高中化学无机非金属材料的主角——硅教案人教版必修一
《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。
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。
人教版高中化学必修一教案-4.1无机非金属材料的主角——硅18
第一节无机非金属材料的主角——硅（教学设计）教学目标：1．使学生了解硅和硅酸盐的重要性质和用途。
2．了解硅酸盐工业。
教学重点、难点重点：硅和硅酸钠的重要性质难点：硅酸盐的丰富性和多样性课时训练1.下列有关硅的叙述中，正确的是()A．硅只有在高温下才能跟氢气起化合反应，单质硅有多种不同的结构B．硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位C．硅的化学性质不活泼，在常温下不与任何物质反应D．硅在电子工业中，是最重要的半导体材料，也是制造光导纤维的原料2．下列碳和硅的比较中，正确的是()A．都是非金属，且硅的非金属性较强B．碳和硅的最高正价都是＋4价C．硅元素在地壳中的含量是第二位，碳是第一位D．碳和硅在自然界的存在形式都是既有游离态也有化合态3．在制玻璃、制水泥两种工业生产中，都需要原料()A．纯碱B．石灰石C．石英D．黏土4.（2012新课标）下列说法中正确的是( )A.医用酒精的浓度通常为95％B.单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料C．淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物D．合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料5.根据以下反应回答下列问题：SiO2＋2C＝Si(粗)＋2CO↑①Si(粗)＋2Cl2＝SiCl4 ②SiCl4＋2H2＝Si(纯)＋4HCl ③（1）反应①中焦炭做（）A.还原剂B.氧化剂C.二者都不是（2）反应②属于（），反应③属于（）A.化合反应B.分解反应C.氧化还原反应D.非氧化还原反应E.置换反应3．物质A是一种高熔点的化合物，不溶于硫酸、硝酸，却溶于氢氟酸；C是一种常见气体，可用来灭火；D是白色胶状沉淀，比E在组成上多一个H2O，E是白色固体。
A、B、C、D、E之间的转化关系如图。
(1)A________；B________；C________；D________；E________。
(填化学式)(2)写出B＋C＋H2O→D化学方程式：___________。
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。
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[教学设计]1、教学目标：（1）知识与技能目标：掌握硅、二氧化硅的存在、结构特点和性质；了解硅在无机非金属材料中的生产和应用；能通过互联网查阅有关资料并作归纳概述；重点掌握二氧化硅的化学性质。
（2）过程与方法目标：构建“结构——性质——用途”的知识体系；进一步掌握学习元素及其化合物的一般方法，提高自主学习能力；提高信息获取的能力，信息分析、信息加工和信息交流等能力；把信息技术作为获取信息、探索问题、协作解决问题的认知工具。
（3）情感态度和价值观目标：体会硅在无机非金属材料中扮演的重要角色，增强将化学知识应用于生产、生活和科学技术的意识，赞赏化学科学对信息技术和社会发展的贡献；主动、有目的地发现信息探究知识，提高参与化学科技活动的热情；通过创设一个在实际生活学习中使用信息技术解决问题的学习环境中培养学生的“信息素养”。
2、教学方式：引导、探究、自学、对比、练习3、教学过程设计引入新课：大家曾听说过“硅谷”吧。
它是美国新兴的高科技产业开发区，电子技术研究中心和计算机和半导体工业生产的重要基地。
电子工业能得到蓬勃发展，硅元素在信息材料中的开发与应用起着举足轻重的作用，这就是我们将要研究的非金属材料的主角——硅。
教师：硅元素及其化合物在我们的生活中有着广泛的应用，下面请同学们展示你们收集的有关资料。
学生：分合作小组展示本组通过互联网查阅硅及其化合物在信息技术、材料科学等领域的应用的图片资料及实物（如绚丽多彩的水晶饰品、电子身份证、石英电子表、石英钟、沙、玻璃、瓷器等）教师：从古至今，在无机非金属材料中，硅一直扮演着主要的角色。
（问题）虽然硅的化合物随处可见，但硅的单质直到18世纪上半叶才由化学家制备出来，这是为什么？请画出硅和碳的原子结构示意图学生：硅的原子结构示意图为，与碳相似，硅原子和碳原子的最外层电子数均为4，而初中我们知道碳的化学性质很稳定，能以多种碳的单质存在于自然界中。
《无机非金属材料的主角-硅》教案12(人教版必修1)
第一节无机非金属材料的主角——硅1[教学目标]知识与技能1．了解硅元素在自然界中的存在形式；2．知道二氧化硅的性质；3．了解硅酸的性质及制法，了解硅酸钠的性质；4．知道硅及其化合物的用途。
过程与方法1．使学生学会运用比照的方法来认识物质的共性和个性，从而培养学生对新旧知识进行归纳比较的能力。
2．“结构——性质——用途〞是硅及其化合物等内容学习的共同模式，让学生通过物质的结构猜想物质的性质，从而推出物质的用途。
3．本节多数内容属于了解层次，局部段落可让学生阅读自学培养学生的自学能力。
情感态度与价值观1．在大量的直观感性材料的陪衬下，使化学学习不再使人感到枯燥乏味而是生动有趣；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。
有助与学生开阔眼界，提高科技文化素养，理解更多的现代相关科学理论与技术；2．使学生逐渐形成正确的科学社会观，使学生认识到“科学技术是第一生产力〞，关心环境，资源再生等与现代社会有关的化学问题，培养学生社会责任感。
