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《无机非金属材料的主角——硅》教案
无机非金属材料的主角——硅
授课人：张少瑜
一、教学目标
1．知识与技能
（1）了解硅元素在自然界的存在方式。
（2）了解二氧化硅和硅酸的物理性质，掌握二氧化硅的化学性质和硅酸的制备及酸性强弱。
（3）培养学生观察能力，发现、分析和解决问题的能力，动手操作能力。
（4）使学生了解硅产品的性能、用途，加深对化学与生产、生活实际的认识进而帮助学生树立民族自豪感，增强学好化学的自信心。
2．过程与方法
（1）学会利用物质的分类观来指导元素化合物的学习
（2）通过对硅的化学性质稳定性以及二氧化硅结构与性质关系的思考，形成结构决定性质的科学思维品质。
（3）充分利用课本和课外有关硅及其化合物在生活、信息技术中应用的图片，增加学生的感性认识。
3．情感态度与价值观
（1）认识硅及其化合物的广泛用途，体会化学的创造性与实用性，并关注与化学有关的实际问题。
（2）了解化学与大自然的关系，培养学生热爱化学的情绪，激发学生学习化学的兴趣。
二、教材分析
1．教学重点
二氧化硅的性质、硅酸的制取与酸性强弱
2．教学难点
二氧化硅和硅酸钠的化学性质
三、教学方法
多媒体演示、对比探究、实验探究
四、教学过程。
无机非金属材料的主角硅教案教案：无机非金属材料的主角硅一、课前准备1. 教学目标：了解无机非金属材料的基本概念和特点，以及硅在无机非金属材料中的特别作用，掌握硅化物的性质和应用。
2. 教学重点：无机非金属材料的基本概念和特点。
3. 教学难点：硅化物的性质和应用。
4. 教学工具：PPT、黑板、教学实例。
5. 教学方法：讲授、分组讨论、课堂演示。
二、教学过程1. 介绍无机非金属材料的基本概念和特点。
无机非金属材料是指没有碳元素的化合物，它们通常具有高熔点、高硬度、高强度、高化学稳定性等性质。
无机非金属材料可以用于建筑、电子、化工、能源等领域。
2. 讨论硅在无机非金属材料中的重要性。
硅是一种广泛应用的无机非金属材料，它具有许多重要的特性，如高化学稳定性、耐高温、导热性能好等，因此在材料科学中具有重要的地位。
3. 介绍硅化物的性质。
硅化物是由硅和其他元素形成的化合物，其中硅和金属的化合物叫做金属硅化物，硅和非金属的化合物叫做非金属硅化物。
硅化物通常具有高温稳定性、硬度高、热导率高等特点，并且可以用于制造陶瓷、光电材料等领域。
4. 探讨硅化物在陶瓷制造中的应用。
硅化物在陶瓷制造中有着重要的应用，因为它可以增加陶瓷的硬度、耐磨性和化学稳定性，同时还能提高陶瓷的力学性能和热稳定性。
氮化硅陶瓷通常用于高温环境下的机械零件，它们具有高硬度、耐磨性、高耐用性和高温稳定性等特点。
5. 讲解硅化物在电子领域的应用。
硅化物在电子领域也有着重要的应用。
磷化铟的半导体性能使它成为LED器件的重要材料，而碳化硅的高硬度、高热导率使其成为高功率电子器件的理想材料。
6. 演示硅在太阳能电池中的应用。
硅在太阳能电池中也有着重要的应用，它可以将太阳能转换为电能。
太阳能电池中的硅通常是单晶硅、多晶硅和非晶硅，其硅的纯度需要达到99.9999%以上，以提高光电转换效率。
三、课后练习1. 什么是无机非金属材料？有哪些基本特点？2. 硅具有哪些特点，为什么在无机非金属材料中具有重要地位？3. 硅化物有哪些性质？在哪些领域有应用？4. 硅化物在陶瓷制造中有哪些应用？5. 硅在电子领域的应用有哪些？6. 简述硅在太阳能电池中的应用。
