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“二氧化硅”教学设计教材：人教版化学必修一第四章第一节《无机非金属材料主角－－硅》教学对象：高一学生教材分析：本节课选自人教版化学必修一第四章第一节《无机非金属材料主角－－硅》，是“无机非金属材料的主角－－硅”的第一课时的主要内容，课标对其的要求是：了解二氧化硅的主要性质，认识其在生产中的应用。本节课主要围绕二氧化硅的化学性质及用途展开教学，明确二氧化硅在生活中的应用价值。学情分析：高一学生已具备一定的推理能力且已在初中学习了碳及碳的化合物的基本知识，在高中又学了氧化还原反应等原理知识。学生已具备一些化学常识，对光导纤维、水晶、玛瑙、沙子等在生活中的应用也有所了解。在此基础上，从三个不同角度，通过对比碳的化合物知识及联系生活实例，学生能较容易掌握本堂课知识。教学目标：1.知识与技能目标：了解二氧化硅的存在及分布、知道二氧化硅的用途，掌握二氧化硅的物理性质及化学性质2.过程与方法目标：能从三个角度及对比二氧化碳的性质，分析推理二氧化硅的性质；能根据二氧化硅的结构，解释一些二氧化硅的用途3.情感态度价值观：通过二氧化硅的用途，体会其与生活的联系，体会化学是一门有用的科学；通过对二氧化硅结构的学习，学习“物质结构决定性质”的化学性质。教学重点：二氧化硅的化学性质；从多角度认识物质的思维方法；物质决定性质，性质决定用途的化学学科思想教学难点：二氧化硅的结构，高沸点制低沸点教学方法：讲授法、比较法、提问引导教学手段：多媒体、黑板一、教学流程设计设计意图：复习上节课要点，图片导课，建立化学与生活的联系，引起学生注意复习旧知，图片引入利用教材，初步介绍设计意图：让学生认识二氧化硅，知道其存在形态，体会二氧化硅给环境带来的美感结合结构，分析性质设计意图：通过二氧化硅的结构与金刚石的结构及日常熟悉的沙子来归纳二氧化硅的物理性质；从三个角度，通过二氧化硅与二氧化碳的比较，分析推理二氧化硅具有的化学性质；培养学生的对比思维，推理，从多角度考虑问题的思维能力回到初始，概述内容设计意图：告诉给学生一些二氧化硅的用途以及“结构决定性质，性质决定用途的”的化学思维方法三个角度，解析化性二、教学过程设计教学环节教学内容教师活动学生活动设计意图时间复习旧知，图片引入引出二氧化硅[复习]：上节课我们一起学习了硅，知道了硅的存在与分布，还知道了硅的电子结构排布，这节课，我们继续来学习硅的氧化物二氧化硅。[提问]：同学们对二氧化硅熟悉吗？[PPT]：给出光导纤维、水晶玛瑙、沙滩的图片[讲述]：同学们没有听说过二氧化硅，但同学们肯定对这几种物质很熟悉。有用的光导纤维、晶莹剔透的水晶、五彩斑斓的玛瑙、浪漫诗意的沙滩，同学们可曾想过它们之间有什么联系呢？[讲述]：它们的主要物质组成是二氧化硅。[板书]：二氧化硅边听边回忆上节课的内容[回答]：不熟悉观看图片，思考它们会有什么联系。初识二氧化硅，明白二氧化硅就存在于我们的生活中复习上节课的主要知识，让学生从生活中去认识二氧化硅2min利用教材，初步介绍二氧化硅的存在及[讲述]：二氧化硅其实就在我们的身边。那二氧化硅存在于哪些地方，其存在形态又是怎样的呢？请同学们阅读74-75页的内容，了解二氧化硅的存在形态[板书]：一、二氧化硅的存在[提问]：二氧化硅存在于什么地方？它的存在形态有哪结合图片阅读教材，归纳二氧化硅的存在形态[回答]：二氧化硅主要存在于地壳的岩石中。存在形态有培养学生的自学归纳能力3min形态些？[板书]：结晶型：不定型：[讲述]：二氧化硅有两种形态，结晶型，包括水晶和玛瑙，在刚才老师给你们看了它们的图片，都很漂亮；另一种是不定型，主要是硅藻土，在实验室用作干燥剂。[板书]：结晶型：水晶、玛瑙不定型：硅藻土两种，结晶型和不定型，结合结构，分析性质二氧化硅的结构及物理性质[讲述]：请同学们阅读教材上74页的“科学与视野”，了解二氧化硅的结构[ppt]：二氧化硅的空间网状结构[板书]：二、二氧化硅的结构：空间网状结构[讲述]：二氧化硅的结构与金刚石相似，具有空间网状结构。SiO2是化学式，不是分子式，只表示其组成。[提问]：具有空间网状结构的物质都具有些什么性质呢？请同学们结合二氧化硅的结构及我们非常熟悉的沙子来分析二氧化硅可能具有些什么物阅读教材内容，了解二氧化硅的结构回忆金刚石的结构，理解SiO2的结构思考分析[回答]：不溶于水、熔沸点高、硬度大、化学性质稳定引起认知冲突，激发学生学学习兴趣；认识二氧化硅的结构，为后面讲解二氧化硅的性质做准备3min二氧化硅二氧化硅理、化学性质？