高中教案教案
發(fā)表時(shí)間：2020-09-23無(wú)機(jī)非金屬材料教案。
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時(shí)都會(huì)提前最好準(zhǔn)備，高中教師要準(zhǔn)備好教案，這是老師職責(zé)的一部分。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，幫助高中教師緩解教學(xué)的壓力，提高教學(xué)質(zhì)量。你知道怎么寫具體的高中教案內(nèi)容嗎？以下是小編為大家收集的“無(wú)機(jī)非金屬材料教案”希望能對(duì)您有所幫助，請(qǐng)收藏。
第三節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料●教學(xué)目標(biāo)
1.使學(xué)生對(duì)硅酸鹽工業(yè)及一些產(chǎn)品和新型無(wú)機(jī)非金屬材料有大致印象。
2.使學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)在社會(huì)、生活、生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)中的重要作用。用科學(xué)的奇妙和威力激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
3.通過(guò)介紹我國(guó)材料科學(xué)發(fā)展的成就，對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育。
4.通過(guò)社會(huì)及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)新型材料的要求，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。
●教學(xué)重點(diǎn)
水泥、玻璃、陶瓷工業(yè)的發(fā)展及其在現(xiàn)代國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的主要地位
新型無(wú)機(jī)非金屬材料的特點(diǎn)、用途和發(fā)展
●教學(xué)難點(diǎn)
激發(fā)學(xué)生的求知欲
培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)的情感
●課時(shí)安排
2課時(shí)
●教學(xué)方法
實(shí)物展示、啟發(fā)誘導(dǎo)、引導(dǎo)歸納、自學(xué)、講述、實(shí)驗(yàn)
●教學(xué)用具
錄像機(jī)、投影儀
普通玻璃片、紅色玻璃片、藍(lán)色玻璃片各一塊，普通玻璃管、被碰損的搪瓷碗或杯，稀鹽酸、酒精噴燈、火柴、圖片、高壓鈉燈、光導(dǎo)纖維玩具。
●教學(xué)過(guò)程
第一課時(shí)
［引言］請(qǐng)同學(xué)們看以下一些住宅圖，并注意它們各自的構(gòu)成材料。
［圖片展示］圖片1：原始人居住的洞穴
圖片2：用茅草搭起來(lái)的房屋
圖片3：用樹(shù)枝、泥巴蓋起來(lái)的房子
圖片4：用石頭砌起來(lái)的石屋，用木棍、木板搭起來(lái)的房子
圖片5：用磚、水泥等蓋的住宅
圖片6：高樓大廈
圖片7：現(xiàn)代居室（包括電視機(jī)、音響、電腦等）
［問(wèn)］大家看了這些圖片以后，想到了什么?
［生］甲：人類社會(huì)是越來(lái)越進(jìn)步的。
乙：所用材料越來(lái)越高級(jí)。
丙：人類智慧的力量是無(wú)窮的。
?。喝祟惪梢栽谧匀粭l件材料的基礎(chǔ)上進(jìn)行再加工。
戊：人類加工自然資料的技術(shù)越來(lái)越高，以至于根本看不出它們的本來(lái)面目。
……
［師］大家回答得很好。以上圖片說(shuō)明這樣一個(gè)事實(shí)，即在人類社會(huì)發(fā)展的過(guò)程中，大自然饋贈(zèng)予人類的材料（如泥土、木材、石頭等），已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人類社會(huì)發(fā)展的需求。為了人類自身發(fā)展的需要，人們總是在大自然的饋贈(zèng)之外，用自己的聰明才智和勤勞的雙手，不斷地研制、創(chuàng)造著各種各樣的新材料，以滿足人類物質(zhì)文明和科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的需要。