“无机非金属材料的主角-硅教案化学教学设计人教版”第一章：硅及其化合物的性质和用途1.1 硅的物理和化学性质介绍硅的原子结构，电子排布讲解硅的熔点、沸点、硬度、导电性等物理性质探讨硅与氧气、氟气等元素反应的化学性质1.2 硅酸盐材料解释硅酸盐的定义和结构特点探讨硅酸盐材料如玻璃、水泥、陶瓷的制备方法和应用领域第二章：硅的化合物-二氧化硅2.1 二氧化硅的结构和性质讲解二氧化硅的原子结构，分子间作用力探讨二氧化硅的熔点、沸点、硬度、溶解性等物理性质分析二氧化硅与碱、酸等物质的反应性质2.2 二氧化硅的应用探讨二氧化硅在玻璃、陶瓷、水泥等传统材料中的应用分析二氧化硅在光导纤维、计算机芯片等现代科技领域的应用第三章：硅的化合物-硅酸盐3.1 硅酸盐的定义和结构解释硅酸盐的组成和特点探讨硅酸盐的晶体结构3.2 硅酸盐的制备方法和应用分析硅酸盐材料的制备方法，如陶瓷、玻璃、水泥等探讨硅酸盐材料在建筑、陶瓷、电子等领域的应用第四章：硅在现代科技领域的应用4.1 硅在半导体材料中的应用讲解硅的半导体性质和应用领域，如计算机芯片、太阳能电池等4.2 硅在光导纤维中的应用解释光导纤维的原理和结构探讨硅在光导纤维制备和应用中的关键作用第五章：硅的环保应用5.1 硅在太阳能电池中的应用分析太阳能电池的工作原理和优点探讨硅太阳能电池的制备方法和未来发展前景5.2 硅在环境治理中的应用讲解硅在治理酸雨、大气污染等环境问题中的作用和前景第六章：硅及其化合物的制备和性质测试6.1 硅的制备方法探讨硅的提取过程，包括焦炭还原石英砂的化学反应分析冶炼硅的反应原理和工业生产流程6.2 硅及其化合物的性质测试方法介绍测试硅及其化合物物理和化学性质的方法，如X射线荧光光谱、红外光谱、热分析等第七章：硅在材料科学中的应用7.1 硅在金属合金中的应用探讨硅在钢铁、铝合金等金属材料中的作用和影响分析硅在提高金属材料的强度、硬度等方面的作用机理7.2 硅在新型材料中的应用讲解硅在纳米材料、复合材料等新型材料中的应用前景第八章：硅在生物医学领域的应用8.1 硅在生物体内的分布和作用探讨硅在生物体内的存在形式和功能，如骨骼、牙齿中的硅酸盐8.2 硅在生物医学材料中的应用分析硅在生物医学材料，如人工骨骼、生物传感器等方面的应用第九章：硅资源的开采和保护9.1 硅资源的开采和加工讲解硅矿的开采、选矿、提纯等加工过程探讨硅资源开采的环境影响和可持续发展问题9.2 硅资源的保护与利用策略分析保护硅资源的重要性，如防止矿区环境污染、合理规划硅资源开发等第十章：硅及其化合物的安全使用与储存10.1 硅及其化合物的安全使用讲解硅及其化合物在生产、使用过程中的安全注意事项，如防护装备、应急预案等10.2 硅及其化合物的储存方法探讨硅及其化合物的储存条件，如防潮、防火、防爆等要求，以确保储存安全。
“无机非金属材料的主角-硅教案化学教学设计人教版”一、教学目标：1. 让学生了解硅及其化合物的性质和用途，认识到硅材料在现代科技领域中的重要性。
2. 通过对硅的化学性质的学习，使学生掌握硅与氧的反应、硅酸盐的制备等基本知识。
3. 培养学生的实验操作能力，提高学生的科学素养。
二、教学内容：1. 硅的结构与性质2. 硅的氧化反应3. 硅酸盐的制备4. 硅的用途5. 硅材料在现代科技领域的应用三、教学重点与难点：1. 教学重点：硅的结构与性质、硅的氧化反应、硅酸盐的制备、硅的用途。
2. 教学难点：硅的氧化反应机理、硅酸盐的制备方法。
四、教学方法：1. 采用问题驱动法，引导学生主动探究硅的性质和用途。
2. 利用实验教学法，培养学生的实践操作能力。
3. 采用案例分析法，使学生了解硅材料在现代科技领域的应用。
五、教学过程：1. 导入：简要介绍硅在自然界中的分布和硅材料在现代科技领域的重要性。
2. 硅的结构与性质：讲解硅的原子结构，分析硅的化学性质，如亲氧性、氧化反应等。
