化学：4.1《二氧化硅的性质》教学方案(设计)(2)(人教版必修1)

二氧化硅的性质教学方案(设计)课题：二氧化硅的性质__授课教师：蔡教材版本:__人教版新课标___章节:__________第四章第一节_____【教材分析】本课时位于教材的第四章第一节，硅及其化合物在非金属材料和信息技术中、建筑、通讯、光电灯方面有广泛地应用，突出了化学知识与社会生活的密切联系。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。【教学目标】（三维目标+教学重难点）知识与技能1．了解二氧化硅的用途、结构和物理性质2．能通过对比学习二氧化硅二氧化碳掌握二氧化硅的化学性质，培养联系、对比、归纳总结的学习方法；过程与方法1．采用对比的方法，联系碳、二氧化碳等已有的知识、经验来学习二氧化硅等新知识。2．通过对硅及其化合物性质的研究，体验从物质分类观学习元素化合物知识的方法。情感态度与价值观认识硅及其化合物的广泛应用，体会“硅”作为“无机非金属材料的主角”的社会意义，感受化学对人类社会的促进作用。利用实物、模型及学生自己收集的有关实物或照片，激发学生的学习兴趣，培养学生热爱科学的情感。体会硅的化合物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。教学重点、难点重点：二氧化硅的物理性质、二氧化硅的化学性质难点：二氧化硅的化学性质【教学方法、策略】教学方法采用对比迁移的方法，学习和分析二氧化硅的性质教学策略1．联系生活策略：通过呈现艺术玻璃的图片，联系生活中常见的玻璃门窗上的图案引入二氧化硅的化学反应。2．新旧知识的联系：通过回忆初中的二氧化碳的性质，类比二氧化硅，从对比中学习二氧化硅的性质，有利于学生能够较容易掌握新知识，记忆更加深刻。3．主动参与策略：通过联系初中的知识，引导学生通过自己的归纳总结得出二氧化硅的物理性质和化学性质。让学生能够学会通过联系、对比、分类的方法去探究问题。【教学流程图】教学阶段教学内容设计理念【教学过程】联系生活，导入新课知识应用通过联系生活中的玻璃门窗上图案的绘制，引入新课从生活走进化学二氧化硅的存在形式从生活中常见的二氧化硅代表物，介绍二氧化硅的存在形式联系生活回顾CO2的性质回顾知识：通过对元素周期表中碳和硅位于同一主族，探究二氧化碳的性质和二氧化硅的相似处。启发诱导，探索新知SiO2与CO2的物理性质差别联系对比，将二氧化硅与二氧化碳进行比较，得出二氧化硅与二氧化碳在物理性质上有很大差别。知识应用教师主导，学生主体的教学模式；学生采用“自主、探究、合作”的学习方式SiO2的空间网状结构决定它具有优良的性质知识应用归纳小结引导学生构建本节课的知识网络构建知识网络，理清知识间联系拓展视野，简单分析二氧化硅的空间网状结构，与二氧化碳比较得出比较紧密，得出二氧化硅的空间网状结构使它具有优良的性质二氧化硅具有酸性氧化物和与HF反应化学性质联系对比，将二氧化硅与二氧化碳进行比较，得出二氧化硅与二氧化碳在化学性质具有相似处。知识应用思考练习教师活动教学内容学生活动设计意图时间分配［教师讲述］同学们，你们在家里的有没有见过玻璃门或玻璃窗，这些玻璃制品有些是光滑的，还有一些是有图案的，就像图片展示的那样，像这些表面有图案或者花纹的玻璃我们常叫艺术玻璃。但同学们知道这些图案主要是利用什么试剂绘上去的呢？通过上节课的学习我们知道，玻璃中含有二氧化硅，所以这种试剂一定会与二氧化硅的性质有联系。带着这个问题我们进入本节课的学习导入阅读ppt上的图文，思考问题。让同学们带着思考进入二氧化硅的学习30s［教师板书］二氧化硅的性质10s展示水晶、玛瑙、沙子、硅藻土的图片［教师讲述］同学们从图上看到了什么啊？恩，这些物质都是二氧化硅的存在形式，同学们有没有发现，上面三幅图和下面一幅图在形成方面有什么区别呢？