高一化学：硅和二氧化硅(教学设计)

化学必修一第1节硅无机非金属材料——从沙中崛起第1课时硅和二氧化硅（教学设计）◆【学习目标】1．通过自主学习，了解硅的主要性质及这些性质在材料中的应用，能书写相关反应的化学方程式。

2. 通过了解历史、实物分析，掌握SiO2的性质及这些性质在材料中的应用，能书写相关反应的化学方程式。

3.通过光纤、芯片等含硅材料的发展历史，体会硅材料的崛起和广泛用途。

4.激情投入，享受学习的快乐。

◆【重点、难点】硅、二氧化硅的化学性质，硅材料的发展对人类进步的贡献。

◆【教法、学法】1、教法：微课教学（科学发展史与材料研究应用史实）；结构决定性质的学科思想渗透；物质分类法与类比学习二氧化硅性质；思考交流与小组合作。

通过创设情境，充分应用课件、插图等，教师设疑启发引导并联系生活实际，营造学习氛围，激发学生的学习兴趣，促使学生在熟悉的情境中主动探究知识。

2、学法：学生通过回忆已有知识采用阅读、思考交流、分析讨论、对比归纳总结等方式不断将感性认识转化为理性认识，加深认识。

◆【教学媒体】实物图片展示、多媒体课件、微视频展示。

◆【课前学生活动】：完成调查问卷1．查阅相关资料，常见半导体材料有哪些？硅有哪些主要用途？2．光导纤维的主要成分是什么？光通信比普通电缆通信有哪些优点？光纤除用于通信外，还可用于哪些领域？3．查阅有关资料，说明消防员穿的棉布衣服为什么比普通棉布衣服不易着火燃烧？4.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。

◆【教学流程】Part 1 硅的世界——Si的基本知识（自主学习）Part 2 硅的世界———SiO2的基本知识（类比研究）知识落实请将硅的化合物之间的转化关系补全，并将涉及的化学反应方程式写在学案上。

将硅的化合物之间的转化关系补全，并将涉及的化学反应方程式写在学案上。

明确转化关系，会写方程式！情感升华回应开篇人类历尽艰辛，发现了硅元素的存在，在广泛存在的沙子中提取了硅单质，利用现代工艺制造了计算机芯片，实现了“从沙子到芯片”的转变；又制备了纯净的SiO2，开创性地把光纤应用于通信领域，实现了“从沙滩到用户”的梦想，人类进入了互联网时代。

硅和二氧化硅[教学目标]：1.认知目标：(1).使学生掌握硅的晶体结构、性质和用途;(2).使学生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；(3).使学生对硅酸的组成、性质及硅酸盐的组成和用途形成初步的认识；2.能力目标：(1).培养学生对新旧知识进行归纳比较的逻辑思维能力；(2).培养学生学会由结构入手认识性质，由性质认识用途的方法；由模型入手认识微观结构的方法；用表格来处理资料等科学方法.[教学过程]：引言：陶瓷是中华民族一项伟大的发明创造，原始陶器大约在一万多年前出现在中国，它作为历史上第一种人造材料成为人类摆脱蒙昧的时代标志;而瓷器在东汉晚期发明，到宋朝时形成了“官”、“哥”、“汝”、“定”、“钧”几大名窑，其制作工艺达到了“青如天”、“薄如纸”、“声如磬”的水平。