3. 硅的氧化反应：通过实验演示硅与氧气的反应，引导学生理解反应机理。
4. 硅酸盐的制备：讲解硅酸盐的制备方法，如熔融法、水解法等，并演示实验。
5. 硅的用途：介绍硅在建筑、电子、光导等领域中的应用。
6. 硅材料在现代科技领域的应用：分析硅材料在半导体、太阳能等领域的关键作用。
7. 课堂练习：布置相关习题，巩固所学知识。
9. 作业布置：要求学生完成课后习题，深入掌握硅的相关知识。
10. 课后反思：教师对本节课的教学效果进行反思，为后续教学提供改进方向。
六、教学评估：1. 课堂提问：通过提问了解学生对硅及其化合物性质的理解程度。
2. 实验操作：评估学生在实验过程中的操作技能和安全意识。
3. 课后作业：检查学生对课堂所学知识的掌握情况。
七、教学拓展：1. 邀请相关领域的专家或企业代表，进行专题讲座或实地考察，加深学生对硅材料应用的认识。
2. 组织学生进行小研究，探讨硅材料在新能源、环保等领域的潜在应用。
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存在、用途及性质。
2．了解二氧化硅物理性质，掌握其化学性质。
3 .掌握硅酸钠的化学性质了解硅酸盐相关性质及其多样性、复杂性，认识硅酸盐在生产中的应用;4 .了解单质硅的性质、制取和用途。
5 .了解结构决定性质、性质决定用途的原理。
【教学重难点】硅单质的结构和性质；硅酸盐的多样性和复杂性、单质硅的用途【教学过程】【第一课时】［导入］：在美国有一个规模宏大的高科技工业园区，那就是家喻户晓的硅谷。
人们之所以用硅来代表高科技，是因为它 在电子工业革命中起了极其重要的作用——半导体材料。
今天，我们就一起来探讨第四章的课题1无机非金属材料的主角一 一硅无机非金属材料的主角一一硅硅在自然界中的分布和存在。
［提问］请大家写出C 和Si 的原子结构图C 和Si 的原子结构及在元素周期表中的位置。
［讲述］物质的结构决定性质，性质决定用途。
从原子结构示意图，我们可以知道硅与碳一样，既不易失去又不易得到电 子，主要形成四价化合物。
但是由于硅是亲氧元素，所以与碳不同的是，在自然界中见不到它的单质。
自然界中最简单的硅 的化合物是它的氧化物，下面我们就先来看看硅的氧化物一、二氧化硅和硅酸1.SiO2约占地壳质量的12%无定形（2）结构：立体网状结构（晶型是四面体）SiO 2的用途的图片展示SiO 2（沙子主要成分）（1）存在形态：结晶形和无定形纯净的51。
2晶体叫做水晶。
硅石（天然）结晶形具有彩色环带状或层状的叫玛瑙（3）用途：光导纤维、电子工业重要部件、光学仪器、耐高温化学仪器。
利用石英晶体制造石英电子表、石英钟等。
思考与交流P76(4)性质：①物理性质：硬度大、熔点高、难溶于水，纯净的SiO2晶体是无色透明的二氧化硅与二氧化碳的比较②化学性质A.化学性质不活泼，不与水反应不与酸(除HF外)反应；SiO2+4HF==SiFj+2H2O(雕刻玻璃)B.酸性氧化物，具有酸的通性可以与碱和碱性氧化物反应高温SiO2＋CaO==CaSiO3SiO2+2OH-=SiO32-+H2O［讨论］：为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶要用橡皮塞而不用玻璃塞？2．硅酸(难溶于水)［提问］我们知道CO2溶于水，对应水化物是H2c03,SiO2难溶于水，那么硅酸如何得到？实验室用可溶性硅酸盐与其他酸反应制得。
无机非金属材料的主角——硅一、教学目标1. 让学生了解硅的基本性质、分布和用途。
2. 使学生掌握硅的制备方法，了解其制备用到的化学反应。
3. 培养学生对无机非金属材料的认识，提高其科学素养。
二、教学重点1. 硅的基本性质和用途。
