必修1-4-1《无机非金属材料的主角——硅》教学案例

第一节无机非金属材料的主角—硅<第一课时）【课标要求】1、能说出二氧化硅的主要物理性质,知道二氧化硅的主要化学性质。

3、能了解硅酸的制取和性质。

4、指导学生搜集并观察身边及生活环境中的石英、砂石、水晶、各种含硅矿物、粘土等实物，分析比较其性状<硬度、色泽）等物理性质的异同，训练学生的观察能力。

dXfGsqmm4J【教学重点】二氧化硅的主要化学性质。

【教学过程设计】[导课]问题：1、结合元素周期表回答：非金属元素种类？在周期表中的位置?2、地壳中氧和硅的含量？3、大气中氧和氮的含量？4、影响大气质量的气态氧化物主要有哪些？5、人体生理必须的食用盐是什么物质？第一节无机非金属材料的主角—硅硅在地壳中的含量仅次于，为，硅的和构成了地壳中大部分的、和。

约占地壳质量的 以上。

硅在元素周期表第 族，原子结构示意图为 。

在化学反应中原子既不易 又不易 电子，主要形成 化合物。

碳和硅的比较一：二氧化硅和硅酸硅是一种元素，主要以 及 形式存在。

dXfGsqmm4J 1：二氧化硅(1>：SiO2是硅最重要的 ，天然二氧化硅称为，约占地壳的 ，存在状态有 和 。

dXfGsqmm4J 二氧化硅的结构<代表硅原子；代表氧原子）(2>：SiO2是原子晶体。

1个Si 原子与周围的4个O 原子形成4个共价键，每1个O 原子与两个Si 原子相结合。

实际上，二氧化硅晶体是由硅原子和氧原子按1：2的比率所组成的立体网状原子晶体，我们通常用“SiO2”的式子表示二氧化硅的组成。

dXfGsqmm4J(3>：石英晶体是结晶的，具有不同的和。

dXfGsqmm4J石英中无色透明的晶体叫，具有彩色环带状或层状的称。

SiO2是原子晶体，是网状结构。

dXfGsqmm4J 二氧化硅可用来做光导纤维；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。

第一节无机非金属资料的主角——硅教材剖析：硅是带来人类文明的重要元素之一，硅及其化合物是元素化合物知识的重要基础知识。

本节内容不单为形成化学基本观点供给感性基础，也为认识化学与生活，化学与社会发展，化学与技术进步之间的亲密关系供给了丰富的素材。

本节的主要内容有硅在自然界中的存在形式、二氧化硅的性质、硅酸盐的性质、硅及化合物的用途。

在教课中可采纳碳和硅（同一主族相邻的两种元素）进行对照，突出它们的相像性与不一样性。

此外多运用平时生活中的案例进行教课，联系生产生活的实质，充足利用实物、模型、彩图、实物照片等形式，加强教课的直观行，激发学生的学习兴趣，培育学生热爱科学的感情。

教课目的：知识与技术1、认识硅的重要化合物的主要性质，认识硅及其化合物的主要用途。

2、联系生产生活实质，培育学生对知识的迁徙能力。

过程与方法1、采纳对照的方法，联系碳、二氧化碳大等学生已有的知识、经验来介绍硅、二氧化硅等新知识。

2、运用平时生活中案例进行教课，加强教课的直观性。

感情态度与价值观1、认识硅及其化合物的宽泛哟鸥鸟领土，领会化学的创建性与适用性，并关注化学有关的实质问题。

2、利用实物、模型及学生自己手机的有关实物或照片，激发学生的学习兴趣，培养学生热爱科学的感情。

3、经过着手实验，培育学生脚踏实地的科学态度。

教课要点：二氧化硅的性质教课难点：硅酸盐的丰富性和多样性。

教课方法：对照法、议论法、讲解法教课安排：（二课时）第一课时：二氧化硅、硅酸第二课时：硅酸盐、单质硅教课过程：（第一课时）[导入 ] 美国的硅谷——位于美国西海岸加利福尼亚州北部旧金山南郊，圣克拉拉县和圣胡安两城之间的一条长４８公里，宽１６公里的长条形地带上。

因为它集中了全球９0％以上的著名半导体企业（思科、英特尔、惠普、朗讯、苹果），而半导体的基本元件是硅片，所以该地域被称为“硅谷”。

该地域客观上成为美国高新技术的摇篮，此刻硅谷已成为世界各国半导体工业齐集区的代名词。

高中化学人教版必修1第四单元第1课《无机非金属材料的主角—硅》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案1教学目标
(一)知识与技能
1.通过水泥、陶瓷、玻璃初步了解硅酸盐的重要用途及组成。

