无机非金属材料地主角——硅教案设计

无机非金属材料的主角—硅一.教材分析材料是人类生活和生产活动的重要物质基础，而硅这种材料在现代信息社会发挥着尤为重要的作用，本节教材以硅单质及其化合物的性质作为主要内容，介绍了硅、二氧化硅的性质，硅单质的制法，硅、二氧化硅在计算机及通信等高技术领域的应用，与传统教材相比，本教材加大了各种材料在社会生活中应用介绍的力度，对于培养学生的科学素养有着重要意义。

二．学生情况分析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。

三．教学目标1.知识与技能（1）了解硅及其化合物(以二氧化硅为主)在信息技术、材料科学领域中的应用。

(2) 了解硅酸盐的丰富性和广泛性。

（3）掌握硅及其化合物(以二氧化硅为主)的性质和用途，了解硅酸盐的丰富性和广泛性。

(4)了解硅及其化合物(以二氧化硅为主)在自然界中的广泛存在及其存在形式和生产中的应用及其对环境的影响。

(5)掌握硅酸制取，并能应用强酸制弱酸的化学原理进行实验设计的思维方式。

(6)巩固和提高分析、设计、操作、观察、记录、归纳实验的能力。

2．过程与方法目标（1）通过对玻璃制造原理的分析，初步建立从化学角度认识材料，从材料角度学习化学的研究主线。

（2）通过对硅胶、水玻璃、太阳能电池板等材料的认识，进一步形成从材料的角度学习物质的性质的一般思路。

（3）在学习过程中初步学会运用分类、实验、比较、归纳等方法和手段。

3、情感态度与价值观：（1）通过课本及课件中大量的精美图片、实物、相应的化学实验现象感受到化学科学的魅力及化学对人类生产、生活的贡献，激发学习的兴趣，陶冶热爱科学的情感；（2）通过扩展学习，扩大科学视野，并把化学与生活结合起来，增强学习化学的好奇心；三、重难点1.教学重点：（1）硅和二氧化硅的性质。

2_4_《无机非金属材料的主角__硅》教学设计教案教学目标：1.了解无机非金属材料的种类和特点。

2.了解硅及其在生活和工业中的应用。

3.培养学生的动手能力和实践能力。

教学重点：1.学习无机非金属材料的种类和特点。

2.了解硅及其在生活和工业中的应用。

教学难点：1.学习无机非金属材料的种类和特点。

2.了解硅及其在生活和工业中的应用。

教学准备：1.PPT课件和实物图片。

2.纸和笔。

教学过程：Step 1：导入（5分钟）通过放映一些图片和材料展示，引起学生对无机非金属材料的兴趣。

Step 2：讲授无机非金属材料的种类和特点（15分钟）首先，教师通过PPT向学生介绍无机非金属材料的种类和特点，包括陶瓷、硅酸盐、无机玻璃等，并简要讲解它们的应用领域和特点。

Step 3：讲解硅的特点和应用（15分钟）接下来，教师重点讲解硅的特点和应用，如硅具有高硬度、高熔点、化学稳定性好等特点，广泛应用于电子产业、建筑业和光学材料等领域。

同时，教师向学生展示硅的实物样品，让学生能够更直观地了解硅的特点和应用。

Step 4：小组讨论（20分钟）将学生分成小组，让每个小组选择一个无机非金属材料进行研究，并设计一个小组讨论的问题。

教师可以给出一些参考问题，如该材料的特点、应用领域和优缺点等。

学生可以用纸和笔记录自己的观点和答案。

Step 5：小组展示和总结（20分钟）每个小组派出一名代表来进行小组讨论的展示，并邀请其他小组进行提问和评价。

教师在展示结束后进行总结，回顾本课的重点内容，并向学生介绍进一步学习的方向。

Step 6：课堂练习（15分钟）教师设置一些与无机非金属材料相关的问题，学生可以通过小组合作的方式回答问题。

教师可以准备一些实物样品和图片作为参考。

Step 7：作业布置（5分钟）教师布置一道关于无机非金属材料的问题作业，学生需要通过参考课堂所学内容来回答。

Step 8：课堂总结（5分钟）教师总结本节课的重点内容，强调学生在学习无机非金属材料时应该注重实践和动手能力的培养。

《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。

学微观探析结构。

同学画出Na、C、Cl、Si的原子结构示意图，并由个人展示，通过Na、Cl、Si的比较，进而判断Si的得失电子性质。

设计意图：逐步掌握学习元素化合物知识的一般方法。

了解硅元素在自然界中的存在及硅原子结构。

同学由对比Na、Cl、Si的结构得出Si既不易得电子也不易失电子。

对比C、Si结构，了解到Si与C性质相似，也具有亲氧性，经过地球的演变Si在自然界不以游离态存在，为化合态存在，以氧化物或硅酸盐的形式存在。

硅之美1.宏观之“美”——分类别教师：硅如此平凡，它平庸吗？不，它有华贵之美。

通过课件展现伟岸长城、迷幻沙漠、迷人的古殿、令人陶醉的水晶与玛瑙。

同学：通过预习来分类SiO2的存在形态。

将其存在形态进行分类有结晶形和无定形。

结晶形：水晶、玛瑙教师引导同学利用这些存在形式分析得出SiO2的物理性质：硬度大，熔点高，不溶于水。

2.比较二者存在，探“物理性质”教师：为什么具有优良的物理性质，我们来看一下它的结构，展示SiO2的3d图像。

同学：判断出立体网状结构，Si、O比例为1:2。

设计意图：紧密联系“结构——性质——用途”三者的关系，逐步掌握学习硅素化合物知识的一般方法，进而了解二氧化硅的物理性质。

硅之奇1.性质之奇——SiO2的化学通性教师：提问瓶塞与瓶子颜色有什么不同？同学：能看出材质不同教师：再追问实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞，引导同学探究化学反应原理讨论。

