人教版高中化学必修一教案设计：4.1无机非金属材料的主角——硅
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17
《无机非金属材料-----硅》一、教材分析及学情分析硅是无机非金属材料的主角。
硅及其化合物在非金属材料和信息技术等领域，在建筑、通信、光电技术及航天等方面有广泛的应用，前景十分广阔，地位非常重要，所以，首先介绍硅及其化合物，突出了它在社会发展历程中、国民经济中、信息化社会中的重要性和应用价值。
硅是地壳的基本骨干元素。
自然界中的岩石、土壤、沙子主要以二氧化硅或硅酸盐的形式存在，地壳的95%是硅酸盐矿。
所以，介绍硅及其化合物，体现了硅元素存在的普遍性和广泛性。
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，学习起来具有亲切感。
硅元素的主要化合价为+4价，在非金属元素中较为简单。
硅单质和二氧化硅性质稳定；硅酸盐虽然结构复杂，但性质稳定。
因此，从认知规律来看，先学习二氧化硅，比较贴近学生经验，学起来也较为轻松，有利于调动学生学习非金属元素及其化合物的积极性。
二、教学设计思想通过设置情境，教师引导学生对所学内容提出疑问，整理出本节课的学习目标和学习重点，学生通过自主探究和合作探究的学习方式，展示自己互相评价，当堂训练，共同提高。
学生自己去发现和突破学习重点，掌握学习元素化合物知识的学习思路和学习方法。
三、教学目标1.知识与技能：了解硅元素的原子结构特点和存在形式，了解二氧化硅的结构、性质和用途。
2.过程与方法：通过对硅元素和二氧化硅的结构和性质的学习，培养学生归纳总结知识点的能力。
3.情感态度与价值观：通过“疑和探”“思考与探究”等活动，培养学生的合作意识。
四、教学重点和难点结合新课标要求和元素化合物知识学习的思路，将本节课的重点和难点定为二氧化硅的结构、性质和用途。
五、教学过程及时间分配（一）创设学习情境（时间2分钟）情境一：视频展示：2010年高锟因发现光纤而获得诺贝尔物理奖。
视频中出现的频率最高的词是光纤。
光纤的发现可以让今天的我们足不出户，只要轻轻点击鼠标或敲击键盘，就可将祝福以光的速度，零的距离，海的容量，瞬间传导全世界。
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4
第一节无机非金属材料的主角－硅教学目标1、掌握二氧化硅的性质和硅酸的制备方法，并在问题处理中建构知识。
2、通过用途认识性质，了解二氧化硅和硅酸的用途。
能力目标1、归纳思维能力通过各种资源的呈现，通过生活来提炼出二氧化硅的的性质2、分析能力通过提供的各种资源，了解硅和硅的化合物对人类的贡献，学会用辩证的观点认识事物3、自学能力学生通过常见含硅材料探究，掌握归纳总结学习的方法;通过小组学习，学会团队合作解决学习任务。
教学重点1、二氧化硅的性质、硅酸的制备2、以生活的事例为切入点，了解二氧化硅性质与用途的必然联系。
教学难点1、探究二氧化硅性质和硅酸的制备知识教师活动学生活动设计意图【导入】【视频呈现】：硅及其化合物遍布在自然界和人类日常生活，以及高科技产品中。
【图片呈现】涉及的物质【引言】：这么多种物质，你们知道它们之间有什么联系吗？我们可看到硅从自然到生活，从工业到科技，多个领域及社会发展历程中都扮演着非常重要的角色，这就是我们这节课将要学习的内容，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【投影】硅在元素周期表中的位置和地壳中含量板书硅【引导】:根据硅原子结构示意图，分析硅的这种结构在性质上有何体现学生观看视频学生回答【回答】：都含有硅元素引出课题【思考】根据硅原子结构示意图得出硅既不易失电子，也不易得电子。
从感性上让学生接触要学习的内容，激起让学生学习的兴趣展示含硅物质的各种图片以及多种用途，要求学生从感性上认识硅和硅的化合物。
培养信息处理能力【过渡】虽然既不易失电子，也不易得电子，但硅是一种亲氧元素，所以，自然界中的硅都是以硅的氧化物和硅酸盐的形式存在。
投影【引入思考】：提出有待解决的三个问题1、，为什么水晶手链戴着它洗了几次衣服，发现光泽度大打折扣，分析是什么原因造成的。
2、玻璃瓶上这么精美的图案是怎么雕刻上去的？3、衣服袋里的干燥剂，它的化学成分是什么，它是怎样制得的? 水晶是纯度较高的SiO2晶体，玻璃中也含有SiO2引出SiO2。