2.通过实验掌握Na2SiO3的防火性等性质。

3.初步了解硅单质的性质及用途。

(二)过程与方法
1.通过上网查阅硅的相关资料学会查阅资料的基本方法。

2.通过交流展示活动,培养表达与交流的能力、养成合作学习的精神。

(三)情感、态度与价值观
通过了解玻璃等材料的发展现状、硅在信息科学等领域的应用,认识化学对于生活生产的积极意义,从而提升学习化学的热情。

2学情分析
在学习本节课之前,学生已经了解了硅在信息产业中的一些应用,但是对于硅单质及其化合物的性质并没有太多的理解
3重点难点
重点:硅酸盐的性质及重要用途、硅的用途
难点:硅酸盐的盐氧化物写法的书写
4教学过程
4.1第一学时
教学活动
1【讲授】第一学时
教学环节一:硅酸盐的性质及用途
【导入新课】通过刚才的视频,我们初步了解了普通的沙子如何变成了高端的芯片,这就是化学的魅力。

其实,化学对于人们生活的影响,远远不止于此。

比如,我们以前居住的房屋是茅庐,而现在我们的居住环境得到了很大的改善,这都得益于化学及其他科学的发展。

【提问】这幢建筑中,涉及到了哪些材料?
【学生】水泥、玻璃、陶瓷、钢筋等。

【教师】水泥、玻璃、陶瓷是使用量最大的无机非金属材料,那我们一起来了解一下。

【图表】硅酸盐产品。

无机非金属材料的主角——硅教学目标：1. 了解硅的基本性质和用途；2. 掌握硅的制备方法和相关反应；3. 了解硅在无机非金属材料中的应用；4. 培养学生对无机非金属材料的兴趣和认识。

教学重点：1. 硅的基本性质和制备方法；2. 硅在无机非金属材料中的应用。

教学难点：1. 硅的制备方法的原理和步骤；2. 硅在无机非金属材料中的作用和效果。

教学准备：1. 教材或教辅；2. PPT或黑板；3. 教学用具（如模型、图片等）。

教学过程：一、导入（5分钟）1. 引导学生回顾有机非金属材料的主角——碳的相关知识；2. 提问：无机非金属材料中，谁是主角？3. 揭晓答案：硅。

二、硅的基本性质（10分钟）1. 介绍硅的元素符号、原子结构、相对原子质量等基本信息；2. 讲解硅的物理性质（如颜色、硬度、导电性等）；3. 讲解硅的化学性质（如与氧气、酸、碱等物质的反应）。

三、硅的制备方法（15分钟）1. 介绍硅的制备方法：焦炭还原石英砂法；2. 讲解制备原理：碳与二氧化硅在高温下反应硅和一氧化碳；3. 介绍实验步骤：准备原料，设置炉子，进行还原反应，收集硅。

四、硅的应用（10分钟）1. 讲解硅在无机非金属材料中的应用：玻璃、陶瓷、水泥等；2. 介绍硅在玻璃制造中的应用：作为玻璃原料，调节玻璃的硬度、透光性等；3. 介绍硅在陶瓷中的应用：提高陶瓷的强度、耐磨性等；4. 介绍硅在水泥中的应用：提高水泥的硬度、耐久性等。

五、总结与拓展（5分钟）1. 总结本节课的主要内容：硅的基本性质、制备方法及其在无机非金属材料中的应用；2. 提问：你们还知道硅在哪些领域有应用？3. 鼓励学生进行课外阅读，了解硅在其他领域的应用。

教学反思：本节课通过讲解和实验，使学生了解了硅的基本性质、制备方法及其在无机非金属材料中的应用。

在教学过程中，要注意引导学生主动参与，提问和讨论，以提高学生的学习兴趣和积极性。

结合实验操作，使学生更好地理解硅的制备原理和步骤。

课题：无机非金属材料的主角－硅
教学目标
1、掌握硅及其化合物的结构与化学性质，并在信息处理中建构知识。

2、通过结构认识性质，了解硅及其化合物的用途.
能力目标
1、归纳思维能力
通过各种资源的呈现,提炼出硅及其化合物的性质
2、分析能力
通过硅的原子结构，学会分析硅可能具有的性质。

通过提供的各种资源，了解硅及其化合物在日常生活中作用
3、自学能力
本节部分内容属于了解层次，学生通过资料探究，掌握归纳总结学习的方法
通过协作学习，学会团队合作解决学习任务
教学重点
1、硅和二氧化硅的性质。