2. 硅的制备方法及化学反应。
三、教学难点1. 硅的制备方法的化学反应原理。
2. 无机非金属材料的特点和应用。
四、教学准备1. 教材或教学资源。
2. 投影仪或白板。
3. 教学卡片或黑板。
4. 实验器材（如需进行实验）。
五、教学过程1. 导入：通过展示硅矿石和硅片，引发学生对硅的好奇心，激发学习兴趣。
2. 硅的基本性质：介绍硅的物理性质、化学性质，如晶体结构、键合性质等。
3. 硅的分布和用途：讲解硅在自然界中的分布，以及在电子、建筑、化工等领域的应用。
4. 硅的制备方法：介绍硅的制备方法，如焦炭还原法、SiO2与碳的反应等，并结合化学反应方程式进行讲解。
5. 硅的制备用到的化学反应：深入讲解硅的制备过程中涉及到的化学反应原理，如氧化还原反应、酸碱反应等。
6. 课堂互动：提问学生关于硅的基本性质、制备方法和应用等方面的问题，引导学生进行思考和讨论。
7. 总结：对本节课的主要内容进行总结，强调硅在无机非金属材料中的重要性。
8. 作业布置：布置相关练习题，巩固学生对硅的基本性质、制备方法和应用等方面的知识。
9. 实验环节（如需进行实验）：安排学生进行硅的制备或相关性质的实验，提高学生的实践操作能力。
10. 课后反思：鼓励学生在课后总结本节课的收获，对教学内容进行思考和反馈。
六、硅的化合物及其性质1. 教学目标让学生了解硅的氧化物、硅酸盐等主要化合物的性质。
使学生掌握硅化合物在实际应用中的重要性。
2. 教学重点硅的主要化合物的名称、结构和性质。
硅化合物在工业和日常生活中的应用。
3. 教学难点硅化合物的结构与性质之间的关系。
硅化合物在特定条件下的反应机理。
4. 教学准备教材或教学资源。
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。
一、教案基本信息《无机非金属材料的主角-硅》教案课时安排：2课时二、教学目标知识与技能：1. 了解硅的物理性质和化学性质；2. 掌握硅在无机非金属材料中的应用；3. 学会硅的制备方法和相关化学反应。
过程与方法：1. 通过实验观察硅的物理性质；2. 通过文献调研了解硅在无机非金属材料中的应用；3. 通过化学实验学习硅的制备方法和相关化学反应。
情感态度价值观：1. 培养学生对无机非金属材料的兴趣和认识；2. 培养学生对硅的重要性的认识。
三、教学重点与难点重点：硅的物理性质和化学性质，硅在无机非金属材料中的应用。
难点：硅的制备方法和相关化学反应。
四、教学方法1. 实验观察法：通过实验观察硅的物理性质；2. 文献调研法：通过文献调研了解硅在无机非金属材料中的应用；3. 化学实验法：通过化学实验学习硅的制备方法和相关化学反应。
五、教学内容1. 第一节：硅的物理性质教学内容：硅的晶体结构、硅的颜色、硬度、导电性等物理性质。
2. 第二节：硅的应用教学内容：硅在玻璃、水泥、陶瓷等无机非金属材料中的应用。
3. 第三节：硅的制备方法教学内容：碳还原石英砂制备硅的方法，以及相关化学反应。
4. 第四节：硅的化学性质教学内容：硅的氧化、还原、酸碱反应等化学性质。
5. 第五节：硅的用途和重要性教学内容：硅在半导体、太阳能电池等领域的用途和重要性。
六、教学过程1. 导入：通过展示硅在玻璃、水泥、陶瓷等无机非金属材料中的应用实例，引起学生对硅的兴趣。
2. 硅的物理性质：引导学生观察硅晶体结构模型，解释硅的颜色、硬度、导电性等物理性质。
3. 硅的应用：介绍硅在玻璃、水泥、陶瓷等无机非金属材料中的应用，引导学生了解硅的重要性。
4. 硅的制备方法：讲解碳还原石英砂制备硅的方法，展示实验过程，引导学生理解相关化学反应。
5. 硅的化学性质：介绍硅的氧化、还原、酸碱反应等化学性质，引导学生学习硅的化学性质。