高一化学人教版必修1同步教案：4.1无机非金属材料的主角——硅教案五
第一节无机非金属材料的主角—硅第一课时教学设计[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．使学生学会运用对比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测物质的性质，从而推出物质的用途。
3．本节多数内容属于了解层次，部分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、对比、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干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N a O H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应制得吗？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]本节主要是介绍碳族元素的另外一种代表元素——硅。
高中化学人教版必修一4.1无机非金属材料的主角——硅教案2(第一课时)
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）一、本节教材分析《硅》既是第三章常见无机物及其性质等知识的继续，又是非金属及其化合物的开始，通过本节的学习也为学习元素周期律奠定了基础。
“硅”放在本章开篇如此重要的位置，关键就在“主角”这个词上。
在教学参考书上指明了“主角”的含义：硅及其化合物是学生在日常生活中所熟悉的物质，硅及其化合物在非金属材料、信息技术、建筑、光电及航空航天等领域有着十分广泛的应用，前景广阔，地位非常重要。
由于具有极高的应用价值，故教材承认了它在非金属家族中的“老大”地位。
通过硅及其化合物知识的学习，学生对生活中常见的物质将有进一步的了解与认识，既开阔眼界，又更加密切了化学与生活，化学与社会的联系。
硅是地壳中基本骨干元素，自然界岩石、土壤、沙子都主要以二氧化硅或硅酸盐形式存在，玻璃、水泥、水晶等硅的化合物又是学生在日常生活中所熟悉的物质。
硅及其化合物放在第一节，也体现了硅元素存在的普遍性和广泛性。
本节内容编排也颇具特点，在顺序上打破常规，先由大家熟悉的SiO2学起，认识了对应的硅酸，再学习对应的硅酸盐，最后才介绍单质硅。
先学习比较熟悉的硅的化合物，再学习单质硅的顺序符合认知规律，有利于学生学习。
本节课通过对物质的“存在和用途”的详细介绍，从而让学生理解了物质的性质。
编排上新颖、实用，让学生从感性认识升华到理性认识。
“非金属及其化合物”这一章与第三章“金属及其化合物”的知识体系明显不同，第三章都是按照单质、氧化物、氢氧化物和盐来分类，横向地介绍重要的金属及其化合物。
而这里则是按照“物质的性质与用途间的关系”这样一条主线，以元素为线索，突出了“结构决定性质，性质决定用途”。
二、教学设计教学目标：☆知识与技能：1．知道硅是一种亲氧元素，知道硅在自然界总是以与氧结合的形式存在。
2．知道二氧化硅晶体的物理性质，了解二氧化硅晶体的结构对其物理性质的影响。
3．知道二氧化硅能与氢氟酸、碱性氧化物、强碱反应，并能用化学方程式描述。
高一化学一4.1无机非金属材料的主角——硅(二氧化硅和硅酸)教学设计
《二氧化硅和硅酸》教学设计揭东二中江剑纯【指导思想与理论依据】1、化学课程标准必修化学是学生化学学习链条中的关键性和枢纽性的环节，是中学化学基础性的保证，不是基础性的全部,在强调基础性的同时，更加关注方法的获取和能力的养成，目标的制定旨在为全体学生打下共同的后续学习基础2、这个学习金字塔是20世纪60年代美国缅因州的贝瑟尔国家培训实验室（现弗吉尼亚州亚历山大国家培训研究所）研究发现的.金字塔主要显示了学生在所显示的不同教学方法指导下学习24小时之后,对新学习内容可回忆的百分数。
因此教师要创造机会，尽可能地为学生提供多感觉通道的学习活动,提倡同伴互助与对话、探究学习为主的学习方式，让学生在运用中学习。
