人教版高中化学必修一第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角—硅教学设计

【教学设计】无机非金属材料的主角——硅一、知识与技能1、了解硅在自然界中的含量、存在、用途。

2、了解二氧化硅的物理性质，掌握二氧化硅的化学性质。

二、过程与方法1、自主学习，培养学生自学能力。

2、活动探究，通过硅与碳，二氧化硅与二氧化碳的比较，培养学生的归纳能力、比较能力。

三、情感态度与价值观1、培养学生学习元素化合物的正确方法：结构决定性质，性质决定用途。

2、通过学生对二氧化硅及用途的学习使学生热爱自然、热爱化学。

四、教学重点硅、二氧化硅的性质、用途五、教学难点二氧化硅的性质、结构六、教学过程1、【导入】观看课件和图片，引入本节课内容，一起学习本节课的学习目标2、阅读教材P107—P108,完成学案【基础自学】部分3、通过硅的微课自学单质硅的性质及用途，总结硅的性质（一）单质硅及半导体材料1、物理性质：灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体2、化学性质：常温下，硅的化学性质不活泼；加热加热时，可与某些非金属单质反应Si+O2=SiO23、硅的制备：高温SiO2 +2C=== Si + 2CO4、硅的用途:晶体管、集成电路、计算机芯片、太阳能电池【过渡】硅在自然界中是以化合态存在，主要有二氧化硅和硅酸盐等，我们首先来学习一下（二）二氧化硅的性质及用途。

11、自然界中的存在图片展示石英，沙子，玻璃，玛瑙等2、物理性质固体、熔沸点高、硬度大、不溶于水3、化学性质【学生讨论】根据下列问题，预测SiO2的化学性质:(1)二氧化硅属于哪类物质？(2)这类物质都有哪些化学性质？(3)二氧化硅可以和哪些物质反应?学生黑板展示讨论结果，找其他小组同学评价【总结】a、、酸性氧化物：（1）与强碱发生反应。

2NaOH+SiO2= Na2SiO3+H2O（2）与碱性氧化物反应：高温SiO2+CaO=CaSiO3（3）与水的反应SiO2不与水反应（沙子不溶于水）b、弱氧化性高温SiO2 +2C=== Si + 2COc、特性:常温与氢氟酸反应，用于刻蚀玻璃4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O(盛HF溶液不能用玻璃瓶）4、二氧化硅的用途阅读课本自学光导纤维【思考】展示玻璃瓶塞NaOH试剂瓶和橡胶塞NaOH试剂瓶，思考为什么瓶子打不开呢？学习Na2SiO3的性质及其用途【小结】对比SiO2与CO2的异同点【当堂检测】完成以下题目1、下列物质不属于无机非金属材料的是（）A 陶瓷B 玻璃C 水泥D 铝合金2、下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是( )A.烧碱溶液B.浓硫酸C.氢氟酸D.碳酸钠溶液3、要除去SiO2中的CaO杂质，最适宜的试剂是（）A.纯碱溶液 B 盐酸 C 硫酸 D 苛性钠溶液4、下列关于碳和硅的叙述中，不正确的是（）A．＋4价氧化物都与氢氧化钠溶液反应 B．单质在加热时都能与氧气反应C．氧化物都能溶于水生成相应的酸 D．碳元素有能导电的单质【学情分析】本节课的教学对象为高一学生，具备一定的收集处理信息的能力，同时又都乐于展示自我。

《无机非金属材料的主角—硅》第一课时教案张海芳湖南省泸溪县第一中学416100说课：从硅及其化合物的知识体系来看，它由硅单质、二氧化硅和硅酸以及硅酸盐等三部分内容组成。

本节教材在内容编排上打破常规，首先从硅的亲氧性引出硅主要存在的两种形式——二氧化硅和硅酸盐，接着分析二氧化硅的性质，再探究硅酸、硅酸盐的一些性质，最后介绍硅单质的性质及其在高新技术领域应用。

本课时主要通过教学解硅在自然界中的存在，二氧化硅的性质、存在和用途。

高一学生对硅的化合物有一些接触，还具备了以二氧化碳为例的酸性氧化物知识。

因此，教学时联系生产、生活实际和已有的知识体系，充分利用实物、模型、教科书中的彩图和对比分析等增强教学的直观性，从感性经验上升为理性认识，增进学习的亲切感，降低学习难度，激发学生的学习兴趣，培养学生热爱科学的情感。