2、以生活的事例为切入点,联系硅结构与用途的必然联系。

教学难点
1、硅化合物的丰富性和多样性
2、通过资料探究，学生自主学习硅的知识.
教学过程
《课后测评》。

第一节无机非金属材料的主角——硅（教学设计）教学目标：1．使学生了解硅和硅酸盐的重要性质和用途。

2．了解硅酸盐工业。

教学重点、难点重点：硅和硅酸钠的重要性质难点：硅酸盐的丰富性和多样性课时训练1.下列有关硅的叙述中，正确的是()A．硅只有在高温下才能跟氢气起化合反应，单质硅有多种不同的结构B．硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位C．硅的化学性质不活泼，在常温下不与任何物质反应D．硅在电子工业中，是最重要的半导体材料，也是制造光导纤维的原料2．下列碳和硅的比较中，正确的是()A．都是非金属，且硅的非金属性较强B．碳和硅的最高正价都是＋4价C．硅元素在地壳中的含量是第二位，碳是第一位D．碳和硅在自然界的存在形式都是既有游离态也有化合态3．在制玻璃、制水泥两种工业生产中，都需要原料()A．纯碱B．石灰石C．石英D．黏土4.（2012新课标）下列说法中正确的是( )A.医用酒精的浓度通常为95％B.单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料C．淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物D．合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料5.根据以下反应回答下列问题：SiO2＋2C＝Si(粗)＋2CO↑①Si(粗)＋2Cl2＝SiCl4 ②SiCl4＋2H2＝Si(纯)＋4HCl ③（1）反应①中焦炭做（）A.还原剂B.氧化剂C.二者都不是（2）反应②属于（），反应③属于（）A.化合反应B.分解反应C.氧化还原反应D.非氧化还原反应E.置换反应3．物质A是一种高熔点的化合物，不溶于硫酸、硝酸，却溶于氢氟酸；C是一种常见气体，可用来灭火；D是白色胶状沉淀，比E在组成上多一个H2O，E是白色固体。

A、B、C、D、E之间的转化关系如图。

(1)A________；B________；C________；D________；E________。

(填化学式)(2)写出B＋C＋H2O→D化学方程式：___________。

第四章第一节无机非金属材料的主角——硅教学目标：1.了解硅在自然界中的含量、存在；2.了解硅单质、二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅的化学性质，了解两者的用途；3．了解硅酸的性质，掌握硅酸钠的用途；了解传统硅酸盐产品的用途；4．了解新型无机非金属材料的用途及开展前景；5.通过硅酸的制备，硅酸钠的性质实验，学习实验设计的思维方式。

教学重难点：重点：硅、二氧化硅和硅酸的主要性质，硅酸盐的表示难点：硅、二氧化硅的化学性质，硅酸盐的表示教学过程：同学们，我们在第三章学习了金属及其化合物，也知道在我们自然界和日常生活中，金属广泛存在，那么除了金属以外，还有非金属，从今天这节课开始，我们将学习非金属。

第四章第一节无机非金属材料的主角——硅。

地壳中的元素有哪些，同学们还记得吗？请同学们回想一下。

我们在已经学习了氧元素，那么硅元素有哪些我们要学习掌握的呢？【硅元素在自然界中的存在】〔PPT展示图片〕硅在地壳中的含量为26.3％，仅次于氧。

硅的化合物构成了地壳中大局部的岩石、沙子和土壤,约占地壳质量的90%以上。

硅在自然界的存在形态：——没有游离态，只有化合态，以二氧化硅和硅酸盐的形式存在于岩石和矿物中。

【硅和碳的比拟】我们再来看一下硅元素在元素周期表中的位置，在碳的下面，请同学们画出碳和硅的原子结构示意图〔PPT 展示另个原子结构示意图〕，硅原子和碳原子的最外电子层均有4个电子，其原子既不易失去也不易得到电子，主要形成四价的化合物。

二者的电子层数不同，所以其性质也有差异性。

碳是构成有机物的主要元素，硅是构成岩石与许多矿物的根本元素。

我们按照前面学习的顺序，了解一下硅单质。

展示图片——单质硅，归纳单质硅的物理性质。

1.物理性质：〔1〕灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体〔2〕熔、沸点高、硬度大〔3〕晶体硅是良好的半导我们了解到硅原子最外层为4个电子，既不易失去也不易得到电子，常温下硅单质的化学性质不活泼。

那硅单质具有哪些化学性质呢？〔1〕常温下只和F2、HF、强碱反响Si + 2F2 === SiF4Si + 4 HF === SiF4 + 2H2Si + 2NaOH + H2O ===Na2SiO3 + 2H2〔2〕加热时能和O2反响△Si + O2====SiO23.用途：半导体材料、制合金、制太阳能电池等4.硅的制备〔1〕SiO2+2C == Si+2CO ↑〔粗硅〕假设C过量：SiO2+3C == SiC + 2CO ↑〔2〕 Si+2Cl2 == SiCl4〔3〕SiCl4+2H2 == Si+4HCl 〔高纯硅〕常温下，单质碳、硅的化学性质都不活泼，为什么碳在自然界中有稳定的单质〔金刚石〕存在，而硅却没有，说明了什么？请同学们阅读教材第74页。

无机非属材料的主角—硅.教学设计的依据1.1教学理念普通高中化学课程标准（实验，2003）明确指出：立足于学生适应现代生活和未来发展的需要，着眼于提高21世纪公民的科学素养，建构“知识与技能”“过程与方法”“情感态度与价值观”相融合的高中化学课程体系。