【教学背景分析】1、教学内容确定这一节的教学内容由二氧化硅和硅酸、硅酸盐以及硅单质等三部分内容组成，本节所在的第四章安排在第三章“金属及其化合物”之后,是学习常见无机物及其性质的继续，继续元素化合物知识一般学习和研究方法的训练.这一节的课程标准和模块学习要求为本节教材内容编排上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，接着介绍二氧化硅的性质,再介绍硅酸、硅酸盐的一些性质，最后介绍在高新技术领域广泛应用的硅单质。
二氧化硅是学生日常生活中经常接触的物质,含硅元素的材料制品大都是以二氧化硅为原料的，先学习比较熟悉的二氧化硅，再学习其他化合物和单质硅的顺序容易激起学生的兴趣,符合学生的认知规律,因此作为这一节的第一课时，把学习内容定为:二氧化硅和硅酸。
2、学情分析与策略学生初步具备了从资料中抽取有用信息的能力，但对将有用信息转化成用化学语言描述性质的能力还欠缺，将抽取的性质进行有效归类和有序表达的能力还比较弱。
因此设计了教师给出资料，由学生从资料中抽取有用信息，归纳二氧化硅的性质，并进行有效归类和有序表达的环节。
学生在初中已经学习了二氧化碳的性质，但运用二氧化碳的化学性质推出其他酸性氧化物的性质的能力还不具备，因此设计了学生根据资料，运用已有知识，讨论分析交流二氧化硅的性质环节，希望学生在思维碰撞中体会这种归类，类推的方法，而不是由老师先复习二氧化碳的性质，再要求学生根据二氧化碳的性质推导二氧化硅的性质。
高一化学人教版必修1同步教案：4.1无机非金属材料的主角——硅教案4
第二课时硅酸盐和硅单质教学目标：知识技能：1.了解硅酸钠的性质和主要用途2.对硅酸盐工业及一些产品有大致印象 ,体会硅酸盐的丰富性和复杂性3.了解硅是重要的半导体材料，在电子工业上的广泛用途。
过程与方法：本节课内容属于了解层次,行文浅显易懂,可让学生阅读自学,仔细体会有关知识的内涵,进行归纳总结，培养学生的自学、归纳能力。
情感、态度与价值观；以中国的陶瓷在世界文明中的重要地位为例，感悟我们中华民族的伟大与希望；以晶体硅在高新技术领域里的重要作用为例，体会科学、技术、社会之间的相互关系，使学生真正地认识到硅酸盐工业与人类生产、生活密切相关。
教学难点：硅酸盐的丰富性和多样性教学方式：实物展示、启发诱导、引导归纳、自学、讲述、实验探究教学过程设计：教师：通过趣味实验“烧不坏的布”（取两根一样的干燥布条，其中一根在硅酸钠溶液中浸过，在火焰上燃烧）进入新的内容的学习，创设学生探究学习的情境。
学生：观察两根布条燃烧的现象：一根很容易燃烧，一根不燃。
教师：揭示奥秘：不燃的布条是由于我预先在硅酸钠溶液俗名“水玻璃”中浸泡并晒干的。
学生：实验4-2，亲自体验该过程。
学生讨论，交流：硅酸钠的性质、用途（显碱性，能耐高温）教师：小结：硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，，其用途很广；建筑工业及造纸工业用它做粘合剂；木材或织物用水玻璃浸泡过后既防腐又不易着火；浸过水玻璃的鲜蛋可以长期保存；水玻璃还用作软水剂，洗涤剂和制肥皂的填料；它也是制硅胶和分子筛的原料。
教师：硅酸钠是最简单的硅酸盐，从古至今，人类创造性地生产出了三大硅酸盐工业产品——陶瓷、玻璃、水泥，它们在日常生活应用很广泛，请同学展示。
学生：展示水泥、住宅玻璃、汽车、火车的车窗玻璃、挡风玻璃、各种颜色的玻璃、光学仪器玻璃、器皿玻璃、缸、罐、茶具、瓷质餐具、卫生设施、艺术饰品。
教师：我国是世界上最早生产陶器的国家，瓷器是中华文明的象征，中国的瓷器驰名世界，英文的“中国”（China）一词又指“瓷器”，这反映了在西方人眼中中国作为“瓷器故乡”的形象。
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15
课题：第四章第一节无机非金属材料的主角——硅［板书］3.结构：［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。
单质硅的化学性质虽然稳定，但硅是一种亲氧元素。
【预习效果反馈二】［板书］二、认识二氧化硅1.存在形态：［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。
