答）板书：一、硅（1）在地壳中的含量：26.3%，仅次于氧问题：大家已经学过碳，我们知道硅与碳在同一个族，那么硅和碳的原子结构示意图是怎样的呢？（请同学到黑板写），老师讲解：硅与碳最外层都有四个电子，既不容易失去也不容易得到，主要形成四价的化合物。碳是构成有机物的主要元素，而硅是构成岩石等许多矿物质的基本元素板书：（2）分别写出碳和硅的原子结构示意图（问题）：同学们知道硅的性质及生活中哪些地方用到了硅吗？（讨论交流）讲解板书：（3）性质：带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大，有脆性，在常温下化学性质不活泼。（4）用途：良好的半导体材料，半导体晶体管、硅芯片（过渡）硅为亲氧元素，在地球上硅主要是以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在；而碳主要形成石灰岩和碳酸盐矿物，碳的氧化物二氧化碳通过光合作用进入以碳为骨架的有机世界。下面我们来学习硅的重要化合物二氧化硅。板书：二、二氧化硅（SiO2２２）讲述：地球上天然二氧化硅成为硅石，约占地壳质量的20％，存在形态有结晶性和无定性两种。投影：二氧化硅晶体模型讲述：将晶体硅结构中的每一个“硅-硅”共价键打开，并在其间夹入一个氧原子，就形成了二氧化硅的晶体。这样，每个硅原子和四个氧原子以共价键结合，形成以该硅原子为中心的正四面体型结构，这种正四面体型结构向空间伸展，就形成了具有空间网状结构的原子晶体。由于每个氧原子同时和两个硅原子成键，所以二氧化硅晶体中，硅氧原子数之比为1:2，SiO2只表示一种比例关系，并不表示晶体中存在SiO2的小分子。板书:(1)存在形态：定态和无定态，统称硅石。基本结构单元：四面体。（问题）大家知道水晶、玛瑙、石英光导纤维与二氧化硅有什么关系吗？投影：讲述：石英晶体是结晶的二氧化硅。水晶—石英中无色透明的晶体；具有彩色环带状或层状的称为玛瑙。二氧化硅可用来做光导纤维。讲述：石英可用来做石英钟、石英表，耐高温的石英玻璃；水晶可以用来制造电子工业中的重要部件、光学仪器、工艺品、眼镜片等，含有有色杂质的石英，还可用于制造精密仪器轴承，耐磨器皿和装饰品等。那么这些用途与二氧化硅的什么性质有关？大家都知道性质决定用途，用途在一定程度上反应了物质的性质。板书：（2）物理性质：坚硬、难溶固体（过渡）接着我们来看看它的化学性质，将其与二氧化碳进行比较学习（问题）实验室盛放碱溶液或碱性溶液为什么不用玻璃塞？玻璃上面是如何刻字的？引发学生思考讲述：二氧化硅与二氧化碳一样属于酸性氧化物，能与碱发生发应，它与氢氧化钠反应生成硅酸钠，而硅酸钠是胶黏剂易与试剂瓶粘在一起。板书：（3）化学性质酸性氧化物：与碱及碱性氧化物发生反应SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2OSiO2+CaOCaSiO3讲述：酸性氧化物一般不与酸发生化学反应，而二氧化硅却能与氢氟酸发生反应，这也是工业上用氢氟酸雕刻玻璃的反应原理板书：特殊性：SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O（怎样保存HF？塑料瓶）板书：氧化性：SiO2+2C===Si+2CO（工业上用此反应制粗硅在高温下与碳酸盐的反应：（应用于玻璃生产）SiO2+Na2CO3==CO2↑+Na2SiO3SiO2+CaCO3==CO2↑+CaSiO3SiO2与CO2化学性质的比较（学生做，教师补充讲解）物质二氧化硅(SiO2)二氧化碳(CO2)与水反应与酸反应与碱反应与碱性氧化物反应与碳反应（过渡）二氧化硅不能与水反应得到硅酸，那么硅酸是怎样得到的，它又有什么样的性质？板书：三、硅酸（实验演示）试管中加入３～５ｍLNa2ＳiＯ3饱和溶液，滴入２～３滴酚酞试液，再用胶头滴管逐滴滴入稀盐酸，边滴边震荡，至红色变浅并接近消失停止，记录现象。（学生观察思考）讲述：硅酸是一种很弱的的酸，酸性比碳酸还弱。可由可溶性硅酸盐与其他酸反应制得。板书+讲解：(1)性质：白色胶状物，不溶于水，酸性比碳酸弱，受热干燥失水H2SiO3==H2O+SiO2（2）制备：较强酸与可溶硅酸盐溶液Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓Na2SiO3+H2O+CO2==H2SiO3↓+Na2CO3(3)用途：硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。(过渡)陶瓷、玻璃、水泥三大无机非金属材料在生活中随处可见，同学们知道它们是什么产品吗？接下来我们介绍本节最后一点内容，硅酸盐。板书：四、硅酸盐（1）概念：硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。最简单的硅酸盐是硅酸钠，其水溶液俗称水玻璃。（2）组成：用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸钠：Na2O.SiO2作业：上述说的三大无机非金属材料都属于硅酸盐产品，请同学们下去之后自己查资料，去了解三大材料。板书设计第四章、非金属及其化合物第一节、无机非金属材料的主角——硅（Si）一、硅——Si（1）在地壳中的含量：26.3%，仅次于氧（2）碳和硅的原子结构示意图（3）性质：带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大，有脆性，在常温下化学性质不活泼。（4）用途：良好的半导体材料，半导体晶体管、硅芯片二、二氧化硅——SiO2(1)存在形态：定态和无定态，统称硅石。基本结构单元：四面体。（2）物理性质：坚硬、难溶固体3）化学性质酸性氧化物：与碱及碱性氧化物发生反应SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2OSiO2+CaOCaSiO3特殊性：SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O（怎样保存HF？塑料瓶）氧化性：SiO2+2C===Si+2CO（工业上用此反应制粗硅）在高温下与碳酸盐的反应：（应用于玻璃生产）SiO2+Na2CO3==CO2↑+Na2SiO3SiO2+CaCO3==CO2↑+CaSiO3SiO2与CO2化学性质的比较物质二氧化硅(SiO2)二氧化碳(CO2)与水反应与酸反应与碱反应与碱性氧化物反应与碳反应三、硅酸（1)性质：白色胶状物，不溶于水，酸性比碳酸弱，受热干燥失水H2SiO3==H2O+SiO2（2）制备：较强酸与可溶硅酸盐溶液Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓Na2SiO3+H2O+CO2==H2SiO3↓+Na2CO3（3）用途：硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。四、硅酸盐（1）概念：硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。最简单的硅酸盐是硅酸钠，其水溶液俗称水玻璃。（2）组成：用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示例如：硅酸钠：Na2O.SiO2