人類使用和制造材料有著悠久的歷史，從制造出第一種材料——陶開(kāi)始，發(fā)展到今天，材料的品種越來(lái)越多，各種材料組成了一個(gè)龐大的材料家族。
在材料家族中，有一類非常重要的材料叫無(wú)機(jī)非金屬材料。
［板書］第三節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料
［引言］請(qǐng)大家看錄像機(jī)展示的這些物品。
［錄像機(jī)展示］水泥、住宅玻璃、汽車、火車的車窗玻璃、擋風(fēng)玻璃、各種顏色的玻璃、光學(xué)儀器玻璃、器皿玻璃、缸、罐、茶具、瓷質(zhì)餐具、衛(wèi)生設(shè)施、藝術(shù)飾品。
［師］錄像機(jī)剛剛展示的這些物品可謂琳瑯滿目。大家是否能想到，這些形態(tài)不一，用途各異的物品卻源自于同一類物質(zhì)——含硅物質(zhì)。它們都是以含硅物質(zhì)為原料經(jīng)加熱制成的，這一制造工業(yè)叫做硅酸鹽工業(yè)。硅酸鹽工業(yè)的產(chǎn)品即為硅酸鹽材料。本節(jié)課我們就來(lái)簡(jiǎn)單了解幾種硅酸鹽材料。
［板書］一、硅酸鹽材料
［師］首先，我們來(lái)了解一下水泥的有關(guān)知識(shí)。
［板書］1.水泥
［師］水泥是一種非常重要的建筑材料。請(qǐng)大家閱讀課本有關(guān)內(nèi)容，并填寫下表。
［投影展示］水泥
主要原料主要設(shè)備反應(yīng)條件普通水泥的主要成分主要性質(zhì)
［學(xué)生閱讀完課本后，可由學(xué)生回答，教師填寫上表］
答案：
粘土石灰石（石膏）適量水泥回轉(zhuǎn)窯高溫硅酸三鈣：3CaOSiO2硅酸二鈣：2CaOSiO2鋁酸三鈣：3CaOAl2O3水硬性
［師］由上表可以看出，水泥最主要的性質(zhì)是水硬性。即跟水混合攪拌并靜置后，很容易凝固變硬，由于水泥具有這一優(yōu)良特性，被用作建筑材料。又由于它在水中也能硬化，因此是水下工程必不可少的材料。
［問(wèn)］建筑用粘合劑——水泥沙漿的成分是什么？
［生］是水泥、沙子和水的混合物。
［問(wèn)］混凝土又是由什么做成的呢？
［生］是由水泥、沙子和碎石混合而成。
［師］目前，我國(guó)已成為世界上生產(chǎn)和使用水泥制品最多的國(guó)家。大家知道嗎？解放前我國(guó)的水泥曾被稱為“洋灰”，就是現(xiàn)在，也仍然還能聽(tīng)到這種叫法。
叫“洋灰”的原因是什么呢？
同學(xué)們能否從下面的圖表得到啟示呢？
［投影展示］
1949~1998年我國(guó)水泥年產(chǎn)量示意圖
［學(xué)生看圖后回答］因?yàn)榻夥徘拔覈?guó)的水泥產(chǎn)量小，所使用的水泥主要靠外國(guó)進(jìn)口。
［師］很正確。希望同學(xué)們現(xiàn)在能好好學(xué)習(xí)，將來(lái)在各個(gè)領(lǐng)域有很好的作為，以使這個(gè)“洋”字在我國(guó)越來(lái)越少，最后消失。
［過(guò)渡］水泥的知識(shí)我們就了解這些。下面我們就來(lái)學(xué)習(xí)在我們工作和生活中隨處可見(jiàn)的物質(zhì)——玻璃。
［板書］2.玻璃
［師］請(qǐng)大家閱讀課本P150有關(guān)玻璃的內(nèi)容，并填寫下表。
［投影展示］玻璃
主要用料反應(yīng)條件玻璃窯中發(fā)生的主要反應(yīng)成分
［學(xué)生閱讀完課本后，由學(xué)生回答，教師填寫上表］
純堿
石灰石
石英高溫Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑
Na2SiO3
CaSiO3
SiO2
［師］上表所反映的是制造普通玻璃時(shí)所用的原料、主要反應(yīng)及普通玻璃的主要成分。
［問(wèn)題探究］據(jù)強(qiáng)酸制弱酸的規(guī)律，上述玻璃窯中發(fā)生的反應(yīng)，能否證明硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)呢？