［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］2. 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3.结构（代表硅原子；代表氧原子）：［投影］硅氧四面体结构［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］3.结构：空间网状结构［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。
［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。
【合作探究一】4.化学性质：二氧化硅的化学性质稳定。
［板书］4.化学性质：稳定（1）具有酸性氧化物的性质：与强碱反应：SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O3．NaOH、KOH等碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中( D )A．具有玻璃塞的细口瓶B．具有玻璃塞的广口瓶C．带滴管的滴瓶D．具有橡胶塞的细口瓶4、下列叙述中正确的是（ B ）A、SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸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，能跟酸或碱的溶液发生化学反应。
2022学年高一化学人教版必修1同步教案：4.1无机非金属材料的主角——硅教案六 Word版
《无机非金属材料的主角硅》其次课时教学设计及课件一、探究目标（一）学问技能1. 了解硅酸、硅酸盐的组成、结构特点、主要性质和用途。
生疏硅酸、硅酸盐等在生产、信息技术、材料科学等领域的应用。
2. 把握硅酸钠的化学性质。
（二）过程与方法1. 学习用试验争辩物质性质的方法。
2. 了解材料进展的历史与前景。
（三）情感价值观生疏化学在材料科学中的重要地位，了解中华民族的传统文化，激发学习化学的爱好。
二、探究重点硅酸、硅酸盐的用途。
三、探究难点把握硅酸钠的化学性质。
四、探究过程1. 硅酸（H2SiO3）试验探究: 硅酸是一种很弱的酸（酸性比碳酸还弱），溶解度很小。
由于SiO2不溶于水，所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得。
[试验4-1]在试管中加入3-5ml饱和Na2SiO3溶液，滴入1-2滴酚酞溶液，再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，边加边振荡，至溶液红色变浅并接近消逝时停止。
静置。
认真观看变化过程及其现象。
试验报告阅读整理：“硅胶”──干燥剂，催化剂的载体2.硅酸盐（silicate）课文P.66 图4-8 应用广泛的硅酸盐产品试验探究: 硅酸钠（Na2SiO3），其水溶液俗称水玻璃，可作肥皂填料、木材防火剂及粘合剂。
[试验探究]试验4-2，取两张滤纸条，分别放入蒸馏水和饱和Na2SiO3溶液中，使之充分吸湿、浸透，取出稍沥干（不再滴液）后，同时分别在酒精灯外焰点燃。
观看现象。
完成试验，填写试验报告。
试验报告：[课堂阅读]P.66第一段，概括你所猎取的信息，制作成学问小卡片。
1) 硅酸盐的丰富性和简单性的缘由；2) 土壤胶体的形成过程；3) 土壤胶体的作用……阅读、思考与沟通·玻璃一般玻璃的大致组成：Na2O·CaO·6SiO2 各种特种玻璃的特性和应用思考与沟通从上表我们知道了一些特种玻璃的性质和用途，请从改进材料方面谈谈本表内容给你启发。
·水泥1）主要成分硅酸三钙（3CaO?SiO2、硅酸二钙（2CaO?SO2）、铝酸三钙（3CaO?Al2O3）2、用途：建筑行业水泥在各个工程上应用3）阅读资料沟通感受。
人教版化学必修一4.1 无机非金属材料的主角—硅(第一课时)实用表格设计
必修1第四章第1节《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》是人教版高中化学必修一第四章第一节的内容，本节是非金属及其化合物的开始，又是常见无机物及其性质等知识的继续，通过本节的学习也为学习元素周期律奠定了基础。
