硅教學(xué)設(shè)計(jì)

時間：2024-07-30 20:24:53 教學(xué)設(shè)計(jì) 我要投稿

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硅教學(xué)設(shè)計(jì)

　　作為一位優(yōu)秀的人民教師，就不得不需要編寫教學(xué)設(shè)計(jì)，借助教學(xué)設(shè)計(jì)可以促進(jìn)我們快速成長，使教學(xué)工作更加科學(xué)化。一份好的教學(xué)設(shè)計(jì)是什么樣子的呢？以下是小編幫大家整理的硅教學(xué)設(shè)計(jì)，僅供參考，希望能夠幫助到大家。

硅教學(xué)設(shè)計(jì)

硅教學(xué)設(shè)計(jì)1

　　一、教學(xué)設(shè)計(jì)

　　為什么要選取硅作為非金屬的開篇呢?

　　從硅及其化合物在國民經(jīng)濟(jì)中的地位來看,從學(xué)科發(fā)展的角度來看,硅及其化合物在材料科學(xué)和信息技術(shù)等領(lǐng)域有廣泛的用途,在半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)、建筑、通信及宇宙航行、衛(wèi)星等方面大顯身手,而且它們的應(yīng)用前景十分廣闊;硅酸鹽工業(yè)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和日常生活中有著非常重要的地位。無機(jī)非金屬材料中硅元素唱主角,而含硅元素的材料制品大都是以二氧化硅為原料。所以,首先介紹硅及其化合物,突出了它在社會發(fā)展歷程中、在科學(xué)現(xiàn)代化中的重要性和應(yīng)用價值。

　　從物質(zhì)存在和組成多樣性的角度來看,硅是無機(jī)非金屬的主角,是地殼的基本骨干元素。自然界中的巖石、土壤、沙子主要以二氧化硅或硅酸鹽的形式存在,地殼的95%是硅酸鹽礦。所以,介紹硅及其化合物,體現(xiàn)了硅元素存在的普遍性和廣泛性。

　　從認(rèn)知規(guī)律來看,硅元素的主要化合價只有+4價,硅單質(zhì)比較穩(wěn)定,硅的化合物知識也比較簡單。因此,學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)比較輕,有利于學(xué)習(xí)積極性的保護(hù)和培養(yǎng)。

　　本節(jié)內(nèi)容編排有以下特點(diǎn):

　　從硅及其化合物的知識體系來看,它由二氧化硅和硅酸、硅酸鹽以及硅單質(zhì)等三部分內(nèi)容組成。在內(nèi)容編排上打破常規(guī),首先從硅的親氧性引出硅主要存在的兩種形式──二氧化硅和硅酸鹽,接著介紹二氧化硅的性質(zhì),再介紹硅酸、硅酸鹽的一些性質(zhì),最后介紹硅單質(zhì)。先學(xué)習(xí)比較熟悉的硅的化合物,再學(xué)習(xí)單質(zhì)硅的順序符合認(rèn)知規(guī)律,有利于學(xué)生接受。

　　從知識內(nèi)容的安排上來看,重點(diǎn)、非重點(diǎn)把握準(zhǔn)確。主干內(nèi)容保持一定量,并重彩描繪。例如,二氧化硅的知識突出酸性氧化物的性質(zhì),在“科學(xué)視野”中介紹硅氧四面體結(jié)構(gòu),了解二氧化硅的一些物理性質(zhì),然后以圖配文的方式介紹了二氧化硅的用途,最后讓學(xué)生通過日常生活中的一些事實(shí),以“思考與交流”的方式得出二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)。在學(xué)習(xí)二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)時,既介紹了酸性氧化物的共性,又介紹了SiO2的特性,擴(kuò)展了學(xué)生對非金屬酸性氧化物的認(rèn)識。硅酸鹽重點(diǎn)介紹硅酸鈉溶液的性質(zhì)和用途。對非重點(diǎn)知識和拓展性內(nèi)容,采用多種形式來呈現(xiàn)。例如,簡要介紹了硅酸的制取原理和硅膠的用途,應(yīng)用廣泛的硅酸鹽產(chǎn)品以圖片的形式呈現(xiàn),一些新型陶瓷以“科學(xué)視野”的方式介紹,硅酸鹽的組成以“資料卡片”的形式介紹,等等。