6. 硅的用途和重要性：讲解硅在半导体、太阳能电池等领域的用途和重要性，引导学生认识硅的价值。
BBDCBCD有，说明了什么?［板书］2、硅酸(H2SO)［讲］HSiO s是一种比HCO还要弱的酸，它不溶于水，不能使指示剂褪色，是一种白色粉末状的固体。
［板书］硅酸是一种弱酸，它不溶于水，不能使指示剂变色，是一种白色粉末状的固体。
［问］SiO2不溶于水且不和水反应，那么要如何制备硅酸呢？结合初中制备CO的方法来设想一下？［讲］初中制备CO是利用碳酸盐与强酸反应，是强酸制弱酸的原理。
HbSiO s也是一种很弱的酸，我们是否也可以用硅酸盐来制备呢？［投影实验］P76实验4-1实验4-1 :向饱和Ns h SiO s溶液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸［问］若改向NaSQ溶液中滴加HbSQ会有什么现象呢?［板书］NaSiO3+2HCI==2NaCI+l2SiO3 JNa 2SiO3+HSO==NaSO+HSiO3 J［讲］所生成的硅酸逐渐聚合而形成胶体-硅酸溶胶，硅酸浓度较大时，则形成软而透明的、胶冻状的硅酸凝胶。
硅酸凝胶经干燥脱水就形成硅酸干胶，称为“硅胶”。
硅胶多孔，吸附水分能力强，常用做实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。
C. SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸教学回顾：［板书］(2)化学性质：相对稳定，不能燃烧，不易被腐蚀，热稳定性强具有特殊功能的含硅物质:泼，常温下硅的化学性质很稳定，除F2、HF和NaOH外，Si不跟其他物质起反应。
［板书］4、化学性质(1)常温下的反应：Si+2F2==SiF4Si+4HF==SiF4f +2H TSi+2NaOH +HO == Na2SiO3+2H T［讲］在咼温下，Si能与O2等非金属单质发生反应［板书］(2)高温下的反应：c・严、高温 c・k、Si+Q SiO2高温Si+2Cl 2 ---------------- S iCl 4［讲］硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可以制成太阳能电池，可制成有良好导磁性、耐酸性的合金。
无机非金属材料的主角──硅教学设计一、设计思想新课程倡导“生活化教学”、“探究性教学”、“互动对话教学”理念，新课程强调教学中知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三维目标融合。
关注学生的已有生活和知识经验，突出学生的学习主动性，是本课教学设计的指导思想。
本节课的内容与学生生活联系比较紧密，教师用含二氧化硅的实物、光导纤维、“中国芯”等，创设贴近学生生活的教学情竟，激发学生的学习热情和兴趣。
主要采用了学生讨论、自学、教师引导、归纳，并同已学知识相比较的教学方法，目的是为了让学生更多地参予教学，并在学习的过程中培养学生对知识的归纳、总结和探究的能力。
由于在初中已学过有关碳及其化合物的知识，采用对比的学习方法，可以使学生温故而知新。
二、教材分析本课时位于教材的第三个专题《从矿物到基础材料》，本专题以矿物资源中获得的重要无机基础材料为主线，重点介绍基础无机材料中所包含的常见元素的单质的冶炼原理，单质及其化合物的性质和用途，金属材料的防护等内容。
本课时重点介绍了硅单质的冶炼原理，硅单质及二氧化硅的性质和用途。