陶瓷都是主要含硅元素的物质，那么我们身边还有哪些含硅元素的物质呢？晶体硅水晶、半导体材料（晶体管、集成电路）、光导纤维水泥、玻璃、岩石硅二氧化硅硅酸盐一．硅.晶体硅见彩图，其结构与金刚石相似（展示模型），请归纳、推测晶体硅的物理性质.1.硅晶体的物理性质：灰黑色、硬而脆、有金属光泽的固体；熔点、沸点高，硬度大；半导体材料.硅和碳同为碳族元素，请利用所学过的元素周期性的递变规律分析硅的结构和化学性质. 2.硅的结构和化学性质.(1).原子结构特点：硅原子最外层有4个电子，既不容易失电子，也不容易得电子可得4个电子，显氧化性；可失4个电子，显还原性.(2). 晶体硅的结构:每个硅原子通过4个共价键与周围4个硅原子连接，形成正四面体结构的空间网状结构.(3).化学性质：①.常温下，化学性质稳定.不与硫酸、盐酸、硝酸等反应,只与碱、氟化氢、氟气反应.Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑（中学范围内能与NaOH反应生成H2的单质只有Si和Al）Si+2F2=SiF4Si+4HF=SiF4+2H2 ↑②.高温下，较活泼.Si+O2=SiO2 显还原性Si+2Cl2=SiCl43Si+2N2=Si3N4Si+C=SiC（金刚砂）Si+2Mg=Mg2Si(离子化合物) 显氧化性Si+2H2=SiH4阅读课本，归纳硅的存在及用途.3..硅的存在及用途.(1).存在：自然界中，硅无游离态存在，只以化合态存在（SiO2或硅酸盐的形式存在）存在于地壳的矿物和岩石里,在地壳中硅的含量居第二位（27.72%）,在宇宙中居第七位（氢、氦、碳、氖、氧、氮）.(2).用途：①.制集成电路、晶体管管、硅整流器等半导体材料;②.含硅4%的钢可制变压器铁芯;③.含硅15%的钢具有耐酸性，制耐酸设备.人类在一万年前制出了陶器，古埃及人在五千年前发明了玻璃，但人们真正认识硅元素是在1823年由瑞典化学家贝采利乌斯用金属钾还原四氟化硅得到单质硅以后。