［生甲］能
［生乙］不能。強(qiáng)酸制弱酸的規(guī)律僅適用于溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，而且，從碳和硅在周期表中的位置推斷，應(yīng)該是碳酸酸性強(qiáng)于硅酸。
［師］生乙回答的很準(zhǔn)確。二氧化硅能與碳酸鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳，是由于該反應(yīng)的反應(yīng)物均為固體，在高溫下發(fā)生反應(yīng)時(shí)，生成的二氧化碳?xì)怏w脫離反應(yīng)體系使反應(yīng)得以進(jìn)行，但這不能說(shuō)明硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)，酸性強(qiáng)弱的本質(zhì)是酸電離出氫離子的難易程度。我們已學(xué)的復(fù)分解反應(yīng)的規(guī)律，僅是適用于溶液里的反應(yīng)，不能套用高溫條件下物質(zhì)之間的反應(yīng)。
［問(wèn)題探究］有關(guān)氫氟酸的反應(yīng)可否在玻璃容器中進(jìn)行？
［生］不能。玻璃中含有SiO2，SiO2能與氫氟酸反應(yīng)（4HF+SiO2====SiF4↑+2H2O），而使玻璃被腐蝕。
［展示一小塊普通玻璃］
［問(wèn)］大家看，這是一塊普通玻璃，當(dāng)我們把若干塊普通玻璃疊加，或從側(cè)面看這塊玻璃時(shí)，它都是綠色的。為什么？
［生］因?yàn)樵现谢煊卸r(jià)鐵的緣故。
［展示一塊紅色玻璃，一塊藍(lán)色玻璃］
［問(wèn)］它們和我剛才取的那塊普通玻璃的顏色不一樣，是什么造成了它們的這種差別呢？
［生］是因?yàn)樵谥圃觳ＡУ倪^(guò)程當(dāng)中，加入了金屬氧化物。在紅色玻璃中加的是氧化亞銅（Cu2O），在藍(lán)色玻璃中加的是氧化鈷（Co2O3）。
［師］很好。也就是說(shuō)在制造玻璃的過(guò)程中，當(dāng)我們加入某些金屬氧化物時(shí)（如二氧化錳、二氧化錫等），會(huì)使玻璃呈現(xiàn)不同的顏色。
［問(wèn)］請(qǐng)大家根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，說(shuō)一下普通玻璃的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)是什么？
［生甲］玻璃的透光性能好，但易碎，并且易傷人。
［生乙］玻璃的透明度高，比如可以讓我們看見(jiàn)試管里或燒瓶里的反應(yīng)，還可以看見(jiàn)商店櫥窗里的東西。
［生丙］用玻璃制成的物品美觀，但就是不結(jié)實(shí)，如窗戶上的玻璃，很容易被打破。
［生?。莶ＡР荒蜔?，開(kāi)水都能把它炸裂。
……
［師］大家說(shuō)得都很好。也正是為了讓玻璃“棄惡揚(yáng)善”，玻璃專家們進(jìn)行了深入的研究，并不斷地制成有各種各樣性能的特種玻璃。如石英玻璃、光學(xué)玻璃、玻璃纖維、鋼化玻璃等。
［投影展示］
幾種玻璃的特性和用途
種類特性用途
普通玻璃在較高溫度下易軟化窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等
石英玻璃膨脹系數(shù)小，耐酸堿，強(qiáng)度大，濾光化學(xué)儀器；高壓水銀燈、紫外燈等的燈殼；光導(dǎo)纖維、壓電晶體等
光學(xué)玻璃透光性能好，有折光和色散性眼鏡片；照相機(jī)、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡用凹凸透鏡等光學(xué)儀器
玻璃纖維耐腐蝕、不怕燒、不導(dǎo)電、不吸水、隔熱、吸聲、防蟲蛀太空飛行員的衣服、玻璃鋼等
鋼化玻璃耐高溫、耐腐蝕、強(qiáng)度大、質(zhì)輕、抗震裂運(yùn)動(dòng)器材；微波通訊器材；汽車、火車窗玻璃等
［師］（手取一根玻璃管）大家看，這是由普通玻璃做成的一根玻璃管，現(xiàn)在，我把它放在酒精噴燈上灼燒，請(qǐng)大家看發(fā)生的現(xiàn)象。
［演示實(shí)驗(yàn)］取一根玻璃管，置于燃著的酒精噴燈上，燒軟后把玻璃管拉成兩支尖嘴管。