结合人类探索物质及其变化的历史与化学学科发展的趋势，引导学生进一步学习化学的原理和基本方法，形成科学的世界观。

1.2教材版本人民教育出版社普通高中课程标准实验教科书化学（必修1）第四章的第一节。

1.3教学对象高中一年级（上册）学生。

1.4教学条件学校具备多媒体教学化环境，具备必须的化学实验条件。

2.教学内容分析2.1课程标准中必修化学1对该部分教学内容的学习要求进行分析，整合教材，形成本教学设计。

分析如下：人教版教材的知识线是通过根据二氧化硅的存在形式及其结构来引导学生进一步学习其性质，体现了“结构决定性质、性质决定用途”的科学思想。

苏教版和鲁科版教材则通过问题情境引导学生思考并探究二氧化硅的化学性质，符合新课改提倡的探究学习的理念。

所以，本教学过程通过问题线、活动线、知识线、方法线的思路进行设计，引导学生学会猜想、探究学习、合作学习以及归纳分析的方法。

2.3化学实验分析本课时内容中涉及的实验4-1（人教版）是有关硅酸溶胶的制备[1]，安排在“硅酸”内容之中，符合学生的一般认识顺序。

然而，苏教版教材和鲁科版教材却没有编入硅酸及其制备实验，需要教师在课堂中自行插入，进行演示或者让学生分组进行该实验。

本节中“将稀盐酸滴入硅酸钠水溶液中制备硅胶”的实验与必修1中“分散系及其分类”中的胶体性质知识点和《化学反应原理》（选修4）的“难容电解质的溶解平衡”知识点相衔接。

由于硅酸溶胶受各种因素的影响，条件不同时，胶体的性质也不同，特别是硅酸溶胶在一定条件下发生凝聚。

为此，在中国知网网站输入“硅酸”搜得两篇论文——《关于硅酸溶胶制备的探讨》[2]和《制备硅酸的实验研究》[3]。

第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角——硅第一课时[教学设计]1、教学目标：（1）知识与技能目标：掌握硅、二氧化硅的存在、结构特点和性质；了解硅在无机非金属材料中的生产和应用；能通过互联网查阅有关资料并作归纳概述；重点掌握二氧化硅的化学性质。

（2）过程与方法目标：构建“结构——性质——用途”的知识体系；进一步掌握学习元素及其化合物的一般方法，提高自主学习能力；提高信息获取的能力，信息分析、信息加工和信息交流等能力；把信息技术作为获取信息、探索问题、协作解决问题的认知工具。

（3）情感态度和价值观目标：体会硅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，赞赏化学科学对信息技术和社会发展的贡献；主动、有目的地发现信息探究知识，提高参与化学科技活动的热情；通过创设一个在实际生活学习中使用信息技术解决问题的学习环境中培养学生的“信息素养”。

2、教学方式：引导、探究、自学、对比、练习3、教学过程设计引入新课：大家曾听说过“硅谷”吧。

它是美国新兴的高科技产业开发区，电子技术研究中心和计算机和半导体工业生产的重要基地。

电子工业能得到蓬勃发展，硅元素在信息材料中的开发与应用起着举足轻重的作用，这就是我们将要研究的非金属材料的主角——硅。

教师：硅元素及其化合物在我们的生活中有着广泛的应用，下面请同学们展示你们收集的有关资料。

学生：分合作小组展示本组通过互联网查阅硅及其化合物在信息技术、材料科学等领域的应用的图片资料及实物（如绚丽多彩的水晶饰品、电子身份证、石英电子表、石英钟、沙、玻璃、瓷器等）教师：从古至今，在无机非金属材料中，硅一直扮演着主要的角色。

（问题）虽然硅的化合物随处可见，但硅的单质直到18世纪上半叶才由化学家制备出来，这是为什么？请画出硅和碳的原子结构示意图学生：硅的原子结构示意图为，与碳相似，硅原子和碳原子的最外层电子数均为4，而初中我们知道碳的化学性质很稳定，能以多种碳的单质存在于自然界中。

《无机非金属材料的主角-硅》本节介绍了重要的无机非金属材料——硅及其化合物，安排在必修课程模块化学1第三章“金属及其化合物”之后，第四章“非金属及其化合物”之首，是常见无机物及其性质等知识的继续；同时，也为学生学习选修模块2“化学与技术”中的主题2“化学与材料的制造、应用”奠定了知识基础。

本节介绍了重要的无机非金属材料——硅及其化合物，安排在必修课程模块化学1第三章“金属及其化合物”之后，第四章“非金属及其化合物”之首，是常见无机物及其性质等知识的继续；同时，也为学生学习选修模块2“化学与技术”中的主题2“化学与材料的制造、应用”奠定了知识基础。

【知识与能力目标】1、掌握硅、二氧化硅和硅酸盐的存在、结构特点和性质；2、了解硅在无机非金属材料中的生产和应用；3、能通过互联网查阅有关资料并作归纳概述。

【过程与方法目标】1、构建“结构——性质——用途”的知识体系；进一步掌握学习元素及其化合物的一般方法，提高自主学习能力；2、提高信息获取的能力，信息分析、信息加工和信息交流等能力；3、逐渐以一种自然的方式对待信息技术，把信息技术作为获取信息、探索问题、协作解决问题的认知工具。