[教学方式] 教学方法：提问、比照、引导、探究学习方法：自学、观察、想象、归纳[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[教学媒体] 多媒体课件[教学用具] 试管胶头滴管滤纸或木条吸管烧杯酒精灯镊子盐酸溶液氢氧化钠溶液酚酞试液硅酸钠溶液蒸馏水食品中的枯燥剂氢氟酸腐蚀过的玻璃片[教学过程]附：学生课前自学材料：分小组完成自学任务，小组得分记录在同学们的过程性评价里。
问题提纲：1．根据“结构——性质——用途〞，请思考：单质硅有什么结构特点猜想其具有什么物性和化性常温下为什么硅具有化学稳定性尝试与碳作比较2．硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可制成太阳能电池、光电池等，硅的这些用途是利用了硅的什么性质3．在半导体工业中有这样一句行话：“从沙滩到用户〞，你是如何理解的4．根据二氧化硅的存在和应用，请分析：二氧化硅具有什么物性化学稳定性如何你的根据是什么二氧化硅的这些性质是由什么决定的尝试与二氧化碳作比较5．实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸(HF)6．实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞,你知道是为什么吗7．硅酸〔H2SiO3〕能通过二氧化硅与水反响制得吗为什么8．硅酸钠〔Na2SiO3〕的俗称是什么有什么用途9．从古自今，人类创造性地生产出哪三大类硅酸盐产品一般硅酸盐的性质如何如何表示复杂硅酸盐的组成10．还有哪些含硅物质有什么用途[教学设计说明]。
人教版高中化学必修一教案-4.1 无机非金属材料的主角——硅 第一课时
《无机非金属材料的主角——硅》第一课时参考教案的弟弟------硅，地壳质量的约90%，构成了地壳大部分岩石、沙子和土壤，“统治了地壳”，而当今硅酸盐工业的陶瓷、玻璃、水泥等使人类生活日新月异。
［思考与交流］画出C、Si的原子结构简图，并由此分析：硅的化学性质活不活泼，为什么？硅的化合价主要是多少？［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。
联系生活，激发求知欲。
图片呈现，直观、深刻，加深认识。
［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［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。
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无机非金属材料的主角——硅
【学习目标】
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。
3．了解硅酸盐的重要用途及组成。
4. 了解硅的物理性质和重要用途。
【学习重点】
1、二氧化硅的化学性质
2、硅酸盐的重要用途及组成
【课前活动】
1．从物质存在和组成多样性的角度看，元素是无机非金属材料的主角，是地壳
的基本骨干元素，该元素的主要存在形式是如石英、水晶和沙子的主要成分都是；硅在地壳中的含量居第位，仅次于。
2．碳和硅的原子结构示意图分别是_________、_________。
碳在自然界的中存在形式有________，而硅在自然界中主要以_________和_________的形式存在，原因是硅是一种________元素。
为例，用方程式表示酸性氧化物的通性。
3．以CO
2
⑴与水
⑵与碱性氧化物
⑶与碱
【课堂活动】
活动一：含硅物质的分类
阅读课本P74-80页，结合下所展示的物品，根据物品的主要成分进行归类。
（填数字）
⑴水晶饰品 ⑵玛瑙 ⑶陶瓷瓶 ⑷晶体硅
⑸硅太阳能电池 ⑹硅芯片 ⑺石英坩埚 ⑻石英光导纤维
⑼ 水泥 ⑽ 玻璃杯 ⑾硅胶干燥剂 ⑿硅橡胶制品
含硅单质的有________________________________
硅的氧化物及其制品
__________________
硅酸盐及其制品
_________________________
其它______________________ 活动二：硅及其化合物的相互转化
1．硅酸凝胶的制备：依据课本Ｐ71实验4—1，结合下表完成实验。
硅及其
化合物
制品 化合物
2．阅读课本P76和P81第9题，归纳总结硅及其化合物的转化关系，并以SiO
2
为中心画出转化关系图。
3．结合你所画的转化关系图，谈谈你对“从沙滩到用户”的认识。
4、我们知道玻璃中含有SiO
2，那么请结合SiO
2
的化学性质分析①盛放NaOH 溶液
的试剂瓶能用玻璃塞吗？为什么（用化学方程式表示）？
②氢氟酸能用玻璃试剂瓶保存吗？它有什么实际用途？
活动三：硅及其化合物的用途
1．观察实验4—2：比较两片滤纸的燃烧情况。
2、阅读课本完成下列两个“连连看游戏”。
⑴将下列应用材料与其对应的类别进行连线 ⑵SiO 2制品的用途与其体现的物理性质连线
3．根据以上“连连看游戏”（2）归纳出SiO 2的的物理性质。
4．日常生活中常见的硅酸盐材料有哪些?在工业生产中分别用到什么原料?
5．硅单质有何特性?主要应用在哪些方面?
【课堂练习】
1．“硅胶”是指___________,如何制备硅胶_____________________________,硅
胶可用作____________________.
2．硅酸盐大多不溶于水,__________是极少数可溶于水的硅酸盐中的一种,其水溶
SiO 2的制品 物理性质 光导纤维 熔点高 石英坩埚 光的折射效果好 玛瑙制精密轴承 硬度大 水晶杯 难溶于水
硅及其化合物 应用 硅单质 建筑材料
良好半导体材料
木材防火剂的原料 现代光学及光纤品的原料
卫生洁具 硅酸盐 将太阳能转换为电能的材料
硅的氧化物
液俗称__________,可用于__________________. 【课后活动】
1．完成课本P80习题
2．与CO
2比较，分析并总结SiO
2
作为酸性氧化物的通性及特性。