［問(wèn)］大家看到了什么？
［生］玻璃受熱、變軟，可拉細(xì)。
［師］實(shí)驗(yàn)室里的膠頭滴管就是這樣制出來(lái)的。這說(shuō)明普通玻璃在高溫時(shí)易軟化、變形。但如果我們?cè)诓Ａ萜髦羞M(jìn)行的是高溫下的化學(xué)反應(yīng)，普通的玻璃儀器顯然是不能滿足要求的，這時(shí)我們可以用能承受較高溫度的石英玻璃容器。石英玻璃的主要成分是二氧化硅，它的膨脹系數(shù)小，不怕溫度的驟然變化，而且具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性，所以是一種制作高溫容器的良好材料。
［講述］鋼化玻璃是將普通玻璃在電爐里加熱軟化后急速冷卻而成的。其成分與普通玻璃一樣，但經(jīng)這樣處理后，玻璃的內(nèi)應(yīng)力消失，機(jī)械強(qiáng)度增大，不易破碎。一旦破碎，碎塊也沒(méi)有尖銳的棱角，不易傷人，是一種安全玻璃。
玻璃纖維是由熔融玻璃拉成或吹成的纖維，是玻璃鋼中的增強(qiáng)材料。玻璃鋼，是一種復(fù)合材料，質(zhì)輕而堅(jiān)硬，機(jī)械強(qiáng)度可與鋼材相比，因此得名。
光學(xué)玻璃又稱鉛玻璃，它與普通玻璃成分不相同，主要由硅酸鉀、硅酸鉛和石英組成。生產(chǎn)中對(duì)原料純度要求高、不能含有氧化鐵等雜質(zhì)，熔制過(guò)程要嚴(yán)格控制工藝，并采取攪拌等措施，排凈氣泡，保證料液高度均勻，只有這樣，才能使制成的玻璃質(zhì)地均勻，有很好的折光性等光學(xué)性能。
有關(guān)這幾種玻璃的特性和用途，請(qǐng)大家參看上面投影。
［問(wèn)］看起來(lái)晶瑩透明的玻璃是不是晶體呢？請(qǐng)大家思考后回答，說(shuō)出判斷的依據(jù)。
［生甲］是。晶體都能反光，玻璃也能反光，所以是。
［生乙］是。因?yàn)椴Ａ且粋€(gè)規(guī)則的形體，看起來(lái)也是亮晶晶的。
［生丙］不是。晶體都有規(guī)則的幾何形狀，玻璃沒(méi)有。
［生?。莶皇?。晶體都有固定的熔點(diǎn)，而玻璃沒(méi)有。
……
［師］好?？磥?lái)大家都很愛(ài)動(dòng)腦思考。事實(shí)上，玻璃不是晶體。因?yàn)榫w的外表特征是有一定的、整齊的、有規(guī)則的幾何外形（當(dāng)然，構(gòu)成晶體的那個(gè)最小的單元是我們?nèi)庋劭床灰?jiàn)的），它有固定的熔點(diǎn)。而玻璃是介于結(jié)晶態(tài)和無(wú)定形態(tài)之間的一種物質(zhì)狀態(tài)，我們把它叫做玻璃態(tài)。
它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：它的粒子不像晶體那樣有嚴(yán)格的空間排列，但又不像無(wú)定形體那樣無(wú)規(guī)則排列，而是“短程有序、遠(yuǎn)程無(wú)序”。即從小范圍來(lái)看，它有一定的晶型排列；從整體來(lái)看，卻像無(wú)定形的物質(zhì)那樣是無(wú)晶形的排列規(guī)律。所以玻璃態(tài)物質(zhì)沒(méi)有一定的熔點(diǎn)，而是在某一溫度范圍內(nèi)逐漸軟化變?yōu)橐簯B(tài)。
［過(guò)渡］上面我們學(xué)了水泥和玻璃。下面我們?cè)賮?lái)了解一下由粘土（主要成分是硅酸鹽）做原料制成的產(chǎn)品——陶瓷。
［2板書］3.陶瓷
［師］請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材上“陶瓷”這一部分內(nèi)容，并了解以下知識(shí)。
［投影展示］陶瓷
主要原料生產(chǎn)過(guò)程反應(yīng)條件種類性能
［上表可由學(xué)生閱讀課本后回答，教師填寫］
粘土①混合②成型③干燥④燒結(jié)⑤冷卻高溫土器、陶器炻器、瓷器抗氧化、抗酸堿腐蝕耐高溫、絕緣、易成型
［問(wèn)］我國(guó)最為著名的陶器產(chǎn)地在什么地方？有什么之稱？
［生］江蘇宜興。有陶都之稱。
［師］陶器的產(chǎn)生是人類發(fā)展史上的一塊里程碑，是人類最早不用大自然的現(xiàn)成材料而制成的器具，制陶技術(shù)可以說(shuō)是最古老的材料技術(shù)，是人類材料技術(shù)的發(fā)端。因此，恩格斯把陶器的出現(xiàn)作為新石器時(shí)代開(kāi)始的標(biāo)志。