　　總之,硅及其化合物知識的介紹,既體現(xiàn)了元素存在的廣泛性又體現(xiàn)了應(yīng)用的前瞻性,既有親近感又可以使學(xué)生開闊眼界,同時也能使學(xué)生增強(qiáng)對學(xué)習(xí)化學(xué)的重要性的認(rèn)識。

　　本節(jié)教學(xué)重點(diǎn):二氧化硅的性質(zhì)。

　　本節(jié)教學(xué)難點(diǎn):硅酸鹽的豐富性和多樣性。

　　教學(xué)建議如下:

　　1、采用對比的方法,聯(lián)系碳、二氧化碳等學(xué)生已有的知識和生活經(jīng)驗(yàn)來介紹硅、二氧化硅等新知識。聯(lián)系和對比是一種有效的學(xué)習(xí)方法,通過對比可加深對知識的理解,有利于學(xué)生對知識的記憶和掌握。因此,應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會運(yùn)用對比的方法來認(rèn)識物質(zhì)的共性和個性、區(qū)別和聯(lián)系。碳和硅是同一主族相鄰的兩種元素,它們的性質(zhì)既有相似之處,又有不同之處。在教學(xué)時要突出硅的親氧性強(qiáng)于碳的親氧性,從而引導(dǎo)學(xué)生理解硅的兩種存在形式──二氧化硅和硅酸鹽。對于SiO2化學(xué)性質(zhì)的教學(xué),可啟發(fā)學(xué)生根據(jù)SiO2和CO2都是酸性氧化物這一特點(diǎn),把它們的性質(zhì)一一列出。然后引導(dǎo)學(xué)生從硅的親氧性大,得出常溫下SiO2的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定;在加熱的條件下,SiO2才能與堿性氧化物起反應(yīng),等等。

　　在介紹硅酸時,可以補(bǔ)充這樣一個實(shí)驗(yàn):將CO2通入Na2SiO3溶液中,引導(dǎo)學(xué)生觀察白色膠狀沉淀的生成,從而加深對H2SiO3的酸性弱于碳酸的認(rèn)識。

　　對于硅單質(zhì),主要讓學(xué)生了解硅是重要的半導(dǎo)體材料,在電子工業(yè)上有廣泛的用途。

　　SiO2的結(jié)構(gòu)知識屬于拓展性內(nèi)容,在教學(xué)中不作要求。

　　2、要多運(yùn)用日常生活中的`事例進(jìn)行教學(xué)。非金屬元素首先介紹硅元素,硅的化合物普遍存在是原因之一。因此,教學(xué)時要多注意聯(lián)系生產(chǎn)和生活實(shí)際,充分利用實(shí)物、模型及教科書中的彩圖和插圖,通過放映教學(xué)錄像,學(xué)生自己搜集有關(guān)的實(shí)物或照片,在課堂上展示交流等方法,增強(qiáng)教學(xué)的直觀性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的情感。例如,可用生活事例來說明SiO2質(zhì)硬、不溶于水的性質(zhì),引導(dǎo)學(xué)生通過觀察教科書中的圖片、觀察陶瓷和玻璃制品等實(shí)物來了解硅酸鹽的廣泛用途等。

　　3、通過自學(xué)討論的方法進(jìn)行硅酸鹽的教學(xué)。學(xué)生的學(xué)習(xí)是一個自主構(gòu)建的過程。他們帶著自己原有的知識背景、活動經(jīng)驗(yàn)和理解走進(jìn)學(xué)習(xí)活動,并通過自己的主動活動,包括獨(dú)立思考、與他人交流和反思等,去構(gòu)建對化學(xué)知識的理解。例如,講硅酸鹽時可指出,最常見的可溶性硅酸鹽是Na2SiO3,它的水溶液稱為水玻璃。然后展示樣品,觀察水玻璃的黏稠性。同時拿出一塊反復(fù)充分浸過水玻璃并已干燥的布條,把它放在火焰上,結(jié)果布條不能燃燒,從而認(rèn)識用水玻璃浸泡織物可以防火。最后,對于硅酸鹽的豐富性和多樣性,建議學(xué)生以閱讀、交流的方式來完成。