突破传统的物质中心模式，不再追求从结构、性质、存在、制法、用途等方面全面系统地学习和研究有关的物质，而是从学生已有的生活经验出发，引导学生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。
充分体现元素化合物与自然界和社会生活的密切联系，贯彻STS教育的观点，有利于激发学生学习的兴趣，促进学生科学素养的提高。
本课在初高中化学学习中起到承前启后的作用：能温故初中已学过有关碳及其化合物的知识，为高中必修2的元素周期律学习创造。
三、学情分析`从教材内容与初中的衔接上看，初中《科学》中已学过有关碳及其化合物的知识，学生能知道二氧化碳属于酸性氧化物，并能熟练书写特征化学反应方程式。
只要教师能将二氧化硅与二氧化碳有效地对比，学生能掌握二氧化硅的化学性质，但对它们的差异及实质学生很难理解，教师必须创设有效情境，让学生探究、讨论。
《无机非金属材料的主角──硅》教学设计北京潞河中学孟祥雯1．指导思想与理论依据高中化学新课程着眼于学生发展、社会发展和学科发展的需要，强调密切联系社会生活实际，关注化学发展的前沿，注重化学与生活、社会、技术之间的相互影响和相互联系，高度重视实验与探究，倡导自主、探究、合作的学习方式。
因此，本节课在内容安排上突破传统的物质中心模式，不再追求元素化合物知识系统（存在、组成、结构、性质、制法、用途）的完整，而是注重STS教育，从学生已有的生活经验出发，引导学生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。
这样的学习顺序符合学生的认知规律，有利于学生的学习。
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知识的开端，是在第三章“金属及其化合物”内容的基础上，继续进行关于元素化合物知识的学习和研究方法的训练，本节教学采用主线为“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“化学与材料的发展”奠定了知识基础。
本节内容与生产生活、材料科学、信息技术等联系较为密切，知识面广，趣味性强，能使学生真正认识化学在促进社会发展，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教育的观点，激发学生学习的兴趣，促进学生科学素养的提高。
（3）教材处理本节课从生活中常见的干燥剂入手，创设问题情景，激发学生的学习兴趣和求知欲，进而主动接受学习任务；通过探究实验，体验硅酸的制取，进一步了解硅胶和变色硅胶；通过对比碳和硅原子结构的相同点和不同点，认识二氧化硅的结构，采用比较的方法学习SiO2的化学性质，并把硅及其化合物在信息技术、材料化学等领域的应用和发展融合在性质的介绍中，从而让生活在信息技术时代的学生体会到常见硅及其化合物知识的价值，深刻理解硅成为无机非金属材料的主角的原因，激发学生对材料科学的兴趣和求知欲望，全面体现化学课程的科学教育功能。
本节课也为不同层次的学生设计了不同的教学目标，基础较弱的学生把重点放在课前的预习和课堂上的性质对比教学中，而学有余力的优秀学生可以在课后对课堂上没有深入研究的一些问题进行挖掘和拓展，如将硅及其化合物的结构理论知识、在材料领域中的应用等作为拓展性内容，通过查阅资料、讨论等方法进行更深入的学习。
3．学生情况分析（1）本节课的教学对象为高一学生，学生已有知识和未知知识分析：（2）学生学习本单元可能会遇到的障碍点由于高一学生接触元素化合物的学习时间较短，又没有原子结构和元素周期律的理论为依据，因此还没有形成完整的元素化合物学习的化学思想，不太会运用对比的思想学习硅及其化合物的性质和制备等。