教学目标：（一）知识与技能：1、了解硅在自然界中的存在。

2、了解二氧化硅物理性质，掌握其化学性质（二）过程与方法：1、通过相关联想、对比归纳，学会认识物质性质的方法，培养归纳总结能力。

2、通过“结构——性质——用途” 的元素化合物学习思路，培养学生思维和推理分析能力。

（三）情感态度与价值观：1、通过大量的直观感性材、为学生构架一座从书本知识到现代科技知识和生活实际的桥梁，激发学习化学的兴趣，提高科技文化素养。

2、通过硅及其化合物在技术领域中的作用，使学生认识到“科学技术是第一生产力”，逐渐形成正确的科学社会观，培养学生社会责任感。

教学重点：二氧化硅的性质教学难点：二氧化硅的性质教学媒体：多媒体课件教学用具：岩石、沙子、土壤、水晶、玛瑙、陶瓷、玻璃、水泥U盘、石英光导纤维、氢氟酸腐蚀过的玻璃片教学方式：1、教学方法：提问、对比、引导、探究2、学习方法：自学、观察、想象、归纳教学过程：【投影板书】第四章非金属及其化合物【思考交流】1、你知道哪些的非金属及其化合物？2、这些物质与人类的生存环境有什么关系？【学生活动】大家讨论交流，畅谈自己的认识【归纳投影】1、地壳中含量最多两种元素：氧和硅，它们构成了地壳的基本骨架；2、空气中含量最多的元素：氮和氧，它们是地球生命的重要基础元素之一；3、人类活动产生的影响大气质量的气态氧化物：SO2、NO2、CO等。

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。

第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角——硅第一课时主备人：于小凤时间：2009年11日课程标准: 知道硅在自然界以SiO2及硅酸盐的形式存在了解SiO2与HF、碱性氧化物、强碱的反应省教学要求：掌握SiO2的存在形式和SiO2的性质掌握H2SiO3的弱酸性、制备方法及硅胶的应用教学目标：知识与技能使学生了解硅在自然界中的含量及存在形式。

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。

过程与方法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。

情感、态度与价值观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：二氧化硅及硅酸的性质教学难点：二氧化硅的结构及二氧化硅、硅酸的主要性质Ⅰ课前检测:阅读教材P74第1、2、3自然段及资料卡片内容，完成知识整理：1、硅在地壳中的含量仅次于，硅原子和碳原子的最外层均有个电子，二者既相似又不同。

碳和硅的原子结构示意图分为、主要形成四价的化合物。

是构成有机物的主要元素，硅主要以熔点很高的及的形式存在。

是构成岩石与许多矿物的基本元素。

Ⅱ课堂新授【新课导入】在上一章我们研究了金属及其化合物的性质，在已发现的一百多种元素中，金属占了绝大多数，非金属只有二十几种（包括稀有气体）。

但是，与金属相比，非金属的性质要复杂得多。

金属只有正价，单质只有还原性；而非金属有多种化合价（举例：S），化合物中一定含有非金属元素，C就是构成有机物的主要元素，没有C就没有生命。

总之非金属与人类息息相关，现在我们就来学习第四章非金属及其化合物。

本节课首先来学习无机非金属材料的主角——硅【板书】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【思考】碳和硅在自然界中的存在形式不同的原因是什么？SiO2+4HF＝SiF4↑+2H2O②酸性氧化物的通性与碱性氧化物反应：SiO2+CaO＝CaSiO3（炼铁造渣）与碱反应：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O（Na2SiO3水溶液俗名水玻璃，有粘结性）⑸SiO2的用途二、硅酸(H2SiO3)1、物理性质：白色胶状沉淀2、化学性质：酸性：H2SiO3 < H2CO33、制法：①可溶性硅酸盐与酸反应：②将CO2通入Na 2SiO3溶液中：Na2SiO3+CO2+H2O = H2SiO3↓+Na2CO34、用途：【练习】1、下列叙述中，正确的是（）A、自然界中存在大量单质硅B、石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅C、二氧化硅的化学性质活泼，能跟酸、碱发生化学反应D、自然界中二氧化硅都存在于石英矿中2、下列关于二氧化硅的用途说法正确的是（）①制造水泥；②制光导纤维；③制造手表；④制坩埚；⑤制首饰Ａ、②④⑤Ｂ、①②④Ｃ、①②③④⑤Ｄ、①③⑤3、下列仪器的使用正确的是（）A、用石英坩埚熔化NaOH固体B、用玻璃试剂瓶保存HF溶液C、用磨口玻璃试剂瓶保存NaOH溶液D、用磨口玻璃试剂瓶保存浓HNO3教后反思：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