我國(guó)是世界上最早生產(chǎn)陶器的國(guó)家。有黑陶、白陶、彩陶等多個(gè)品種。陜西臨潼出土的秦始皇兵馬俑，被人們稱作“世界奇觀”，它們就是在燒成的陶胎上進(jìn)行彩繪而制成的，稱為彩繪陶，其工藝水平令世人嘆為觀止。
制瓷器的要求比制陶器高，它需要純凈的粘土作原料，燒制溫度也相對(duì)高一些。因此，瓷器比陶器瓷體白凈，質(zhì)地致密。
瓷器是中華文明的象征。在許多拉丁語(yǔ)系國(guó)家中，“瓷器”和“中國(guó)”都以“CHINA”這同一種字母拼音表示。
［問(wèn)］我國(guó)素有“瓷都”之稱的地方在哪里？
［生］江西景德鎮(zhèn)。
［師］對(duì)。景德鎮(zhèn)所燒制的薄胎瓷器被譽(yù)為：“潔如玉、明如鏡、薄如紙、聲如磬?！笨梢?jiàn)有多么的精致了。
［問(wèn)］對(duì)于一般燒制的陶瓷制品，有什么共同的缺陷呢？
［生甲］表面比較粗糙，而且有不同程度的滲透性。
［生乙］容易碰破而損壞！
［問(wèn)］怎樣彌補(bǔ)？
［生］燒制前在坯體表面涂上一層釉，使成品光滑，不滲水。
［師舉起一個(gè)搪瓷杯，上有破損］
［師］大家看，這個(gè)杯的外殼就是陶瓷，里面是鐵，它的陶瓷表面破損后，露出了其廬山真面目——鐵（呈褐色）。下面，我往這個(gè)杯里加酸，大家看有什么現(xiàn)象。
［演示］在搪瓷杯里加稀鹽酸，并使酸接觸破損處。
［請(qǐng)坐在前面的同學(xué)說(shuō)一下觀察到的現(xiàn)象］
［生］酸遇搪瓷，無(wú)現(xiàn)象；當(dāng)酸接觸破損處時(shí)有氣泡產(chǎn)生。
［問(wèn)］大家知道這氣泡是什么嗎？怎么產(chǎn)生的？
［生］氣泡是氫氣。是酸與鐵發(fā)生了反應(yīng)而生成的。
［問(wèn)］這說(shuō)明陶瓷有什么性質(zhì)？起什么作用？
［生］說(shuō)明陶瓷耐腐蝕，不和酸反應(yīng)，但比較脆，易被碰損。在此起保護(hù)和裝飾作用。
［師］回答得很好。關(guān)于陶瓷，科學(xué)家們一直在探索著揚(yáng)長(zhǎng)避短的制作技術(shù)，并已取得了很大的進(jìn)展和突破。下節(jié)課我們將介紹這方面的知識(shí)。
思考：在多年使用的廚房里，久未更換的玻璃往往失去光澤，嚴(yán)重的還會(huì)形成白色斑點(diǎn)，這種現(xiàn)象化學(xué)上叫做“堿析”，產(chǎn)生堿析的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________。
解析：這是一道運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋實(shí)際問(wèn)題的題目，經(jīng)常嘗試既有利于掌握化學(xué)理論知識(shí)，還利于培養(yǎng)自己的實(shí)踐能力。玻璃的主要成分有Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。廚房中CO2、H2O（g）濃度相對(duì)較高，碳酸酸性強(qiáng)于硅酸，時(shí)間長(zhǎng)了玻璃中的Na2SiO3將會(huì)在CO2、H2O（g）的持續(xù)作用下析出白色H2SiO3，所以往往失去光澤，嚴(yán)重的會(huì)形成白色斑點(diǎn)。
答案：Na2SiO3+CO2+H2O====Na2CO3+H2SiO3
［小結(jié)］本節(jié)課我們以水泥、玻璃、陶瓷為例，簡(jiǎn)單介紹了硅酸鹽材料，它們均是以含硅物質(zhì)為原料，經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)變化而得到的產(chǎn)品。
［布置作業(yè)］課本習(xí)題：2、3
●板書設(shè)計(jì)
第三節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料（第一課時(shí)）
一、硅酸鹽材料
1.水泥
2.玻璃
3.陶瓷
●教學(xué)說(shuō)明