　　二、活動建議

　　【實(shí)驗(yàn)4-1】

　　控制溶液混合物的酸堿性是制取硅酸凝膠的關(guān)鍵。鹽酸的濃度以6 mol/L為宜。

　　在飽和Na2SiO3溶液中,滴加酚酞溶液呈紅色。逐滴加入稀鹽酸,待溶液紅色變淺并接近消失時,有透明的硅酸凝膠產(chǎn)生。

　　【實(shí)驗(yàn)4-2】

　　若無硅酸鈉溶液,可用市售的水玻璃代替。一定要使小木條或?yàn)V紙條反復(fù)浸透。

　　水浸過的濾紙或小木條,當(dāng)水分蒸發(fā)后就燃燒。硅酸鈉溶液浸過的濾紙或小木條,當(dāng)水分蒸發(fā)后不易燃燒(濾紙只起泡)。

　　三、問題交流

　　【思考與交流】

　　物理性質(zhì):熔點(diǎn)高、硬度大。

　　化學(xué)穩(wěn)定性:化學(xué)穩(wěn)定性好,除氫氟酸外一般不與其他酸反應(yīng),可以與強(qiáng)堿如NaOH等反應(yīng),屬于酸性氧化物。

　　SiO2的這些性質(zhì)主要和它的結(jié)構(gòu)有關(guān)。SiO2是正四面體的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),因此性質(zhì)很穩(wěn)定。

　　四、習(xí)題參考

　　1、(1)⑧⑩ (2)⑤⑥⑦⑨ (3)①②③④

　　2、

　　材料

　　物理性質(zhì)

　　化學(xué)性質(zhì)

　　玻璃

　　硬度高、耐磨損,耐高溫,較脆

　　化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定

　　陶瓷

　　硬度高、耐磨損,耐高溫定

　　化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)

　　3、晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間,是良好的半導(dǎo)體材料,主要應(yīng)用于信息技術(shù)和光電池等方面。

　　4、(1)還原劑(2)化合反應(yīng)(氧化還原反應(yīng));置換反應(yīng);還原劑。

　　5、不要求課后馬上完成,建議學(xué)生在一定的時間內(nèi),由個人或小組合作完成。最好物色學(xué)有余力的同學(xué)多花功夫?qū)懗鲑|(zhì)量較高的小論文。

硅教學(xué)設(shè)計(jì)2

　　知識與技能：

　　①了解硅酸鹽的主要用途和組成。

　�、诹私夤璧奈锢硇再|(zhì)和重要用途。

　　③掌握硅酸鈉的化學(xué)性質(zhì)。

　　過程與方法：

　　通過自主探究，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力

　　情感、態(tài)度學(xué)習(xí)陶瓷、玻璃和水泥的有關(guān)知識，了解中華民族傳統(tǒng)文化，

　　與價值觀培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義情感，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

　　教學(xué)重點(diǎn)：硅酸鹽的性質(zhì)和重要用途

　　教學(xué)難點(diǎn)：硅的晶體結(jié)構(gòu)

　　教學(xué)方法：閱讀法和比較法相結(jié)合

　　教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件

　　教學(xué)過程：第一課時【引言】中國譽(yù)稱“瓷國”。陶瓷是我中華民族一項(xiàng)最偉大的創(chuàng)造，具有悠久而輝煌的歷史。原始陶器大約是1萬年前出現(xiàn)在中國�！疤铡弊鳛闅v史上第一種人造材料成為人類擺脫蒙昧的時代標(biāo)志，秦兵馬俑的制造展示了當(dāng)時制陶規(guī)模和高超的動手術(shù)與藝術(shù)水平。瓷器在東漢晚期發(fā)明，到寧朝形成了舉世聞名的“柴”、“汝”、“哥”、“鈞”、“定”、“官”幾大名窯，其制品工藝之精湛達(dá)到“青如天”、“薄如紙”、“聲如磬”的水平。而陶瓷主要含硅元素。