水晶、玛瑙、沙子都是结晶形的，而硅藻土是无定形的。结晶形一般指它能形成晶体，有整体规则的几何外形；而无定形顾名思义就是没有固定形状，通常是粉末二氧化硅的物存在形式回答水晶、玛瑙、沙子、硅藻土2min状的。［教师板书］结晶形1．二氧化硅的存在形式无定形［教师讲述］二氧化硅结晶完美时就是水晶，纯的二氧化硅晶体是无色透明的，若含有微量杂质，水晶就会带有不同颜色。由二氧化硅形成的晶体也叫做石英晶体，那么有二氧化硅组成的玻璃叫什么呢？是的，就叫做石英玻璃，我们要将它和普通的玻璃区别开来，普通玻璃的主要成分是硅酸钠，而石英玻璃的主要成分是二氧化硅。回答是石英玻璃［教师提问］在元素周期表中，硅的位置是在哪里呢？硅在元素周期表中的位置是第三周期第4主族，在元素周期表中，位于同一主族的物质通常具有相似的性质。我们可以看到在硅元素上面，是我们初中学过的碳元素。那么二氧化硅与二氧化碳都是第ⅣA族元素形成的最高价氧化物，它们的性质是否相同呢？硅在元素周期表的位置第三周期第四主族20s请大家回忆我们初中学过的二氧化碳的性质，并从物理性质和化学性质两方面回答。物理性质方面，它的颜色、状态、水溶性是怎么样呢？［教师讲述］大家回答得很流利，二氧化碳在常温下是无色气体，而且易溶于水。请问，有没有固体的二氧化碳？是的，固体的二氧化碳俗称干冰，我们常常利用它升华的性质来人工降雨。［教师提问］从化学性质方面，从分类的角度看，二氧化碳是什么氧化物呢，酸性、碱性、还是两性？请大家回忆一下，酸性氧化物的通性有什么？［教师讲述］同学们回答得都很好，酸性氧化物的通性主要有三个。1.能与水作用生成酸二氧化碳的性质无色气体，能溶于水有，固体的二氧化碳叫干冰酸性氧化物能与水反应；与碱作用；与碱性氧化物反应2min2.与碱作用生成盐和水3.与碱性氧化物反应生成盐那么，二氧化碳所具有的性质二氧化硅是否具有呢？请大家看课本有关内容，我们先来比较一下二氧化碳与二氧化硅的物理性质．［教师板书］2．物理性质［教师引导学生活动］我们来看一下ppt上的表格，对比表格中的二氧化碳和二氧化硅的物理性质，大家在笔记本上记下他们的区别，记录下来。二氧化硅的物理性质学生讨论并填写二氧化碳和二氧化硅在物理性质上的对比表格。然后一起回答所填的内容。90s［教师分析］对比可见，二氧化硅与二氧化碳的物理性质差别很大，为什么他们会有这么大的区别呢？其实是与二氧化硅的结构的有联系的。二氧化硅的结构2min［教师展示图片］展示二氧化碳和二氧化硅的结构图［教师提问］从二氧化碳和二氧化硅的结构图，我们可以看到，谁的结构是比较紧密的呢？［教师讲述］是的，二氧化硅的结构比较紧密。我们来看看二氧化硅的结构，在二氧化硅晶体中，每一个硅Si周围结合4个O；同时每个O与2个Si结合。这就相当于你有4个苹果，但是每个苹果你都和人分享一般，那其实你是拥有几个苹果呢？是的，两个，二氧化硅也是相同的道理，因此Si与O的比例就是1：2。二氧化硅紧密的空间网状结构决定了她具有优良的性质。回答二氧化硅回答2个［教师引导学生活动］二氧化硅的化学性质与二氧化碳相比，是不是也有这么大的差异呢？请大家阅读课本有关内容，并填写下表．CO2SiO2与H2O反应与NaOH反应与CaO反应［教师讲述］从表格中，我们可以发现二氧化硅是不能与水反应生成相应的酸，就像我们平常所见的沙子，我放入水中是沉入水底，它并不溶于水，也不能与水反应，这个我们可以通过联系生活得出结论。因为二氧化硅是酸性氧化物，所以它与碱和碱性氧化物反应，但我们要注意反应条件，氧化钙在常温下可以CO2反应，而SiO2却要在高温下才能反应，我们要特别注意一下它的条件。［教师板书］2．化学性质（1）酸性氧化物二氧化硅的化学性质根据表格的内容，通过自己的归纳和与同学的讨论总结得出答案，然后一起回答。2min［教师讲述］下面我们再来讲一下二氧化硅的二氧化硅的特殊性2min特殊性。