本節(jié)課在知識(shí)的理解上，并無(wú)難點(diǎn)。難的是如何真正激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并讓其產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲。如若單純地讓學(xué)生去自學(xué)這部分知識(shí)，學(xué)生很容易讀懂，但日后的印象會(huì)如過(guò)眼煙云；若只是教師講述，學(xué)生會(huì)有單調(diào)乏味之感?；谝陨峡紤]，采取錄像展示（展示的資料很容易得到，且可不拘一格）、實(shí)物展示、學(xué)生自學(xué)、歸納、教師激疑引導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)問(wèn)答等教學(xué)方法，以激活學(xué)生思維。如通過(guò)演示酸與搪瓷器具的反應(yīng)，可讓學(xué)生對(duì)陶瓷具有抗腐蝕性有較深的印象。另外，在課堂上還補(bǔ)充了一些課外知識(shí)，以擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，讓他們愉快地接受知識(shí)。
建議教師在平時(shí)要注意多搜集資料，以使課堂內(nèi)容更加豐富、生動(dòng)。
延伸閱讀
無(wú)機(jī)非金屬材料的主角硅
一、探究目標(biāo)
（一）知識(shí)技能
1.了解硅、二氧化硅的主要性質(zhì)。
2.認(rèn)識(shí)硅、二氧化硅在生產(chǎn)、信息技術(shù)、材料科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用。
（二）過(guò)程與方法
1.結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途。
2.了解材料發(fā)展的歷史與前景。
（三）情感價(jià)值觀
認(rèn)識(shí)化學(xué)在材料科學(xué)中的重要地位，了解中華民族的傳統(tǒng)文化，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
二、探究重點(diǎn)
二氧化硅的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途；硅單質(zhì)的用途。
三、探究難點(diǎn)
二氧化硅的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)。
四、探究過(guò)程
閱讀與思考
板書第四章非金屬及其化合物
請(qǐng)閱讀課本第四章引言，對(duì)照元素周期表回顧你所知道的非金屬及其化合物。
地殼中含量最多的前兩種元素：氧和硅，它們構(gòu)成了地殼的基本骨架；
空氣中的含量最多的元素：氮和氧，它們是地球生命的重要基礎(chǔ)元素之一；
人類活動(dòng)產(chǎn)生的影響大氣質(zhì)量的氣態(tài)氧化物主要是非金屬氧化物如：SO2、NO2、CO等。
食鹽中的氯元素等。
思考與交流
1.同學(xué)們想象一下，所展示的圖片，它們之間有什么聯(lián)系呢？
2.計(jì)算機(jī)的芯片，傳導(dǎo)電話的光纜，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的玻璃儀器，你能想象得出它們都是以硅或硅的化合物為材料制成的嗎？那末，自然界有沒(méi)有游離的硅？自然界有沒(méi)有硅的化合物呢？沒(méi)有的怎樣制??？有的怎樣利用？請(qǐng)同學(xué)閱讀課本P.62
板書無(wú)機(jī)非金屬材料的主角—硅
一、二氧化硅（silicondioxide）
1.物理性質(zhì)：請(qǐng)同學(xué)閱讀課本P.63內(nèi)容，將你閱讀的內(nèi)容整理成知識(shí)小卡片。
整理歸納
二氧化硅的物理性質(zhì)：結(jié)構(gòu)與金剛石相似，熔點(diǎn)高；硬度大，不溶于水，是沙子、石英等的主要成分，可用來(lái)裝飾、制造電子部件和光學(xué)儀器。
思考與交流根據(jù)SiO2的存在和應(yīng)用，請(qǐng)你分析以下問(wèn)題：SiO2具有哪些物理性質(zhì)？化學(xué)穩(wěn)定性如何？你的根據(jù)是什么？SiO2的這些性質(zhì)是由什么決定的？練習(xí)1①實(shí)驗(yàn)室中盛放堿液的試劑瓶為什么不用玻璃塞？②實(shí)驗(yàn)室盛放氫氟酸的試劑瓶為什么不用玻璃瓶？