因此，在前期的教学中力图每节课逐步渗透这些思想作为铺垫，本节课通过分析碳和硅元素的原子结构，引导学生采用对比的学习方法，分析推导二氧化硅及硅酸的性质，帮助学生温故而知新，使学生在元素化合物的学习过程中形成一条完整、清晰的主线，从而建构元素化合物的知识体系。
4．教学目标设计（1）基本目标知识与技能：1．能说出二氧化硅和硅酸的物理性质；认识二氧化硅的主要化学性质。
2．认识硅酸的制备原理。
3．了解二氧化硅和硅酸等在生产、生活、信息技术、材料科学等领域的应用。
过程与方法：1．通过对二氧化硅和硅酸性质的研究，学习利用实验和事实研究物质性质的方法。
2．通过硅与碳的比较学习，进一步体验“比较”和“分析”的科学方法。
情感态度与价值观：1．认识二氧化硅和硅酸在生产生活中的应用，体会化学的实用性和创造性。
2．关注与化学有关的社会热点问题，激发学习化学的热情。
（2）发展性目标知识与技能：1．归纳二氧化硅和硅酸盐的存在、结构特点和性质以及相互关系。
2．能通过互联网或其它途径查阅有关资料并作归纳概述。
过程与方法：1．学习运用对比的方法来认识物质的共性和个性，促进对新旧知识进行归纳比较能力的发展。
2．通过二氧化硅和硅酸盐的学习，总结掌握学习元素化合物知识的一般方法。
3．通过查阅资料，培养自主学习、分析归纳的能力。
情感态度与价值观：1．体会组成材料的物质性质与材料性能的密切关系，认识新材料的开发对社会、生活产生的重要影响。
2．激发学生化学学习和研究的热情，赞赏化学对个人生活和社会发展的贡献。
（3）教学重点的分析与确定教学重点：二氧化硅和硅酸的主要性质；二氧化硅和硅酸在生产生活中的应用确定的理由：硅及其化合物在非金属材料和信息技术等领域，在建筑、光电技术及航空航天等方面有广泛的应用，前景广阔、地位重要。
通过了解二氧化硅和硅酸的主要性质及二氧化硅和硅酸在生产生活中的应用，可使学生开阔眼界，了解化学与社会、生活、生产的联系，认识化学的重要性，激发学生的学习兴趣。
（4）教学难点的分析与确定教学难点：二氧化硅的化学性质确定的理由：高一学生还没有系统的学习过非金属的性质，不太会采用对比的方法学习二氧化硅的化学性质，也没有形成“结构决定性质、性质决定用途、制法等”的化学学科思想，因此，归纳和总结二氧化硅的化学性质是本节课的难点。
5．教学过程设计（1）教学流程图（2）教学资源的开放性措施本节课选用和开发了下列教学资源：①学生实验：硅酸凝胶的制取、认识变色硅胶②二氧化硅的晶体模型③视频：氢氟酸雕刻玻璃、小魔术“燃不着的纸”④大量图片、实物等本节课运用创设问题情景，采用“引导—探究”和对比推理的教学模式，经过“启发引导→自主学习→实验探究→对比归纳→讨论交流→拓展研究”的过程，达到情景激学，目标导学，实验促学的效果，课堂上应用了探究、讨论、阅读、分组实验和多媒体等多种手段辅助教学。
对硅酸的认识采用了实验探究的方法，通过学生的亲历过程，对硅酸有一定的感性认识；在认识二氧化硅的结构时，充分利用晶体模型，增强了教学的直观性；二氧化硅和氢氟酸的反应是本节课的一个难点，学生还没有进行卤素的系统学习，在生活中也没有遇到过氢氟酸，因此，通过学生课前的调研及课堂中播放的氢氟酸雕刻玻璃视频等，有助于学生突破难点；此外，在教学中还引用了大量的图片、实物等资料，给学生在视觉上产生强烈的刺激，构架了一座从书本知识到生活实际的桥梁。
同时，在自然界和生产、生活的大背景中进行元素化合物知识的教学，有利于落实情感态度与价值观目标。
（3）问题情境的开放性措施本节课创设了下列开放性的问题情境：①装食品干燥剂的的成分是什么吗？②为什么硅胶能做干燥剂？③怎么知道硅胶干燥剂还能否吸水？④你知道硅和二氧化硅的结构吗？⑤如何推测二氧化硅的性质？⑥二氧化硅的用途有哪些？等等。