【情感态度价值观目标】1、体会硅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，赞赏化学科学对信息技术和社会发展的贡献；2、主动、有目的地发现信息探究知识，提高参与化学科技活动的热情；3、培养学生的“信息素养”。

【教学重点】1、单质硅的性质；2、二氧化硅、硅酸、硅酸盐的性质；3、传统的无机非金属材料。

【教学难点】1、硅酸盐的丰富性和多样性；2、硅在无机非金属材料中的广泛应用。

有关单质硅和含硅化合物应用的图片；水中花园视频，硅酸盐性质视频等。

2课时第一课时【导入】介绍美国新兴的高科技产业开发区，电子技术研究中心和计算机和半导体工业生产的重要基地——硅谷。

由硅带来的人类文明，及其在信息材料的开发中起着举足轻重的作用，激发学生对有关硅的知识的兴趣，从而引入新课。

第一节无机非金属材料———硅【学习目标】1. 掌握二氧化硅、硅酸、硅酸盐、硅的主要性质。

2. 掌握硅、二氧化硅的用途。

3. 了解陶瓷、玻璃、水泥等几类硅酸盐产品。

【重点】硅、二氧化硅、硅酸、硅酸盐的主要性质。

教学过程画出C 、Si 的原子结构示意图硅在自然界只有化合态（SiO 2和硅酸盐），地壳中含量仅次于 。

一、二氧化硅和硅酸1. 二氧化硅（1）存在：地球上存在的天然二氧化硅有晶体和无定形两大类，统称 。

（2）结构：其基本结构单元呈 ，每个Si 周围结合 个O ，而每个O 与 个Si相结合，形成空间网状结构的晶体，晶体中不存在单个的SiO 2分子。

水晶石英晶体 玛瑙（3）※用途：①沙子 —— 建筑材料②石英： 。

（4）物性：坚硬难熔的固体，熔沸点比较 ， 溶于水，硬度比较 。

纯净SiO 2无色透明（5）化性：（硅酸和原硅酸的酸酐）①与氢氟酸：（不与HCI 、H 2SO 4、HNO 3等反应）SiO 2 + 4HF （雕刻玻璃；盛装所用试剂瓶 ）②酸性氧化物： SiO 2＋CaO※SiO 2 ＋ （盛碱液用 塞）SiO 2 ＋ Na 2CO 3 SiO 2 ＋ CaCO 3③弱氧化性： ※SiO 2 ＋ C === （制粗硅）2.硅酸 (白色粉末状物质， 溶于水)酸性：H 2SiO 3＜H 2CO 3（1） Na 2SiO 3 ＋ HCI ===制法 （2） Na 2SiO 3 ＋ CO 2 ＋H 2O===高温化性：（1）与强碱反应：H 2SiO 3 ＋ NaOH ===（2）不稳定： H 2SiO 3 ===硅胶：作 剂、 剂的载体。

二、硅酸盐1.定义：硅酸盐是由 、 、 所组成的化合物的总称。

Na 2SiO 3：水溶液俗称 ，可制备 和 。

2.硅酸盐表示方法：写成氧化物的形式较活泼的金属氧化物—较不活泼的金属氧化物—SiO 2—H 2O （原子个数比不变） 例：石棉：CaMgSi 4O 12 表示为长石：KalSi 3O 8 表示为高岭石： Al 2(Si 2O 5)(OH)4表示为3.硅酸盐产品： 原料陶瓷：玻璃：水泥：三、硅1．存在：化合态（二氧化硅及硅酸盐）2. 物性：硅是带有金属光泽的 色固体，熔点 ，硬度 ，有脆性。

无机非金属材料的主角硅教案第一篇：无机非金属材料的主角硅教案第四章第1节无机非金属材料的主角——硅（第一课时）一．教学目标1、知识与技能：（1）了解硅在自然界中的存在形式、含量和用途；（2）了解二氧化硅的性质，认识二氧化硅的用途；（3）了解硅酸的性质及制备方法；2、过程与方法：（1）通过对比的方法，结合碳、二氧化碳等知识来学习硅、SiO2等新知识；（2）学会运用对比方法来认识物质的共性和特性；（3）初步学会以“结构——性质——用途”的学习模式去认识新的物质；3、情感态度与价值观：（1）了解二氧化硅和硅酸在日常生活、生产中的应用，感受化学的实用性，增强学习化学的兴趣。