　　秦兵馬俑和古陶器的圖片�！景鍟咳�、硅酸鹽

　　1、硅酸鹽

　�。�1）定義：硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的復(fù)雜化合物的總稱。

　�。�2）物理性質(zhì)：一般不溶于水。

　　（3）化學(xué)性質(zhì)：性質(zhì)穩(wěn)定，不易和別的物質(zhì)反應(yīng)。

　�。�4）硅酸鹽組成的表示方法：

　　硅酸鹽種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了方便記憶和計(jì)算，常用氧化物的形式表示硅酸鹽的組成。書寫順序?yàn)椋航饘傺趸铩⒍趸�、水。若有兩種金屬氧化，則活潑的在前，較不活潑的在后。用氧化物形式表示下列硅酸鹽：

　　鎂橄欖石[Mg2SiO4] 2MgOSiO2

　　高嶺土[Al2(Si2O5)(OH)] Al2O32SiO22H2O

　　正長石[K2Al2Si6O16 ] K2O Al2O36SiO2

　　請用氧化物的形式表示硅酸鈉[Na2SiO3]、鎂橄欖石[Mg2SiO4]、高嶺土[Al2(Si2O5)(OH)4]的組成，一學(xué)生寫在投影片上。Na2OSiO2

　　2MgOSiO2

　　2、硅酸鈉

　　硅酸鹽種類很多，大多難溶于水，可溶性硅酸鹽，最常見的是Na2SiO3。它的水溶液俗稱水玻璃，又稱泡花堿。

　�、傥锢硇再|(zhì)：水溶液是一種無色粘稠的液體。

　�、诨瘜W(xué)性質(zhì)：

　　Na2SiO3+2HCl=H2SiO3 +2NaCl Na2SiO3+ H2O+CO2= H2SiO3 + Na2CO3

　�、蹜�(yīng)用：

　　可做肥皂填料、木材防火劑及黏膠劑。實(shí)驗(yàn)室里用于制H2SiO3，工業(yè)上可制成硅酸凝膠，處理后就得硅膠，硅膠是一種很好的干燥劑和催化劑載體。

　　實(shí)驗(yàn)4-2：Na2SiO3的防火作用【過渡】從古到今，人類創(chuàng)造性的生產(chǎn)出了幾大類硅酸鹽產(chǎn)品，它們給人類的生活帶來了巨大的變化。

　　3、傳統(tǒng)的硅酸鹽材料

　�。�1）陶瓷

　　①制法：陶瓷是以黏土為原料，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成。

　�、诜诸悾禾沾墒翘掌骱痛善鞯慕y(tǒng)稱。陶瓷的種類很多，根據(jù)原料、燒制溫度等的不同，主要分為土器、陶器、瓷器和炻器等。

　　陶器：用一般的粘土制成形體，干燥后在窯內(nèi)于1000℃以下的溫度下燒結(jié)而成的。陶器表面粗糙，有多孔，容易滲水。為了彌補(bǔ)這一缺陷，常于燒制前在坯體表面涂上一層釉，使成品光滑、不滲水。常用陶器有缸、盆、壇。

　　瓷器：是用純凈的粘土加入一定量的石英和長石粉末，制成坯、干燥、上釉，在窯內(nèi)于1200℃~1400℃的高溫下燒結(jié)而成的，如瓷壺、瓷杯、瓷碗等。瓷器質(zhì)地致密，不滲水。

　　炻器：是介于瓷器和陶器之間的一種陶器制品，如沙鍋、水甕等。

　�、厶匦裕禾沾删哂锌寡趸�、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣好等性質(zhì)，制作時易加工成型。