酸性氧化物一般不与酸发生化学反应，而二氧化硅却能与氢氟酸发生反应，这也是工业上用氢氟酸雕刻玻璃的反应原理．这也是我们应该重点掌握的内容［教师板书］（2）特殊性：SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O［教师提问］前面我们提到二氧化硅是酸性氧化物，可是它却能跟酸反应，那是不是说它跟铝一样是两性氧化物呢？［教师分析］在这里，我们需要注意一下，我们这里所讲的是二氧化硅的特殊性，二氧化硅与氢氟酸反应并不是体现氢氟酸的酸性，二氧化硅除了氢氟酸以外，是不能跟其他酸反应的，如果二氧化硅是两性氧化物的话，那它应该跟所有的酸都能反应，而事实上却不是的。其实这里起主要作用是F。我们同时注意，在这个反应中，我们生成了SiF4，这个物质的状态是什么？是的，SiF4是气体，生成气体能促使反应向右进行，这也是这个反表示疑惑回答：气体应能进行的一个原因。所以我们在写方程式的时候一定要注意把这个气体符号写上去。［教师提问］下面我们来思考几个问题1.为什么不能用玻璃瓶保存氢氟酸?那用什么瓶保存？2.为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞,而不用玻璃塞？［教师讲述］是的，玻璃中含有SiO2，SiO2能与HF反应，所以不能用来保存氢氟酸，应该用塑料瓶保存。而SiO2是酸性氧化物，能和碱起反应，容易使玻璃瓶塞和瓶颈粘在一起而不能打开，因此盛放碱性溶剂应该用橡皮塞。思考题同学回答2min［教师总结］二氧化硅的化学性质主要有两个，一个是体现它的酸性氧化物的性质，另一个是体检它的特殊性，我们要掌握对它的性质的把握，也要注意方程式的书写，比如二氧化硅跟氧化钙反应要注意什么？与氢氟酸反应又要注意些什么？总结二氧化硅的化学性质回答：注意高温的条件，SiF4的气体符号。90s［教师引导学生活动］让学生进行课堂练习，并进行练习解答课堂练习90s［教师总结］通过本堂课的学些，我们掌握的二氧化硅的物理性质和化学性质，对二氧化硅有了进一步的了解，我们要注意二氧化硅与二氧化碳的相似处，也要注意二氧化硅的特殊性，比如它能与唯一的一个酸，氢氟酸反应；它不能与水反应，生成相应的硅酸。我们要学会能用类比的方法掌握它的性质。总结二氧化硅的性质90s【板书设计】二氧化硅的性质结晶形1．二氧化硅的存在形式无定形2．物理性质3．化学性质（1）酸性氧化物（2）特殊性【教学反思与感想】本次课程在二氧化硅的物理性质方面，从学生兴趣入手看，从水晶、玛瑙、沙子这些常见物入手，结合日常生活中的经验进行学习，学生能够比较容易得出二氧化硅的物理性质，再从二氧化硅晶体的内部结构加以解释，引导学生养成关注生活，从现象到本质的思维习惯，充分利用二氧化硅和二氧化碳性质上的相似性，可以使学生温故知新，让学生能够更多地参与教学活动，并在学习的过程中培养学生对知识的归纳、总结和探究能力。本次课程我觉得在二氧化硅的化学性质上处理地比较粗糙，没有相应的实验让学生了解地更直观，只能从理论上去比较，只能从日常生活的一些常见现象去进行解释。比如说碱液不能用玻璃塞，要用橡胶塞，因为玻璃中含有SiO2,碱液能与二氧化硅反应，所以不能用橡胶塞。然而，既然二氧化硅能与碱液反应，那他为什么可以用玻璃瓶盛放呢？这个知识的解释涉及到多聚物的性质，已经超过学生的理解范围，但不解释清楚，又会造成学生的疑惑。最后只能从磨砂口会残留碱液，时间久了，水分蒸发残留碱液浓度会增大，更容易反应来解释。但这里也可以看出二氧化硅的化学实验，不是时间较长就是条件较高，这也可能就是教材在二氧化硅这一段不安排实验的原因。这一节的内容也是比较联系生活，但我觉得我在这一方面并没有突出，学生的自主活动探究也比较少，在实际练习当中超出了预定时间很多，这也是我在内容上选取不够恰当。在实际操作中也常常忘记板书，太过依靠多媒体，这也是我很大的缺陷。