（提示：玻璃中含有SiO2）同学：引导学生研究CO2与水反应，得出SiO2是酸性氧化物，SiO2与CO2相似，也是酸性氧化物，具有酸的通性能与碱反应。

利用CO2与NaOH溶液的反应方程推测SiO2与NaOH溶液的反应方程。

酸性氧化物可与碱性氧化物反应，利用CO2与Na2O的反应方程推测SiO2与CaO的反应方程。

2.性质之奇——SiO2的化学特性为什么不用玻璃瓶盛装HF酸？看一下说明书上有答案。

引导学生用元素周期表中O与F相近，Si亲O更亲F，进而同学推导化学方程式：SiO2＋4HF = SiF4↑＋2H2O3.应用之奇——化学雕刻之奇应用：玻璃中含有SiO2，可以用HF刻蚀玻璃制作艺术品。

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。

无机非金属材料的主角——硅教案一、教学目标1．了解硅的性质、结构、制备方法等基本知识；2．了解和熟悉硅材料的应用；3．培养学生的实验观察能力。

二、教学重难点1．硅的结构及其与性质的关系；2．硅材料的制备和应用；3．学生实验操作能力的培养。

三、教学准备1．教学课件；2．硅单质、具有不同功能的硅制品；3．实验器材：氢氧化钠、纯水、红磷、高岭土、五氧化二磷、氯化铝、氢氯酸、硅粉等。

四、教学过程1．硅的基本性质（1）硅的物理性质硅是一种灰白色的晶体，呈金刚石型。

硅是一种非金属元素，它的电子构型为1s22s22p63s23p2。

硅的原子量为28.086。

硅的密度为2.33 g/cm^3，熔点为1410℃，沸点为2355℃。

硅是一种重要的半导体材料，是电子元件中基本的元素之一。

（2）硅的化学性质硅在自然界中是十分稳定的，不易被氧化、腐蚀和溶解，但碰到碱液时则易被溶解，生成硅烷气体。

硅可以与许多非金属元素生成硅化物，也可以与某些金属发生反应，生成金属硅化物。

在高温下，硅可以与氢气反应生成硅烷气体。

2．硅的结构及其与性质的关系（1）硅的晶体结构和晶格参数硅的晶体结构是面心立方堆积，晶格参数a=b=c=543pm，β=90°。

（2）硅的性质与晶体结构的关系硅的结构特别稳定，与其晶体结构有关，硅的键能很高，使得硅在常温下很难被破坏，因此硅的化学性质很稳定，不易被溶解、被氧化或腐蚀。

硅的电子外层缺少两个电子，因此硅是一种半导体材料，具有重要的电子元器件的应用。

3．硅材料的制备与应用（1）硅单质的制备硅单质的制备方法有两种，一种是通过红磷还原硅四氢化合物制取；另一种是通过高温还原过氧化硅或五氧化硅制取。

（2）硅材料的应用硅材料具有重要的应用价值，被广泛应用于电子工业、新材料领域、化学工业和铸造业等领域。

硅材料的应用形式包括单质硅、无规网硅和单晶硅。

硅材料的应用包括电子全息术、太阳能电池、光学器件、半导体器件、硅晶砷丘器件等。

《无机非金属材料的主角-硅》教学设计一、教材分析1、教学背景当今社会是一个数字信息化时代，通讯、医疗、军事、航天事业等都离不开硅芯片的应用，硅芯片是各种计算机、微电子产品的核心，单晶硅从何而来？竟然是一粒普通的沙子成就了数字时代的传奇。

学生对数字产品如手机、电脑都有极大的兴趣，可以预测他们也一定很想一探究竟：这些数字产品的化学成分是什么？沙子是如何转变为硅的？SiO2不仅可以制成单晶硅，还有很多其他重要的用途：如通讯材料光导纤维、装修材料石英玻璃、装饰品水晶、玛瑙等。

这节课我就将带领学生走近硅时代，重点探讨SiO2和硅的性质及用途。

2、教学目标知识与技能：认识生活中的SiO2产品、硅的用途，了解硅元素及SiO2的存在和性质，了解硅的制备及用途。

过程与方法：培养学生自主学习的能力，培养学生对资料信息加工分析的能力，学会运用对比方法来认识物质的共性和个性，并体验通过联系生活实际揭示物质的性质。

情感、态度与价值观：通过大量的图片、实物及视频感受硅元素对人类生产、生活的贡献，感受化学科学的魅力，激发学生学习化学的兴趣，培养学生热爱科学，勇于探索的精神。

3、教学重难点二氧化硅的结构和性质硅的制备及用途二、学情分析学生生活中对硅及其化合物已有一定的感性认识，如：沙子、玻璃、石英表、石英钟等，在初中化学中也已经有了一定的介绍，如地壳中硅元素的百分含量。

但仅仅停留在表面，不了解硅及SiO2的结构及性质，不了解为什么有这些用途？它们还有哪些用途？通过对与数字时代紧密相连的计算机芯片、光纤的认识，激发学生的兴趣，掌握SiO2及硅的性质。

三、教法与学法1、教法：充分应用课件、图片、实物、视频等，通过教师设疑、启发引导并联系生活实际，营造学习氛围，创世情境启发学生发现问题、思考问题，激发学生学习兴趣，学生在自主学习中主动探究知识。

2、学法：学生通过回忆已有知识，阅读、思考交流、分析讨论、对比归纳等方式不断地将感性认识转化为理性认识，联系生活中的化学知识加深性质决定用途的理解。