　�。�2）玻璃

　�、僦饕希菏�、碳酸鈉、石灰石

　�、谏a(chǎn)原理：

　　SiO2 + Na2CO3 =Na2SiO3 + CO2 SiO2 +CaCO3=CaSiO3 + CO2

　�、厶匦裕翰Ａǔ楸砻婀饣�、致密、硬而脆的.固體。

　　在高溫時逐漸軟化甚至變?yōu)橐后w。高溫熔融的液態(tài)玻璃能抽成細(xì)絲。有的玻璃為無色，有的玻璃有藍(lán)色、綠色或棕色等。無色玻璃透光性好，有色玻璃透光性差。一般玻璃不導(dǎo)電，導(dǎo)熱性也很弱。

　�。�3）水泥

　　①主要原料：粘土、石灰石；輔料：石膏

　�、谄胀ㄋ嘀饕煞郑�

　　硅酸三鈣（3CaOSiO2）、硅酸二鈣（2CaOSiO2）、鋁酸三鈣（3CaOAl2O3）

　�、厶匦裕核嘤兴残�。

　　水硬性是細(xì)粉狀水泥遇水后變?yōu)閳?jiān)硬、塊狀固體的性質(zhì)。與水泥的水硬性相對應(yīng)的變化叫做水泥的硬化。石膏能延緩水泥的硬化速率。

　　4、新型硅酸鹽材料——具有特殊功能的含硅材料

　�。�1）碳化硅：

　　具有金剛石的結(jié)構(gòu)，硬度很大，可以用作砂輪、砂紙的磨料。

　�。�2）硅鋼：

　　含4%硅的硅鋼，具有高導(dǎo)磁性——變壓器鐵芯。

　�。�3）硅橡膠：

　　人工合成的硅橡膠，在高溫或低溫下都能保持良好的彈性——制造火箭、導(dǎo)彈、飛機(jī)的零件；絕緣材料。

　�。�4）分子篩：

　　人工制造的分子篩，具有均勻微孔結(jié)構(gòu)，主要用作吸附劑和催化劑�！究茖W(xué)視野】學(xué)生自己閱讀科學(xué)視野，了解新型陶瓷和土壤膠體。

　�。�5）新型陶瓷：高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、壓電陶瓷、透明陶瓷、超導(dǎo)陶瓷。

　　5、土壤膠體：膠體顆粒表面積大，帶負(fù)電，有保肥作用�！具^渡】硅在地殼中的含量為27.72%，僅次于氧居第二位，所以硅的化合物隨處可見。人類雖然在一萬年前制出了陶器，五千年前古埃及人發(fā)明了玻璃。而人類真正認(rèn)識硅元素是在1823年由瑞典化學(xué)家貝采利烏斯用金屬鉀還原四氟化硅時獲得單質(zhì)硅的。

　　四、硅單質(zhì)

　　1、硅單質(zhì)的分類：硅單質(zhì)分為無定形硅和晶體硅兩類。

　　2、晶體硅的性質(zhì)

　　（1）結(jié)構(gòu)：類似金剛石

　�。�2）物理性質(zhì)：灰黑色固體，有金屬光澤；熔點(diǎn)高、硬度大、有脆性，導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是重要的半導(dǎo)體材料，是信息技術(shù)的關(guān)鍵材料。

　　（3）化學(xué)性質(zhì)：常溫下化學(xué)性質(zhì)、不活潑

　�、俟韬脱鯕夥磻�(yīng)：Ｓi＋Ｏ2 ＳiＯ2

　�、诠韬蛷�(qiáng)堿反應(yīng)：Ｓi＋2ＮaＯＨ＋Ｈ2Ｏ＝Ｎa2ＳiＯ3＋２Ｈ2

　　3、制法：用適量碳還原二氧化硅得到粗硅。將粗硅與氯氣在高溫下反應(yīng)，得液態(tài)不純的四氯化硅，經(jīng)分餾提純用氫氣還原即可得純硅。

　　2C+SiO2 Si+2CO↑ Si+2Cl2 SiCl4 SiCl4+2H2 Si↓+4HCl

　　4、用途：良好的半導(dǎo)體材料——計(jì)算機(jī)芯片、光電池（太陽能電池）。

　　〖板書設(shè)計(jì)〗二、硅酸鹽