硅与二氧化硅教学设计实验一、实验目的本实验旨在通过对硅及其氧化物二氧化硅的研究，深入了解硅的性质、结构与应用。

通过实验，学生将能够掌握硅与二氧化硅的基本性质，了解其在工业生产与科学研究中的重要应用。

二、实验原理1. 硅的性质硅是一种化学元素，属于非金属元素，其化学符号为Si。

硅具有类似于碳的属性，是地壳中含量较多的元素之一。

硅的原子结构稳定，具有四个价电子，可以形成稳定的共价键。

2. 二氧化硅的产生与性质二氧化硅是硅的氧化物，化学式为SiO2。

二氧化硅可以通过将硅与氧气反应而生成，也可以从硅矿石中提取。

二氧化硅具有高熔点、低热导率和化学稳定性等特点，因此在高温、高压等条件下具有广泛的应用。

三、实验步骤1. 准备实验器材和保护用具，包括试管、试剂瓶、燃烧器、安全眼镜、手套等。

2. 将一定量的硅片加入试管中，用燃烧器对硅片进行加热。

3. 观察硅片的变化，记录其颜色、形状、质地等性质变化。

4. 将加热后的试管中产生的气体通入蒸馏水中，观察气泡并收集生成的气体。

5. 将得到的气体与酸性溶液反应，观察化学反应现象并记录。

6. 将产生的气体通入石灰水中，观察气泡并记录。

四、实验结果与分析1. 硅片经过加热后会发生明显的变化，颜色由淡红色逐渐转变为灰白色，形状由片状变成颗粒状。

2. 管中产生的气体为二氧化硅（SiO2），通过通入酸性溶液的反应可进一步证明其为二氧化硅。

五、实验讨论通过本实验，我们可以看到硅在高温条件下发生氧化反应，生成二氧化硅。

这一实验结果可以进一步验证硅的性质和化学反应。

二氧化硅是一种重要的无机材料，在工业生产和科学研究中具有广泛的应用。

例如，在玻璃制造过程中，二氧化硅是不可或缺的原料。

此外，二氧化硅还可用于制备高纯度硅材料、光学材料和电子器件等。

因此，通过对硅与二氧化硅的实验研究，可以深入了解其性质及应用。

六、实验总结通过本次实验，我们对硅与二氧化硅有了更深入的了解。

硅是一种非金属元素，具有类似于碳的属性。

第七章碳族元素无机非金属材料第二节硅和二氧化硅知识目标：1、熟练掌握硅和二氧化硅的化学性质；2、了解硅和二氧化硅的特性及用途。

能力目标：培养学生的思考、判断能力。

美育目标：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：硅和二氧化硅的化学性质。

教学难点：1、如何调动学生对较简单枯燥的元素及化合物知识的学习的兴趣。

2、根据所学碳以及元素周期律的知识，归纳出一些硅的化学性质。

师生活动设计：1、阅读教材第146页，并根据碳单质和二氧化硅的性质，归纳出硅及二氧化硅的性质，找出特殊性。

2、阅读教材第146-147页内容归纳硅、二氧化硅的用途，硅酸盐用氧化物形式书写的方法。

3、练习巩固。

〖引言〗上节课我们系统地介绍了碳族元素的结构特点及性质递变规律，本节课我们重点学习碳族元素中硅及其化合物二氧化硅的有关知识。

〖板书〗一、硅〖引导〗阅读P145的第一、二自然段，总结出硅的存在形态、结构特点、物性等方面内容，完成相应内容。

引1：硅在地壳中含量仅次于氧,居第二位。

在自然界中，只有以化合态存在的硅。

这些化合态的硅广泛存在于地壳的各种矿物和岩石里。

硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体。

晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体，熔点和沸点都很高，硬度也很大。

它的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。

〖板书〗1、分布与存在：只以化合态存在，分布广泛含量仅次于氧。

2、物理性质：熔沸点高，硬度大，半导体。

引2根据所学的碳以及元素周期律的知识，归纳出一些硅的化学性质。

完成相应内容。

硅的许多化学性质跟碳相似。

在常温下，硅的化学性质不活泼，只与氟气、氢氟酸和强碱起反应。

在加热条件下，硅能跟一些非金属反应。

Si+ F2 = Si+ HF =Si+ NaOH= Si＋O2〖讲解〗硅元素原子的最外电子层的电子数目与碳元素原子的最外电子层中的电子数目相同，都有4个电子，所以，硅的许多化学性质跟碳相似。

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
一、教学目标
1、知识与技能：
（1）了解二氧化硅的性质，认识二氧化硅在生产生活、信息技术、材料科学领域的用途。

（2）了解硅酸的性质及制备方法和用途。

2、过程与方法：
（1）把化学与生活结合起来，以直观的方式，加深对知识的学习，提高掌握知识、运用知识的能力。

（2）通过联系和对比的方法，加强对知识的迁移和类比能力。

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）通过扩展学习开阔眼界，增强对化学重要性的认识，培养关注社会的意识。

二、学情分析
初中学生学习了二氧化碳的相关知识，对原子结构也有所涉猎，高中学生通过必修一前面章节的学习，已经了解了一些无机反应规律，能通过物质的组成和性质对物质进行分类。

生活中学生对硅的化合物有较多的接触，感性知识较为丰富，从感性经验上升为理性认识，学生学起来具有亲切感，有利于调动学生非金属材料及其化合物的积
板书设计
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
一、硅元素的存在及含量
二、二氧化硅化学性质
1、酸性氧化物的性质
2、与氢氟酸的反应
3、氧化性（与碳的反应）
三、硅酸
1、硅酸的制备
2硅酸的化学性质。

化学必修一第四章硅和二氧化硅的教案第4章非金属元素及其化合物第一节硅和二氧化硅(第一课时)张玉芳知识与技能：1．了解硅在自然界的存在、含量；2．了解单质硅的主要性质、工业制法、主要用途；3.掌握二氧化硅的性质；4.初步培养学生自主查阅资料的能力和阅读能力；5.初步培养学生对新旧知识进行比较、归纳、推断的逻辑思维能力。

