高中化学《无机非金属材料的主角-硅》教案9 新人教版必修1
《无机非金属材料的主角——硅》教案
《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
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 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
［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
［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］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
Si+2Cl2 SiCl4SiCl4+2H2 Si+4HCl
教学过程
教学步骤、内容
教学方法、手段、师生活动
［思考］SiO2与CO2在物理、化学性质方面有哪些相似性和不同之处
［投影回顾］
CO2
Na2SiO3+H2SO4==Na2SO4+H2SiO3↓
［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。
Na2SiO3+CO2+H2O==Na2CO3+H2SiO3↓
H2SiO3 H2O +SiO2
教学过程
教学步骤、内容
无机非金属材料的主角硅教案化学教学设计人教版
“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。
高中化学 无机非金属材料的主角——硅》教学设计
《无机非金属材料的主角——硅》教学设计本节内容选自人教版高中化学必修1第四章第一节《无机非金属材料的主角——硅》第一课时《二氧化硅和硅酸》。
安排1学时。
一、教学设计思路分析1、教材分析教材地位和作用：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“硅单质──二氧化硅──硅酸──硅酸盐”的学习方法，，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。
所以本节课起到了承前启后的作用。
2、学情分析本节课的教学对象是高一的学生，经过高中化学前三章内容的学习，他们具备了基本的实验技能，和有关离子反应和氧化还原反应的基础知识，具有了一定的分析能力和探究意识，有强烈的好奇心和求知欲。
3、学习目标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了解硅和二氧化硅的性质，认识硅和二氧化硅的用途；③了解硅酸的性质及制备方法；④知道硅酸盐的组成、重要性质及其用途；⑤探索非金属的性质和非金属的原子结构之间的关系，进一步熟悉从实验的角度探索和认识物质的化学性质的本领；2)、过程与方法：①图片、视频，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，并体验通过联系生活实际及实验解决化学问题，揭示物质性质的过程与方法；②学会运用对比方法来认识物质的共性和个性，加强对知识的迁移和类比能力；③通过“结构——性质——用途”的学习模式，逐步掌握学习元素化合物知识的一般方法；④本节部分内容属于了解层次，通过资料探究，掌握归纳总结学习的方法；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；4、教学重、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5、教学设计思路：首先通过展示《西游记》片段引出新课。
无机非金属材料的主角硅教案
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-人教版必修1化学教案
无机非金属材料的主角——硅-人教版必修1化学教案一、前期铺垫在进行本次教学之前，先向学生介绍一些化学先验知识，比如元素周期表以及元素周期表上的分类，非金属元素的特点等。
二、教学内容1. 硅元素的概述硅素是元素周期表第14族的元素，其化学符号为“Si”，原子序数为14，原子量为28。
硅素在自然界中广泛分布，是地壳中含量最多的元素之一。
硅全部是在地壳中含有，不存在于自然界中的自由元素。
它是人体内必须的微量元素，同时也是无机非金属材料的代表性元素。
硅在冶金、制陶、玻璃、电子等众多工业领域都有广泛的应用。
2. 硅元素的结构特征硅元素的微观结构是由狄拉克方程和波尔理论推算出来的。
硅元素的表观电子结构为1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p²，即外层电子为4个，这就导致硅的主要价态为+4。
另外，硅元素具有4个未与其他原子结合的电子，因此，硅元素很容易形成四面体结构，即硅化合物常常成为四面体结构。
3. 硅元素的化合物硅元素与氧元素结合形成二氧化硅，化学式为SiO₂。
二氧化硅是一种重要的无机材料，广泛用于建筑、陶瓷、玻璃、绝缘材料等领域。
此外，硅元素还会与氟、氯等元素发生化合反应，形成硅酸氢盐、氢氟酸等化合物。
4. 硅元素的应用硅元素在工业、农业、医学等领域都有广泛的应用。
在工业领域中，硅元素可以制造晶体管、太阳能电池板、光导纤维、集成电路等；在农业领域中，硅元素可以作为植物的营养元素，使植物生长壮实、提高免疫力；在医学领域中，硅元素可以作为人体中结缔组织的重要成分，保持骨骼和肌肉健康，防止骨质疏松等疾病。