硅及其化合物是学生在日常生活中所熟悉的物质，硅在非金属材料、信息技术、光电技术等领域有着十分广泛的应用；这就更加突出了它在社会发展历程中、信息化社会中的重要性、广泛性和应用的前瞻性；通过硅及其化合物知识的学习，学生对生活中常见的物质有了进一步的了解与认识，开阔了眼界，更加密切了化学与生活，化学与社会的联系。
本节课内容是二氧化硅和硅酸的性质、结构、用途，有较多与生产和生活实际相联系的内容以及新的科学技术知识，因些在学习时注意联系生产和生活中常见的物质和现象，了解广泛应用于各领域的含硅材料，将物质性质的学习融入有关生活现象和问题的分析解决活动中，体现其应用价值。
学情分析学生基于生活视角对硅及其化合物有一定认识，如：岩石、土壤、沙子、玻璃、水泥、水晶、陶瓷等都是学生在生活中常见的物质，在初中化学中也已经有了一定的介绍，通过第三章《金属及其化合物》的学习，已经积累了学习元素化合物知识的方法，知道研究元素化合物的性质要基于化合价和物质类别两个角度研究，对酸性、碱性氧化物的通性有一定认识。
为学生自主学习和探究奠定基础。
教学目标1.知识与技能：知道二氧化硅的存在和用途；掌握二氧化硅主要的物理性质和化学性质的稳定性，了解二氧化硅的结构；掌握硅的两种重要化合物二氧化硅及硅酸的主要化学性质，并了解其用途；2.过程与方法：在对玻璃、水玻璃、硅胶等含硅材料的研究过程中，体会通过材料性能研究物质性质的思路方法；体会“基于物质性质和物质类别预测物质性质”研究物质性质的思路方法；体会“预测物质性质—基于实验事实和生活生产实际验证预测”的科学探究过程。
3.情感态度与价值观：体会并了解含硅材料在生产生活中的广泛应用；感受化学科学的魅力及化学对人类生产、生活的贡献，激发学生的兴趣，培养学生热爱科学，勇于探索的精神。
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8
第四章非金属及其化合物第一节无极非金属材料的主角——硅●教学目标知识与技能：1.了解二氧化硅及硅酸的性质与应用。
2.采用类比、总结、归纳、迁移的方式，由初中化学学过的CO2和H2CO3的性质，推导、认识二氧化硅和硅酸的性质。
过程与方法：1.巩固结构决定性质的感性认识。
2.培养学生类比、归纳、迁移的思维，以及由已知推断未知的能力。
3.培养多角度获取有用信息，有效归类，有序表达的能力。
情感态度价值观：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。
●教学重点：二氧化硅、硅酸的性质●教学难点：碳的化合物和硅的化合物的性质比较、迁移。
●教学过程【新课导入】投影电子身份证、CPU、干燥剂、水晶等。
介绍与硅用途相关的生活知识。
【指导阅读】学生阅读课本，完成有关问题：1.硅在地壳中的存在形式有哪些？（介绍存在地点：岩石、土壤，主要物质以：硅酸盐和石英、玛瑙、硅藻土为主。
）2.自然界中有没有游离态的硅？为什么？（引出硅的亲氧性。
）【板书】一、二氧化硅【问题探究1】对比C、Si的原子结构、在自然界中的存在形式的异同，初步推断C和Si的部分化合物组成及化学性质。
（利用结构决定性质让学生认识硅和碳原子结构的相似性和差异性，初步引入结构相似性质相似，结构递变性质递变的周期律思维。
）【引导】SiO2的存在形式，（介绍二氧化硅的几种存在形式）根据SiO2的存在和应用（水晶、光导纤维等），推断SiO2的物理性质和化学稳定性。
【对比归纳】CO2和SiO2结构、物理性质的差异，金刚石跟SiO2结构和物理性质的相似性，初步理解结构决定性质。
（再通过课本SiO2结构跟金刚石结构的对比，再次强化结构相似，性质相似的理论。
并引导出原子结构相似，但形成的化合物物理性质可能有很大差异。
）【板书】1.存在形式：硅酸盐和SiO22.物理性质：类似金刚石【温故知新】回顾CO2的主要化学性质。
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基于高中化学核心素养的课堂教学设计 一、设计理念 高中化学学科核心素养包括“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学精神与社会责任”5个维度，它是高中生综合素质的具体体现，反映了社会主义核心价值观下化学学科育人的基本要求，全面展现了学生通过化学课程学习形成的关键能力和必备品格。