过程与方法：1．自主学习；2．活动探究：通过碳与硅、二氧化碳与二氧化硅新旧知识的比较、设疑引导，变教为诱、变教为导的思路教学法。

情感、态度与价值观：1．使学生掌握学习元素化合物知识的一般顺序和正确方法；顺序：2．通过学习单质硅、二氧化硅的广泛用途后，使学生认识化学学科的魅力，激发学生的学习知识的内需和兴趣。

教学重点：硅、二氧化硅的化学性质教学难点：二氧化硅的结构教学过程：[引入新课](实物展示)水晶、玛瑙、陶瓷、玻璃、硅芯片、光缆[讲解]这些物质的主角是硅元素，它们都是硅元素的单质和化合物。

[板书]第1节硅和二氧化硅硅1.物理性质[推进新课]请学生阅读教材，描述硅的物理性质。

[学生]灰黑色、有金属光泽，熔点和沸点都很高，硬度很大的固体。

[讲解]很好，那我们现在来看看硅元素在元素周期表中的位置。

[学生] 在元素周期表中寻找硅元素的位置。

[讲解]我们发现硅元素的左面是金属元素，右面是非金属元素。

金属都有很好的导电性，而非金属一般都是绝缘体，单质硅导电性介于导体和绝缘体之间，是重要的半导体材料。

[板书]2.化学性质[引导]让学生在元素周期表中寻找碳、硅两元素的位置，然后请学生板演它们的原子结构示意图，比较它们结构的异同。

[学生]最外层电子数相同，半径不同。

[讲解]两者最外层都是4个电子，在反应时不易得失电子，故常温下C、Si的化学性质都比较稳定。

[学生]C+O2CO2[讲授]Si + O2 SiO2[板书]3.自然界中的存在（学生阅读、回答下列思考题）思考题：硅在自然界中的含量怎样？硅元素在自然界中的存在形式如何？地壳中硅元素以哪几类物质存在？[讲解]硅在地壳中含量仅次于氧,居第二位。

高中化学《硅和二氧化硅》的教案设计高中化学《硅和二氧化硅》的教案设计作为一名为他人授业解惑的教育工作者，时常会需要准备好教案，编写教案有利于我们弄通教材内容，进而选择科学、恰当的教学方法。

我们该怎么去写教案呢？以下是小编精心整理的高中化学《硅和二氧化硅》的教案设计，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。

教学目标1.使学生了解硅的结构特点、性质、用途、存在及制备方法。

2.使学生了解二氧化硅的存在、性质和用途。

3.培养学生对知识归纳、总结和探究的能力。

教学重点硅和二氧化硅的化学性质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一课时教学方法引导、探究、对比、练习教学用具投影仪两条干燥的布条或线绳（其中一条在硅酸钠溶液中预先浸过）、酒精灯、火柴教学过程［引言］请大家看课本彩图中的硅单质照片。

［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。

本节课，我们就来学习硅及其化合物的有关知识。

［板书］第二节硅和二氧化硅［过渡］首先，我们来认识一下元素含量居于自然界第二的硅单质的性质。

［板书］一、硅（Si）［师］请大家阅读课本P145的第一、二自然段，总结出硅的存在形态、结构特点、物理性质等方面的内容。

［学生阅读］［问］硅元素以什么形态存在于自然界？硅元素主要存在于什么物质里？［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。

［问］硅有几种同素异形体？分别是什么？［生］硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体。

［问］为什么晶体硅的熔沸点高、硬度大？［生］因为它的结构类似于金刚石。

［问］硅的导电性怎样？［生］介于金属与非金属之间，是半导体。

［师］很好。

以上内容我们可总结如下：［板书］以化合态存在于自然界，有两种同素异形体。

（1）物理性质：熔、沸点高，硬度大，半导体。

硅教学设计（共5篇）第1篇：《硅》教学设计和反思高一化学必修一第四章《硅》教学设计和反思汉寿县第五中学熊坤华1、设计思想：高中化学新课程以进一步提高学生的科学素养为宗旨，着眼于学生未来的发展体现时代性、基础性和选择性；倡导“生活化教学”、“探究性教学”、“互动对话教学”理念；注重从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面培养学生的科学素养。

