化学41《二氧化硅的性质》教学方案设计2人教版必修1.docx
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化学41《二氧化硅的性质》教学方案设计2人教版必修1.docx
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化学41《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】
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。
二氧化硅的物存在形式
回答水晶、玛瑙、沙子、硅藻土
回答是石英玻璃
2min
[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?
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。
硅在元素周期表的位置
第三周期第四主族
20s
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
2.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.
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
2min
[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。
[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。
二氧化硅的结构
回答二氧化硅
回答2个
2min
[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.
CO2
SiO2
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。
二氧化硅的特殊性
表示疑惑
回答:
气体
2min
[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。
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