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【教学目标】一、知识与技能1.了解硅的存在形态、结构特点、物理性质及重要用途。

2.了解二氧化硅的结构特点，掌握二氧化硅晶体的物理性质、化学性质及重要用途。

3.了解并学会制备硅酸。

二、过程与方法1.在碳和硅、二氧化碳和二氧化硅的性质比较活动中，体会分类、对比等学习方法。

2.在二氧化硅物理性质的学习中深化结构决定性质的学科思维。

3.在硅、二氧化硅的用途学习中，深入体会由用途分析性质的学科思想。

4.在硅酸的制备中，掌握强酸制备弱酸的原理及实验探究的方法。

三、情感态度与价值观：通过了解硅材料用途，体会硅在无机非金属材料中的主角地位，感悟科学技术的社会价值。

【教学重点】SiO的性质、硅酸的制备、硅材料的重要用途2和NaOH的反应，硅酸的制备【教学难点】SiO2【教学流程】情景引入：【展示图片：沙子和芯片】这是普通的沙子，这是计算机芯片，它们之间有什么联系呢？请欣赏英特尔公司制作的视频：从沙子到芯片。

设问：沙子主要成分是SiO，芯片主要成分是晶体Si；硅和二氧化硅可以说连接了整个世界，2为什么这么说呢？它们具有什么样的性质和用途呢？我们一起来学习。

活动一：自主学习课前预习，阅读课本。

1.P79 了解晶体硅的结构和物理性质? P74 认识地壳中硅的存在形态和含量？2.P75 认识二氧化硅在自然界中的存在形态、基本结构单元和构成微粒？小结：一、单质硅和半导体材料1.晶体硅的结构类似金刚石，是正四面体空间网状结构。

2.硅的物理性质：晶体硅是带有金属光泽的灰黑色固体, 熔点高, 硬度大。

其导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。

过渡：利用半导体材料的性质，可制成硅芯片、硅太阳能电池，给人类生产生活带来极大的便利。

3.硅的用途：硅芯片、硅太阳能电池……4.硅在自然界中的存在：主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在。

二、二氧化硅1.组成结构特点：SiO晶体由硅原子和氧原子组成的四面体网状结构的晶体。

(第1课时)
教学目标
学问与技能
1、了解硅在自然界中的含量、存在、用途
2、了解二氧化硅的物理性质，把握二氧化硅的化学性质
3、生疏硅酸的制备原理，使同学初步把握化学试验基本操作、基本技能。

过程与方法
1、同学学会运用对比的方法来生疏物质的共性和共性，拥有对新旧学问进行归纳比较力量。

2、通过硅酸的制备，具有试验设计的思维方式。

情感态度价值观
1、同学学会学习元素化合物的正确方法：结构打算性质、性质打算用途。

2、同学了解硅和硅酸在日常生活、生产中的应用，感受化学的有用性，增加学习
教学重点、难点
重点：二氧化硅和硅酸的主要性质
难点：二氧化硅的化学性质
教学过程
板书设计
第一节无机非金属的主角－硅
1、二氧化硅（SiO2）
（1）物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水
（2）化学性质：
①酸性氧化物共性：SiO2＋ 2NaOH = Na2SiO3＋H2O
SiO2＋CaO = =CaSiO3
②特性：与氢氟酸反应：SiO2+4HF=SiF4 ↑+2H2O
2、硅酸
（1）主要性质：白色，不溶于水，弱酸性
（2）制备：Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaCl。

第一节无机非金属材料的主角——硅教学目标1、知识与技能⑴了解硅元素在自然界中的存在形式。

⑵知道二氧化硅的性质和用途。

2、过程与方法使学生学会运用对比方法来认识物质的共性和特性，培养学生对知识的迁移和类比能力。

3、情感态度与价值观通过增强教学的直观性，展示二氧化硅的丰富性和多样性，促进学生之间的交流，激发学生学习的兴趣，培养学生热爱科学的情感。

学情分析本节教材内容“无机非金属材料的主角——硅”作为第四章“非金属及其化合物的开篇，是因为硅及其化合物在社会发展历程中、国民经济中、信息化社会中的重要性和广泛性。