二．教学重点二氧化硅的用途、性质，硅酸的性质三．教学难点二氧化硅的化学性质、结构四．教学方法：对比法、实验探究。

五．教学流程设计：硅的含量及存在——硅的原子结构（与碳比较）——SiO2的分类——SiO2的应用——SiO2的物理性质（与CO2比较）——SiO2的空间结构（与CO2、金刚石比较）——SiO2的化学性质（与CO2比较）——H2SiO3制备及性质六．教学过程（一）【引课】中国4000年前的陶器主要成分是硅酸盐，现代高科技芯片主要成分是硅，二者相差千年，却存在共同的元素-硅。

这就是本节课我们学习的主题：硅——无机非金属材料的主角【板书】4.1无机非金属材料的主角——硅【师】硅是会意字，可拆成，从字上可以看出硅是构成岩石、沙子和土壤的基本元素，约占地壳质量的90℅以上，是人类生存的基础。

【衔接】硅在地壳中的含量排第二，仅次于氧元素，那硅在自然界中的存在形态是化合态还是游离态？又主要以什么样的物质形式存在的？为什么？带着这几个问题我们来阅读教材P74中段部分。

【学生】（应该能回答）以化合态的形态存在；主要有硅的氧化物及硅酸盐；硅是一种亲氧元素。

【师】因为硅是一种亲氧元素，在自然界中总是和氧相互化合，因此硅在自然界中无单质形态，是以化合态存在，其化合物主要为氧化物及硅酸盐。

第一节无机非金属材料的主角—硅第1课时教学目标1、了解硅及其化合物的知识。

2、了解硅及其化合物在国民经济中的重要作用。

3、调查研究：完成并小组交流“硅及其化合物对人类文明的贡献”小论文。

4、使学生进一步了解运用元素周期律知识学习同族元素性质及其递变规律的方法，并运用这些知识学习碳族元素及其化合物的知识。

重点难点硅和二氧化硅的性质。

硅酸盐的用途。

教学过程*将Si单质的内容移到开头教学。

采用对比的方法，联系碳、一氧化碳、二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠、甲烷等学生已有的知识和生活经验来引人硅、二氧化硅等新知识。

碳和硅是同一主族相邻的两种元素，它们的性质既有相似之处，又有不同之处。

在教学时要突出硅的亲氧性强于，从而引导学生理解硅的两种存在形式──二氧化硅和硅酸盐。

[科学视野]：SiO2的晶体结构分析。

启发学生根据SiO2和CO2都是酸性氧化物这一特点，把它们的性质一一列出。

引导学生从硅的亲氧性大，得出常温下SiO2的化学性质稳定；在加热的条件下，SiO2才能与碱性氧化物起反应，写出有关反应的化学方程式，等等。

[思考交流]：①实验室中盛放碱液的试剂瓶为什么不用玻璃塞？②实验室盛放氢氟酸的仪器为什么不用玻璃瓶？[演示实验]：【实验4-1】在饱和Na2SiO3溶液中，滴加酚酞溶液呈红色。

逐滴加入稀盐酸，待溶液红色变浅并接近消失时，有透明的硅酸凝胶产生。

写出有关反应的化学方程式。

[补充实验]：将CO2通入Na2SiO3溶液中，引导学生观察白色胶状沉淀的生成，写出反应的化学方程式和离子方程式，从而加深对H2SiO3的酸性弱于碳酸的认识。

[例题讨论]：教材P69习题4。

[教学小结]：（学生填表）⑴表1 二氧化硅和二氧化碳结构性质比较二氧化硅与二氧化碳性质的异同点：相同点：都是酸性氧化物，都与碱或碱性氧化物反应。

不同点：①CO2与水反应生成H2CO3;SiO2不与水反应；②SiO2溶于氢氟酸，CO2不与氢氟酸反应；③SiO2须在高温下与碱性氧化物反应，而CO2可在常温加压下进行。

高一化学教案：《无机非金属材料的主角──硅》教学设计高一化学教案：《无机非金属材料的主角──硅》教学设计1．指导思想与理论依据高中化学新课程着眼于同学进展、社会进展和学科进展的需要，强调亲密联系社会生活实际，关注化学进展的前沿，注意化学与生活、社会、技术之间的相互影响和相互联系，高度重视试验与探究，提倡自主、探究、合作的学习方式。

因此，本节课在内容支配上突破传统的物质中心模式，不再追求元素化合物学问系统（存在、组成、结构、性质、制法、用途）的完整，而是注意STS训练，从同学已有的生活阅历动身，引导同学学习身边的常见物质，将物质性质的学习融入有关的生活现象和社会问题的分析解决活动中，体现其社会应用价值。

这样的学习挨次符合同学的认知规律，有利于同学的学习。

2．教学内容分析（1）主要内容本课时位于化学必修1的第四章第一节，主要内容是二氧化硅和硅酸。

本节课的主线是：本节课重点介绍了硅酸凝胶的制取方法、硅胶的用途以及二氧化硅的重要性质和用途。

（2）地位与作用硅及其化合物作为非金属元素学问的开端，是在第三章"金属及其化合物'内容的基础上，连续进行关于元素化合物学问的学习和讨论方法的训练，本节教学采纳主线为"硅酸盐──硅酸──二氧化硅(硅的亲氧性)──硅单质(应用)'的纵向学习方法，有别于第三章的横向对比学习法，丰富了元素族概念及元素性质的递变规律的形成，为元素周期律、元素周期表的学习积累了丰富的感性材料，同时，也为以后学习选修模块2 "化学与技术'中的第三单元"化学与材料的进展'奠定了学问基础。