①因?yàn)椴Ａе泻卸趸瑁着c堿液反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的硅酸鹽，將瓶塞與瓶口粘合。
②因?yàn)椴ＡУ闹饕煞质嵌趸?，氫氟酸與二氧化硅反應(yīng)：
SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O。
2.化學(xué)性質(zhì)
二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，是酸性氧化物。
知識(shí)遷移：二氧化碳與二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)比較相近，請(qǐng)閱讀課本，以表格形式將二氧化碳和二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)作一個(gè)對(duì)比。
整理歸納
物質(zhì)
二氧化碳（CO2）
二氧化硅（SiO2）
與水反應(yīng)
CO2+H2O==H2CO3
不反應(yīng)
與酸反應(yīng)
不反應(yīng)
SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O
與堿反應(yīng)
CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O
SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O
與堿性氧化物反應(yīng)
CO2+Na2O==Na2CO3
高溫
SiO2+CaO===CaSiO3
與碳反應(yīng)
CO2+C==2CO
高溫
SiO2+2C==Si+2CO↑
練習(xí)2、如何除去下列物質(zhì)中的雜質(zhì)?(用化學(xué)方程式表示其過(guò)程)
SiO2中混有CaCO3CaCO3中混有SiO2
3.用途
二氧化硅用途廣，石英表中的壓電材料、光導(dǎo)纖維等光纖光纜與普通電纜的比較
光纖光纜
普通光纜
每根光纜可同時(shí)通過(guò)10億路電話
8管同軸電纜，每條通話1800路
原料來(lái)源廣
資源較少
質(zhì)量輕，不怕腐蝕，鋪設(shè)方便
質(zhì)量大，怕腐蝕
抗電磁干擾，保密性好，不發(fā)生電輻射
不抗電磁干擾，發(fā)生電輻射
二、硅單質(zhì)
閱讀整理
1.硅的用途
晶體管、集成電路、硅整流器、太陽(yáng)能電池、硅合金等晶體管集成電路
在太陽(yáng)能方面的利用衛(wèi)星的翅膀汽車的尾巴
課后查詢：請(qǐng)你課后到圖書館或者上網(wǎng)查詢有關(guān)硅的應(yīng)用方面以及我國(guó)在硅領(lǐng)域方面的發(fā)展與潛力方面的資料，補(bǔ)充你的小資料庫(kù)
2.硅的制取請(qǐng)同學(xué)閱讀課本P.69SiO2+2C==Si（粗硅）+2CO↑
3.物理性質(zhì)請(qǐng)同學(xué)閱讀課本P.68單質(zhì)硅的內(nèi)容，將你閱讀的內(nèi)容整理成知識(shí)小卡片。
整理歸納
硅的檔案：硅元素在地殼中的含量?jī)H次于氧元素，排行老二，儲(chǔ)量豐富。自然界沒(méi)有游離的硅，常見(jiàn)的化合態(tài)的硅有二氧化硅和硅酸鹽等。單質(zhì)硅有晶體硅和無(wú)定形硅（非晶硅）兩種。晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體。單質(zhì)硅是良好的半導(dǎo)體材料，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。
4.化學(xué)性質(zhì)
常溫下，化學(xué)性質(zhì)不活潑。常溫下只與氟氣、氫氟酸和強(qiáng)堿反應(yīng)。硅不跟其他物質(zhì)，如氧氣、氯氣、硫酸、硝酸等起反應(yīng)。請(qǐng)閱讀《優(yōu)化設(shè)計(jì)》P85
歸納總結(jié)：
1.二氧化硅的性質(zhì)及用途
2.硅單質(zhì)的用途及性質(zhì)
作業(yè)：《知識(shí)方法能力》P45第一、三兩題