学生通过初中的学习，已经知道地壳中含有大量的硅元素，而且，硅及其化合物在学生较有兴趣的计算机、通信、信息技术等方面有着广泛的用途，玻璃、水泥、陶瓷等硅的化合物又是学生在日常生活中所熟悉的物质，学习起来令人感到贴近生活，学生易于接受。

因此，把硅元素的有关内容编写在最前面有利于提高学生学习的积极性。

教材是按“二氧化硅和硅酸→硅酸盐→硅单质”顺序编排的，体现了新课改的精神。

从用途入手学习重要的性质，体现了用途反应性质的化学思想，使学生在主动参与中学习知识，在主动探究中学习知识。

本节抓住重点化学性质而不是面面俱到，这样，节省了时间，有利于学生掌握更多的知识，有利于扩大知识面，最终达到提高科学素养的目的。

重点难点教学重点：二氧化硅的性质教学难点：二氧化硅的化学性质教学过程【导入】联系导入【引入】上一章我们已经学过金属及其化合物的知识，了解了金属在人类社会发展中的重要作用。

而非金属与金属一样，与人类关系也十分密切，这节课开始我们进入非金属的殿堂。

【板书】第四章非金属及其化合物【过渡】请大家观察元素周期表。

非金属元素种类不多，但在生产生活中的应用广泛，与人类发展关系密切，尤其是无机非金属材料的主角——硅。

【板书】第一节无机非金属材料的主角——硅【讲授】对比学习【设问】地壳中含量做多的元素是什么？其次又是什么？【讲述】硅在地壳中含量仅次于氧，处于第二位。

第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角——硅第一课时二氧化硅和硅酸教学目标一、知识目标1.理解二氧化硅的晶体结构，掌握二氧化硅的化学性质，了解其用途，并对硅酸的组成、性质及制备形成初步的认识。

2. 认识物质间既有相似性，又有各自的特性。

3. 培养学生对知识归纳、总结和探究的能力。

二、能力目标1. 初步建立结构决定性质的感性认识。

2. 培养获取有用信息、有效归类、有序表达的能力。

三、感情目标1. 认识二氧化硅及硅酸的用途，体会化学的实用性。

2. 感受化学在生活生产中的重要地位，培养学生关注社会的意识和责任感。

3. 插图以及书前彩图的运用，新科技知识的介绍，激发学生热爱科学，运用科学为人类创造美的渴望。

教学重点二氧化硅的性质和硅酸的制备。

教学难点培养学生对知识的归纳、总结和探究的能力。

课时安排１课时教学方法教法：情境激励、自主学习、教学点拨、类比归纳、讨论总结。

教学用具多媒体、饱和硅酸钠溶液、酚酞试液、稀盐酸、试管、滴管等教学流程教学过程引言交流研讨丰富多彩的物质世界，如各种日常生活用品，工农业设施，建筑，交通工具等等，你知道构成它们的材料有哪些？请你分别站在不同的角度，对它们进行分类。

学生回答、教师总结构成它们的材料有：塑料、各种金属、木材、棉花、沙子、石头、水泥、玻璃、陶瓷、泥土等等……请大家先看PPT中的彩图，关于硅单质的照片。

师别看它看起来灰溜溜，它自己及它的化合物的作用却是大得很。

大到高科技领域，小到我们的周围，到处都有硅及其化合物的踪影。

当今电子工业的飞速发展，更是与人们对硅的性质的认识息息相关。

简介硅谷。

本节课，我们首先来学习二氧化硅及其化合物硅酸的有关知识。

板书第一节硅和二氧化硅过渡首先，我们来了解一下硅元素的有关知识。

板书一、硅的存在及原子结构师请大家阅读课本P74的第一、第二自然段，总结出硅的在自然界的含量、存在形态、原子结构特点等方面的内容。

学生阅读然后放PPT观察与思考通过下列图片你能总结归纳出硅元素在自然界中的存在形式吗？生硅以化合态存在于自然界，硅元素主要存在于地壳的各种矿物和岩石里。