本节课以转变学生的学习方式为出发点，以建构主义理论为指导，基于学科知识特点，将教学内容分成两个子主题(二氧化硅、硅酸)，在每一个子主题中明确需要解决的问题，并通过阶梯式问题的设计，为学生搭建学习的脚手架，在经历解决问题的过程中，感受问题解决的成功与喜悦，逐步提升学生的知识和技能，培养学生的自主学习能力，培养学生的学科核心素养。
二、教学背景分析 本节课是“人教版”高中化学新课程必修1第四章第一节“无机非金属材料的主角——硅”的第一课时。将硅及其化合物的性质和应用作为非金属的开篇，能够让学生充分认识硅及其化合物在非金属材料和信息技术领域等方面有广泛的应用，突出了硅在现代社会中的重要性和应用价值，有助于增强学生的社会责任感。
二氧化硅是学生日常生活中经常接触的物质，含硅元素的材料制品大都是以二氧化硅为原料的，先学习比较熟悉的二氧化硅，再学习其他化合物和单质硅的顺序容易激起学生的兴趣，符合学生的认知规律，因此作为这一节的第一课时，把学习内容定为二氧化硅和硅酸。
二氧化硅是典型的酸性氧化物，在生活中学生对其感性认识较为深刻，从感性知识上升为理性知识，学习起来具有亲切感。学生在第二章学习了物质的分类，教学中运用分类、类比的方法，从复习二氧化碳的性质入手，迁移建构二氧化硅的性质，知道化学变化需要一定的条件，并遵循一定规律，符合高中生的认知水平，且能够培养学生的学习方法和学习能力。在二氧化硅和二氧化碳的性质的对比学习中，给出二氧化硅的网状结构和二氧化碳的结构，通过宏观辨识与微观探析，形成“结构决定性质”的观念，并为今后结构的学习打下基础。
三、教学目标设计 1. 知识与技能 (1)了解SiO2的结构、性质和用途。 (2)了解硅酸的制备和化学性质。 (3)了解二氧化硅材料生产、生活等领域的应用。 (4)认识元素周期表中位于同一主族元素化合物性质的相似性和差异性。 2. 过程与方法 (1)利用已学过的CO2的性质，借助宏观辨识与微观探析，建构SiO2的结构、性质和用途，建构化学反应变化观念，学习运用分类、类比等方法学习元素化合物知识的方法。
(2)通过对资料的收集，培养获取有用信息，并有效归类、有序表达的能力？ (3)在问题的解决过程中培养学生解决问题的能力，强化学生学习中的问题意识。
3. 情感、态度与价值观 (1)通过实验培养学生认真、严谨的科学态度，激发学生的学习兴趣，培养学生的科学探究意识。
(2)通过资料收集，感受二氧化硅在材料领域的重要地位，激发学生对化学科学的兴趣，培养学生的科学精神与社会责任感？
四、教学重点和难点 重点：二氧化硅和硅酸的性质 难点：二氧化硅的结构与性质 五、教学方法 基于阶梯式问题的学案导学教学法 六、教学用具 试剂：硅酸钠溶液(饱和Na2SiO3溶液按1 ∶ 2的体积比用水稀释)，酚酞溶液，稀盐酸。
仪器：试管，胶头滴管。 多媒体教学设备 七、教学过程 1. 课堂导入 【教师】地壳中含量居第2位的元素是什么元素？它在自然中的存在形态有哪些？它们在生活中起到了怎样的重要作用？请负责收集任务小组的组长展示收集整理的图片。
【学生】展示并讲述。 【设计意图】通过课前安排学生自主收集资料，赞赏化学对社会发展的重大贡献，增强学生的社会责任感，激发学习热情。
【过渡】为什么二氧化硅在人类生活中得到广泛的应用？它具有怎样优良的物理性质和化学性质？
2. 课堂活动——主题活动1：二氧化硅 【环节1】明确学习任务 【学生】阅读课堂活动单上的学习目标。 【设计意图】通过细化学习目标，使学生明确学习任务。 【环节2】研究硅元素在自然界中的存在形式 【学生】按以下课堂活动单上的内容自主学习，然后分组汇报总结。 【旧知识回顾】 (1)写出C、Si原子结构示意图：C____，Si_____。 (2)碳元素在自然界中的存在形态有哪些？ 【深入思考】 (1)C、Si原子结构有何相同之处？这决定了碳与硅具有什么样相同的性质？ (2)为什么硅元素在自然界中只以化合态形式存在？为什么说硅是构成地球上矿物界的主要元素。
【设计意图】通过设计阶梯式问题，引导学生从微观角度认识物质的结构与性质，形成“结构决定性质”的观念。
【环节3】研究二氧化硅的结构与物理性质 【教师】展示学生收集到的二氧化硅的存在和应用图片。 【设疑】二氧化碳是由CO2分子构成的物质，这类由分子直接构成的物质通常具有熔、沸点低、硬度小的特点。SiO2具有怎样的性质特点？为什么它与CO2
的性质有很大的差异？