[板书]：三、二氧化硅的性质1、物理性质：不溶于水、熔沸点高、硬度大2、化学性质：稳定培养学生从熟悉的物质推测到陌生的物质的性质的能力；引导学生利用“结构决定性质”来思考问题建立新旧知识联系让学生从熟悉的物质推测相似的陌生物质的性质求同存异SiO2不与水反应，同类别物质具有相似的化学性质，也有差别三个角度，解析化性二氧化硅的化学性质[提问]：二氧化硅化学性质稳定，那它具体具有哪些化学性质呢？[讲述]：我们可以从三个方面来分析二氧化硅的化学性质。首先我们从物质的类别来分析，SiO2属于什么类别的物质？我们学过的与二氧化硅相似的酸性氧化物有什么？[板书]：2.1物质分类角度（酸性氧化物）[讲述]：那好，请同学们联系二氧化碳来分析作为酸性氧化物二氧化硅具有什么性质？下面我们逐一来看，二氧化硅能与水反应吗？结合沙子来看。二氧化硅不与水反应，能与碱及碱性氧化物反应。那它与碱和碱性氧化物反应生成物是什么呢？请同学们根据二氧化碳与氢氧化钠及氧化钙的反应来推测。请两位同学上来写一下这两个方程式。他们都写对了吗？如何判断？思考[回答]：酸性氧化物[回答]：二氧化碳[回答]：与水反应生成酸、与碱反应生成盐和水、与碱性氧化物反应生成盐[回答]：不能学生甲：写出SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O学生乙：写出SiO2＋CaOCaSiO3[回答]：对，从酸性氧化10min高温同学们的知识迁移能力很好，从物质分类角度分析了，下面我们从什么方面来分析呢？从我们这学期才学的一种反应类型来看，想一想会是什么？[板书]：1.与碱反应：SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O2.与碱性氧化物SiO2＋CaOCaSiO3[讲述]：就是我们才学的氧化还原反应。也就是从化合价的角度来分析SiO2的化学性质。[提问]：SiO2中Si是几价？是Si的最高价吗?最高价物质具有什么性质？二氧化硅具有氧化性，可以和还原性物质C、Mg等反应，这一点与二氧化碳也很相似。那二氧化硅与镁反应将生成什么物质。[板书]：2.氧化性SiO2＋2MgSi＋2MgO[讲述]：上面两个方面所讲的性质二氧化碳很相似，下面我们将从第三个方面来看二氧化硅与二氧化碳的物的性质判断。思考+4价是氧化性思考[回答]：硅和氧化镁引导学生从化合价的角度分析二氧化硅有什么化学性质从特性方面讲解SiO2的化学性质，高温高温不同。也就是从特性考虑，SiO2可以和HF反应。酸性氧化物为什么能和酸反应呢？[板书]：3.特性SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O[讲解]：Si有亲氧性，在自然界没有单质存在。Si的亲F性更强。与的化合物4是低沸点物质，可以由高沸点的SiO2制取。这就是为什么二氧化硅能与氢氟酸反应的原因，并且它只能与氢氟酸反应，不能与其他酸反应。以上便是SiO2的主要化学性质。学完之后，请同学解决一下两个问题：1.实验室装NaOH的玻璃瓶为什么要用橡胶塞？2.实验室用什么瓶子装氢氟酸？提示：硅酸钠具有粘连性。同学们对二氧化硅的性质掌握得不错。认真听讲思考[]：1、因为二氧化硅可与碱反应生成具有粘连性的硅酸钠2、二氧化硅可与氟化氢反应引起认知冲突；告诉学生一种制取低沸点的物质：高沸点物质制取低沸点物质回到初始，该书内容二氧化硅的用途[讲述]：现在我们回到课的开始，我给你们展示了几张图片，还记得吗？这几张图片也展示了二氧化硅的几种用途：光导纤维、装饰品、建筑材料，在生活生产中它还有很多其他的用途，做石英钟表、光学仪器、化学仪器、制备纯硅等。[回答]：记得介绍二氧化硅的用途，总结内容，布置练习2min为什么它有这么多的用途呢？嗯，这是化学的一个十分重要的思想，“物质结构决定性质，性质决定用途”，同学们可以下去想想，还有什么实例说明了这点。[总结]：今天我们主要学习了二氧化硅的存在、结构、物理性质、化学性质。同学们下来将课后习题1、2题完成。今天的课就上到这里。[回答]：因为二氧化硅具有不溶于水、熔沸点高、硬度大、化学性质稳定的性质三、板书设计一、二氧化硅的存在形态结晶型：水晶、玛瑙不定型：硅藻土二、二氧化硅的结构空间网状结构三、二氧化硅的性质1、物理性质：不溶于水、熔沸点高、硬度大、2、化学性质：稳定四、二氧化硅的用途特性（亲氟性）：（稳定）物质分类（酸性氧化物）1.与碱反应：SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O2.与碱性氧化物SiO2＋CaO=Si＋2MgO（高温）化合价（氧化性）:SiO2＋2Mg=Si＋2MgO(高温)SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O高沸点制低沸点二氧化硅