本节内容与生产生活、材料科学、信息技术等联系较为亲密，学问面广，趣味性强，能使同学真正熟悉化学在促进社会进展，改善人类的生活条件方面所起的重要作用，全面地体现了化学学科的社会应用价值。

通过本节的学习，有利于贯彻STS训练的观点，激发同学学习的爱好，促进同学科学素养的提高。

第四章非金属及其化合物无机非金属材料的主角—硅教学目标：1、能说出二氧化硅的主要物理性质。

2、知道二氧化硅的主要化学性质。

3、能了解硅酸的制取和性质。

4、指导学生搜集并观察身边及生活环境中的石英、砂石、水晶、各种含硅矿物、粘土等实物，分析比较其性状（硬度、色泽）等物理性质的异同，训练学生的观察能力。

教学重点：二氧化硅的主要化学性质。

教学过程：[导课]：化学在生活中无处不在。

下面请同学们观看一段视频，我们今天的主角元素就藏在其中，请大家找出哪些物质含有该元素。

学生活动：观看视频师：今天的主角元素是什么？学生：硅师：哪些物质含有硅元素？生：水晶、玛瑙、还有玻璃、水泥、光导纤维、陶瓷、太阳能电池、芯片、硅胶，还有干燥剂、石英表、石英坩埚、等等，这些物质都含有硅元素。

这节课我们就来学习无机非金属材料的主角-----硅。

板书：无机非金属材料的主角-----硅。

师：这么多物质含有硅，硅在地壳中的含量高不高？学生：高师：排第几呢？生：第二师：仅次于氧，那硅在自然界中以什么形式存在呢？请大家阅读教材74页第三段板书：硅元素的存在形式[学生阅读]P74回答以上问题。

生回答。

师：硅酸盐，有硅单质吗？生：没有师：无论是雄伟的山峰，还是浪漫的海滩，或者是人类赖以生存的土地，处处都有硅的身影。

硅是一种什么元素？生：亲氧元素板书：亲氧性师：二氧化硅是硅元素的主要存在形式之一，它可以直接或间接地制备许多含硅的材料，下面我们就从几种含硅的物质入手来学习二氧化硅的有关知识。

其实大家桌上就摆放了一个二氧化硅样品。

找到了吗？对，就是这根细丝。

它是光导纤维。

老师手里拿的也是光导纤维，是将许多这样的细丝合在一起制成的。

同学们知道光是沿直线传播的。

那老师说光可以转弯，你们相信吗？教师演示：大家看到了什么？光转弯了。

在这里利用了二氧化硅的光学特性，由于它的光学特性，所以在信息技术中图像、数字、声音都是被事先处理成光信号，再在光导纤维中传递。

《无机非金属材料的主角——硅》第一课时参考教案［投影小结］①、制光导纤维②、石英玻璃制化学仪器③、石英表、石英钟④、水晶制光学仪器和工艺品⑤、玛瑙制精密轴承和装饰品［讲］结合已有的关于水晶、沙子主要成分也是SiO2的知识，思考一下，SiO2的物理性质有哪些，注意与CO2进行比较研究，并完成思考与交流的问题。

［板书］(3) 物理性质：熔点高，硬度大的固体、不溶于水，纯净的SiO2晶体无色透明［思考］通过碳和硅原子结构示意图可以看出它们应该具有相似性，为什么SiO2与CO2的性质上有着这么大的差别呢？［讲］主要取决于结构的不同。

CO2是C与O通过化学键所连接的分子结构，而SiO2是Si—O四面体结构［投影］硅氧四面体结构联系生活，激发求知欲。

图片呈现，直观、深刻，加深认识。

抽象思维，初步建立SiO2空间立体结构。

通过视频呈现，使学生对SiO2的结构的理解更深刻。

硅石结晶形：玛瑙、石英、水晶无定形：硅藻土[SiO]［讲］[SiO4]四面体：每1个Si原子周围结合4个O原子，Si 在中心,O在四个顶角. 同时每1个O原子周围结合2个Si原子相结合。

二氧化硅中氧原子与硅原子个数比为2：1,通常用SiO2来表示二氧化硅的组成.［板书］(4) 结构：空间网状结构［讲］我们说，结构决定性质，SiO2的网状结构不仅决定了其物理性质的特殊性，还决定了其化学性质的稳定性。

［板书］(5) 化学性质：稳定，不活泼①具有酸性氧化物的性质：(不溶于水且不和水反应)与强碱反应：SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O与碱性氧化物反应：SiO2+CaO高温CaSiO3［讲］SiO2除了具有酸性氧化物的通用性之外，还具有特性。