【学生】按以下课堂活动单上的问题分组研究，然后汇报总结。 【问题研究】 (1)根据SiO2的存在和应用，总结SiO2物理性质特点。 (2)为什么CO2和SiO2的物理性质的差异这么大？ 【设计意图】通过设置“进阶式”问题，引导学生进行宏观辨识和微观探析，将抽象知识形象化，进一步强化“结构决定性质”的学科思想。
【教师】展示金刚石和二氧化硅晶体结构的动画。 【学生】观察、思考、领悟。 【环节4】研究二氧化硅的化学性质 【学生】按以下课堂活动单上的内容自主学习，然后分组汇报总结。 【旧知识回顾】 (1)CO2是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，写出它与水、NaOH溶液、CaO反应的化学方程式。
【设计意图】设置“平台式”问题，利用旧知识迁移，构建SiO2化学性质。 【深入思考】 (2)SiO2是硅酸(H2SiO3)的酸酐，也是酸性氧化物，你认为它能否像CO2一样与水反应生成硅酸？为什么？试写出SiO2与NaOH溶液、CaO反应的化学方程式。
(3)玻璃中含有SiO2，实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？
(4)实验室里氢氟酸是保存在塑料瓶中，而不能保存在玻璃试剂瓶中，你知道为什么吗？
【设计意图】运用化学变化的规律，设置“进阶式”问题，进行SiO2化学性质的初步构建，培养化学学科的“变化观念”。
【教师】播放氢氟酸与玻璃反应的实验录相。 【学生】记录实现现象，书写化学方程式。 【学生】讨论以下问题，然后分组汇报。 (5)SiO2既能与NaOH溶液反应，又能与氢氟酸反应，所以有同学认为SiO2应该属于两性氧化物，而不属于酸性氧化物？你同意这个观点吗？说说你的理由。
【设计意图】能多角度分析化学反应，深刻认识两性氧化物与酸碱反应的本质，明确SiO2的特殊性质。
(6)从CO2和SiO2中碳、硅元素的化合价看，二者应该还具有什么性质？试写出体现这一性质的化学方程式。 【设计意图】能基于证据对物质的变化提出可能的假设，并通过分析推理加以证实，建立元素化合价与性质关系模型，培养“证据推理与模型认识”素养。
【环节5】课堂小结 【学生】总结CO2和SiO2在性质上的异同，并说明造成这些异同的原因是什么。
【环节6】应用提升 【学生】自主完成课堂活动单“应用提升Ⅰ”。 【过渡】你知道食品包装袋中的硅胶干燥剂是怎么制得的吗？ 3. 课堂活动——主题活动2：硅酸 【环节1】明确学习任务 【学生】阅读课堂活动单上的学习目标。 【环节2】实验4-1硅酸的制法 在试管中加入3～5 ml Na2SiO3溶液，滴入1～2滴酚酞溶液，再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，边加边振荡，至溶液红色变浅并接近消失时停止、静置。仔细观察变化过程及现象，完成实验报告。
【学生】分组实验。 【设计意图】通过分组实验，训练学生的实验操作技能，培养学生的合作精神和严谨求实的科学态度，赞赏学生面对“异常”现象敢于提出自己的见解，培养学生的“科学精神”素养。
【教师】实验中生成的软而透明的、胶冻状的硅酸凝胶，经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，称为“硅胶”。“硅胶”为什么可用作催化剂的载体和干燥剂？如果在实验中用“硅胶”干燥气体，它应该放置在什么仪器中？“硅胶”不适合干燥什么气体？ 【学生】思考并回答。 【设计意图】设置“进阶式”问题，引起对硅酸性质的深入思考。 【环节3】研究硅酸的化学性质 【学生】自主研究以下问题，然后汇报。 碳酸和硅酸都显弱酸性，二者性质相似，试结合碳酸的性质，完成下列问题： (1)硅酸与NaOH溶液反应的化学方程式和离子方程式。 (2)硅酸受热分解的化学方程式。 【设计意图】类比构建硅酸的化学性质。 【教师】在元素周期表中，同一主族元素的最高价含氧酸的酸性是逐渐减弱的，所以硅酸是一种比碳酸还要弱的酸，它不能使指示剂变色。请你设计简单的实验，证明碳酸的酸性比硅酸强。
【学生】小组讨论，设计实验方案。 【设计意图】设置研究性问题，强化对硅酸酸性的认识，培养科学探究意识。 【环节4】课堂小结 【学生】总结碳酸和硅酸的性质有哪些异同？ 【环节5】应用提升 【学生】自主完成课堂活动单“应用提升Ⅱ”。 4. 学习评价 【学生】自主完成随堂检测。 【设计意图】设置试题，巩固所学知识，并对学生的知识与能力进行结果性评价。