本课时二氧化硅的学习既能体现元素存在的普遍性，又能体现应用的广泛性和时代性，既有亲近感又可以使学生开阔眼界，同时还可以增强学生对学习非金属元素及其化合物的重要性的认识。

因此，在教师辅以引导、归纳的基础上，学生通过查阅资料、讨论、自学的，兴趣实验、课题探究等形式，更多地参与教学，使本节教学从准备到实施直至课后延续，都尽最大程度的关注学生的已有生活和知识经验，突出学生的学习主动性。

2、教材分析：本课时位于教材的第四章第一节，重点介绍二氧化硅和硅酸。

新教材在内容安排上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。

总体来看，本课时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、《选修化学与技术》中化学与材料的制造和应用、以及《选修物质结构与性质》中化学键与物质性质的学习创造条件。

3、学情分析：本节课的教学对象为高一学生,具备有一定的收集处理信息能力,同时又都乐于展示自我。

因此，本节课的教学着重引导学生自主探究合作学习,消除学生对概念的神秘感与乏味感。

另外，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，所以，引导学生采用对比的学习方法，可以帮助他们温故而知新。

硅和二氧化硅教学目的要求：1、知识目标熟练掌握碳族元素相似性、递变性、特殊性的具体内容及原因。

熟练掌握硅、二氧化硅的化学性质。

2、能力目标熟悉元素周期律知识的应用，掌握元素及化合物一类知识的学习方法。

通过碳与硅，二氧化碳与二氧化硅的对比学习，培养学生的推理、归纳、迁移能力。

3、德育目标引用中国科学界重要贡献，激发学生爱国主义情感能灵活运用对立统一的辩证唯物主义观点，分析、解释元素化合物知识的有关内容。

激发学生兴趣，培养勇于探索知识的学习品质。

通过硅和二氧化硅的用途的学习，让学生体会到化学与社会的紧密联系，增强学生学习化学的情感需要教学重点：硅和二氧化硅的化学性质教学难点：硅和二氧化硅的化学性质教学用具：多媒体辅助教学教学过程：[情景设置]投影：CCTV报道，《共和国的嘉奖》2020年3月28日，庄严肃穆的人们大会堂。

邓中翰心潮起伏，久久难以平静。

在这里，他将代表中星微“星光中国芯”研发团队。

接受共和国最高规格的奖励——国家科技进步奖。

……他们把技术变成了生成力和滚都能听到“中国芯”咚咚跳动的声音。

（激发学生爱国主义情感）滚的财富，从此，中国人可以用上“中国芯”，并且让世界上其他国家也用上“中国芯”。

让全世界[提问]：你读了这篇令人振奋的报道，你是否想知道“中国芯”的核心材料是什么？[学生]：硅。

[师]：含硅物质除了包括应用到“中国芯”等电子材料外，它还应用到我们生活的方方面面。

及其化合物与我们的生活如此密切，让我们一起来学习硅及其化合物的知识[板书]：第二节硅和二氧化硅[提问]元素化合物知识学习的一般规律是什么？[学生]结构性质用途、制法[过渡]下面我们来认识一下元素含量居于自然界第二的硅单质。

[板书]1。

硅（Si）[师]请大家阅读课本，总结出硅的存在形态、结构特点、物理性质等方面的内容。

[学生阅读、思考]投影展示问题[提问]硅单质的结构是怎样的？[生]正四面体空间网状结构（展示结构图片）[提问]硅元素以什么形态存在于自然界？硅元素主要存在于什么物质里？[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。