比如酸性氧化物一般不与酸反应，而SiO2却能与HF反应，这也是工业上雕刻玻璃的反应原理［板书］②与HF的反应：SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O［讲］除此之外，SiO2在制水泥、玻璃、纯硅时，还有一些特殊反应［思考与交流］1、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？HF能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。

第四章非金属及其化合物课程标准：通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。

第一节无机非金属材料的主角——硅（第一课时）教学目标：1．使学生了解硅的两种重要化合物——二氧化硅及硅酸的主要性质；2．引导学生对比学习硅的化合物（二氧化硅及硅酸）与碳的化合物（二氧化碳及碳酸），培养学生联系、对比、归纳总结的学习方法；3．使学生了解二氧化硅和硅酸在日常生活、生产中的应用，感受化学的实用性，增强学习化学的兴趣。

教学重点、难点重点：二氧化硅的性质难点：硅酸的性质习CO2 + CaO ―思考交流提示：二氧化硅也是一种酸性氧化物由CO2的性质推测SiO2可能具有哪些重要的性质？归纳整理检查小结SiO2是一种酸性氧化物，可能与水反应生成相应酸；与碱反应生成盐和水；与碱性氧化物反应生成盐。

自学讨论指导学生阅读教材有关内容，并给出问题阅读教材P63及P64有关内容，思考并讨论：SiO2实际具有的性质与上述推导一致吗？有没有不同的表现？请举例说明归纳整理检查小结与上述推断不完全相同。

不同表现是：SiO2是一种难熔固体，不溶于水。

正是因为SiO2不溶于水，所以不能直接与水反应生成硅酸，但常温下除能与氢氧化钠溶液反应外，还能与氢氟酸反应生成SiF4气体和水。

完成下列反应的化学方程式,并指明反应的类型：SiO2 + NaOH —SiO2 + CaO —SiO2 + HF —自学讨论指导学生阅读教材有关内容，使其了解二氧化硅的结构和用途。

（1）阅读教材P63：科学视野内容，认识SiO2的结构（2）观察教材P63～P64上的图4—3、图4—4和图4—5，了解SiO2用途，并了解用途与性质间的关系。

归纳整理（1）SiO2晶体是由Si和O按1：2的比例所组成的立体网状结构，基本单元是[SiO4]的正四面体结构。

（2）SiO2性质主要表现在：它是一坚硬、难熔的固体，不溶于水，化学性质非常稳定。

无机非金属材料的主角-硅一、教材分析无机非金属材料的主角-硅选自人教版高中化学必修1第四章的第一节。

本节课主要讨论了硅及其化合物的性质，将其安排在离子反应、氧化还原反应等理论知识之后，是探究非金属及其化合物知识的开始，是常见无机物及其性质等知识的继续，具有承上启下的作用；在第三章的基础上，进一步介绍元素化合物知识和研究方法，为元素族概念的形成、元素性质的递变规律、元素周期表的形成积累感性材料。

含二氧化硅的材料用途广泛，本节课在选材上着眼于二氧化硅的主要性质，在知识安排上尽量使知识和用途相结合，理论和实际相结合，从而使学生认识到其在生活生产中的应用，增强了学生的学习兴趣。

二、学情分析1、知识基础：学生对生活中硅的化合物有一定的感性认识，比如高山，沙漠，土壤，水泥，玻璃，陶瓷都是学生在生活中常见的物质，初中走进化学世界，化学使世界变得绚丽多彩中也有相关的知识介绍。

2、认知方式：第三章体验元素化合物知识的学习方法—实验探究法和分析归纳法3、可能出现的问题：思维较薄弱，不易理解二氧化硅与氢氟酸的反应学生；分析问题和解决问题的能力较差，仍需教师的引导。

根据《化学课程标准》，结合教材，本着面向全体学生，使学生自主、全面、主动发展的原则，我制定了以下的教学目标：知识与技能：了解二氧化硅的存在，物理性质；掌握二氧化硅的化学性质，了解硅酸的性质和制法。

知道生活中的二氧化硅和硅酸制品及用途。

过程与方法：通过二氧化碳和二氧化硅性质的对比，培养学生对知识的迁移和类比能力；实验探究，通过硅酸的制备，培养学生应用强酸制弱酸的原理进行实验设计的思维方法情感态度与价值观：体验探究学习的过程与快乐，培养合作意识；通过对硅的化合物用途的学习培养学生热爱自然，热爱化学的情感。

下面谈谈我对本节课重、难点的把握重点难点：二氧化硅和硅酸的性质及制备（在生活生产中应用非常广泛，同时也是高中化学知识体系的重要组成部分）三、教学方法：１、实验探究法：２、情景激学法：３、对比，归纳法：4、讲授法：学法分析：在教师的引导下，积极主动的思考，发现问题，通过新旧知识的对比，同学交流讨论，通过动手实验，观察分析，获取知识，完成学习目标。