本节课采用问题设计的教学策略，通过一系列在逻辑上环环相扣，在知识上层层递进的问题，帮助学生构建研究非金属元素的思路和方法。
（4）学生活动的开放性措施本节课设计和安排了下列开放性的学生活动：①调查市场中小包装食品中的干燥剂并分类收集一部分，通过查看实物和说明分析其成分及作用。
②查阅资料并调查在玻璃上刻字雕花的方法和原理。
如果可能，拍一小段视频。
③课外化学小组拍摄学生实验视频：小魔术“燃不着的纸”等。
④课前复习二氧化碳的性质，归纳酸性氧化物的通性。
⑤课堂上采用了实验探究、自主学习、对比归纳、讨论交流等方法学习新知识。
⑥课后通过看书、查阅资料，了解其它硅酸盐的性质。
开放性措施的目的和作用是：①依据从“生活走进化学，从化学走向应用”“从自然走进化学，从化学走向社会”的原则，课前安排学生进行干燥剂和玻璃刻字原理的调查，将化学知识放到真实的情境中学习，有益于提高学习兴趣，了解化学与社会、生活的联系。
②课堂中采用了以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，强化科学探究的意识，促使学习方式的改变。
③自学讨论的方法给予了学有余力的同学广阔的发展空间，他们带着自己原有的知识背景、活动经验和理解走进学习活动，并通过自己的主动活动，包括独立思考、与他人交流和反思等，去自主构建对化学知识的理解。
（5）教学过程描述教学用具：仪器：烧杯、试管、胶头滴管、玻璃棒；试剂：Na2SiO3溶液、稀盐酸、酚酞溶液、变色硅胶、水；二氧化硅晶体模型；多媒体..干燥）【讲解】如果把硅酸加热，完全失去水，可以得到二氧化硅。
【板书】认识变色硅胶【总结用途】晴雨表、干燥剂。
书写方程式：环节三：学习、总结物质性质和结构之间的关系【走进微观世界】对比碳和硅的原子结构【投影】二氧化硅的晶体结构画出硅和碳的原子结构示意图，对比碳和硅原子结构的相同点和不同点；【看书】认识二氧化硅的结构。
【理解】硅同碳元素一样，其原子既不容易失去电子又不容易得到电子，主要形成四价的化合物。
硅是一种亲氧元素，在自然界中主要以氧化物及硅酸盐的形式存在。
对比“鸟巢”图片，产生联想，对网状结构留下深刻印象体会学习化学的主要指导思想：结构决定性质环节四：对比CO2，学习新知（SiO2的化学性质）【投影】二氧化硅的存在形态【设问】通过二氧化硅的存在、用途以及资料信息，推测它可能具有的物理性质和化学稳定性【设问】实验室有两瓶未贴标签的试剂，它们分别装有盐酸和氢氧化钠溶液，请同学们考虑如何区分？【视频】氢氟酸雕刻玻璃【设问】二氧化硅是两性氧化物吗？【板书】【总结】二氧化硅的用途【投影】神奇的二氧化硅你知道“信息高速公路”吗？介绍“光纤之父”高锟【总结】观看图片，联想、思考二氧化硅的物理性质：难溶于水、熔点高、硬度大化学稳定性：通常条件下很稳定对比SiO2与CO2的化学性质，写出相应的化学方程式物质二氧化碳(CO2)二氧化硅(SiO2)与水反应与酸反应与碱反应与碱性氧化物反应与碳反应※【讨论】回忆两性氧化物的定义，对比得出结论阅读课本中有关二氧化硅的用途方面的内容，归纳总结你所获取的信息。
二氧化硅的用途：建筑材料、装饰品、石英坩埚、光学仪器、精密仪器轴承、光导纤维等。
思考、回答【反思】学生谈本节课的收获使用情景教学激发学生探究物质性质的兴趣；学会通过信息推测物质的性质通过采用比较的方法学习SiO2与CO2的化学性质，培养学生的比较能力和归纳能力，并为以后学习周期律打下基础认识化学在材料科学中的重要地位，理解硅成为无机非金属材料的主角的原因环节五：知识迁移，学以致用（布置课后【视频】学生实验视频：小魔术“燃不着的纸”【问题】【思考】为什么纸不会燃烧？【作业】课后通过看书、查阅资料，总结其它硅酸盐的性质和制法。