三、教学步骤与方法1. 导入：谈元素周期表上的分类通过上图，引入非金属元素的概念，解释非金属元素的特点。
2. 探究：给硅元素定位抛出一个问题：硅是什么元素？通过学生的讨论，逐渐引出硅的特点。
3. 互动：金属和非金属化合物的实验表现通过实验，呈现金属和非金属化合物的实验表现，引出二氧化硅。
高中化学4.1《无机非金属材料的主角——硅》教案(新人教版必修1)
第一节无机非金属材料的主角——硅教材分析：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。
本节内容不仅为形成化学基本观念提供感性基础，也为了解化学与生活，化学与社会发展，化学与技术进步之间的密切关系提供了丰富的素材。
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。
在教学中可采用碳和硅（同一主族相邻的两种元素）进行对比，突出它们的相似性与不同性。
另外多运用日常生活中的事例进行教学，联系生产生活的实际，充分利用实物、模型、彩图、实物照片等形式，增强教学的直观行，激发学生的学习兴趣，培养学生热爱科学的情感。
教学目标：知识与技能1、了解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、联系生产生活实际，培养学生对知识的迁移能力。
过程与方法1、采用对比的方法，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、运用日常生活中事例进行教学，增强教学的直观性。
情感态度与价值观1、认识硅及其化合物的广泛哟鸥鸟国土，体会化学的创造性与实用性，并关注化学有关的实际问题。
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情感。
3、通过动手实验，培养学生实事求是的科学态度。
教学重点：二氧化硅的性质教学难点：硅酸盐的丰富性和多样性。
教学方法：对比法、讨论法、讲授法教学安排：（二课时）第一课时：二氧化硅、硅酸第二课时：硅酸盐、单质硅教学过程：（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。
由于它集中了全世界９0％以上的著名半导体公司（思科、英特尔、惠普、朗讯、苹果），而半导体的基本元件是硅片，所以该地区被称为“硅谷”。
该地区客观上成为美国高新技术的摇篮，现在硅谷已成为世界各国半导体工业聚集区的代名词。
人教版高中化学必修1第4章第1节无机非金属材料的主角—硅教案
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。
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［讲］Si原子最外层有四个电子,既不易失电子,也不易得电子,所以,硅的化学性质
不活泼。
主要形成四价的化合物。
硅是一种亲氧元素，在自然界它总是与氧相互化
合。
所以在氧化气氛包围的地球上，硅主要以熔点很高的
氧化物及硅酸盐的形式存在。
［思考］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？
单质硅的化学性质虽然稳定，但硅是一种亲氧元素，硅原子和氧原子的结合非
常牢固，形成的二氧化硅或硅酸盐中的硅氧化学键非常牢固，硅氧键一旦形成就很
难被破坏，所以，自然界中硅都是以二氧化硅或硅酸盐的形式存在，没有游离态的
硅。
［过］下面我们首先来研究一下二氧化硅的性质和用途。
［板书］一、二氧化硅和硅酸
1、二氧化硅(SiO2 )<silicon dioxide>
(1) 存在
［讲］SiO2是硅的重要化合物。
地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的12％，
其存在形态有结晶形和无定形两大类，通称硅石。
［投影］并展示水晶、玛瑙、石英坩埚、一段光缆
［讲］水晶是自然界中六方柱状的透明晶体，玛瑙的成分也是SiO2，它们除了一些
常见的可作饰物等用途外，SiO2在工业上用途也非学广泛，例如，以石英为材料而
制成的纤维在电信行业的应用等。
［板书］(2) 用途
联系
生
活，
激发
求知
［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
［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］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
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
［投影小结］
○3弱氧化性：SiO2+2C 高温
Si +2CO↑ (工业上制粗硅)
○4与某些盐反应：Na2CO3+SiO2高温
Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2高温
CaSiO3+CO2↑ (工业上制玻璃的主要反应)
［思考与交流］1、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？SiO2的结构的理解更深刻。
提高学生信息处理
教案。