無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時(shí)都會(huì)提前最好準(zhǔn)備，作為教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓講的知識(shí)能夠輕松被學(xué)生吸收，幫助教師有計(jì)劃有步驟有質(zhì)量的完成教學(xué)任務(wù)。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的教案呢？小編特地為大家精心收集和整理了“無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅”，但愿對(duì)您的學(xué)習(xí)工作帶來(lái)幫助。
高一化學(xué)必修1學(xué)案設(shè)計(jì)
第四章非金屬及其化合物
第一節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅
第一課時(shí)
學(xué)習(xí)目標(biāo)：
1．記住硅元素的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和存在形式。
２．記住SiO2的存在形態(tài)，掌握其化學(xué)性質(zhì)。
３．記住硅酸的組成和性質(zhì)，了解硅膠的形成和用途。
知識(shí)梳理：
一、硅的存在與結(jié)構(gòu)
1．硅的存在
（1）含量：硅在地殼中的含量?jī)H次于。
（2）存在：
硅是一種元素，在自然界中只存在態(tài)，主要以及的形式存在。
2．硅的原子結(jié)構(gòu)
原子結(jié)構(gòu)示意圖為：C：Si：
最外層均有個(gè)電子，其原子既失電子也得到電子，化合物中一般顯價(jià)。
二、二氧化硅和硅酸
1．二氧化硅（SiO2）
（1）SiO2的存在
存在形態(tài)有形和形兩大類，石英、瑪瑙、沙子的主要成分是。
（2）SiO2的物理性質(zhì)
熔點(diǎn)，硬度，導(dǎo)電，溶于水。
（3）SiO2的化學(xué)性質(zhì)
①不與水、一般的酸反應(yīng)。
②酸性氧化物的通性。
與CaO反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；
與強(qiáng)堿NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。
思考：實(shí)驗(yàn)室盛裝NaOH溶液的試劑瓶用橡皮塞而為什么不用玻璃塞？（提示：玻璃中含有SiO2）
③特性
與氫氟酸（HF）反應(yīng)，化學(xué)方程式為：。
（5）用途
①是基本的建筑材料。
②純凈的SiO2是現(xiàn)代光學(xué)及光纖制品的基本原料，可以制作。
③實(shí)驗(yàn)室中使用的。
④和制作飾物和工藝品。
2．硅酸
（1）硅酸的性質(zhì)
硅酸是一種很弱的酸，酸性比碳酸。
向Na2SiO3溶液中通人CO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
課下作業(yè)：
1．科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”，這主要是由于作為半導(dǎo)體材料的硅在太陽(yáng)能發(fā)電過(guò)程中具有重要的作用。下列關(guān)于硅的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）
A．自然界硅的貯量豐富
B．自然界中存在大量的單質(zhì)硅
C．高純度的硅被用于制作計(jì)算機(jī)芯片D．光導(dǎo)纖維的主要成分是Si
2．下列說(shuō)法正確的是（）
A．二氧化硅溶于水顯酸性
B．二氧化碳通入硅酸鈉溶液中可得硅酸
C．已知高溫時(shí)有所以硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)
D．因?yàn)槎趸鑼儆谒嵝匝趸?，所以不溶于任何?br>
3．能證明碳酸比硅酸酸性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是（）。
A．CO2是氣體，SiO2是固體
B．高溫下能發(fā)生反應(yīng)
C．CO2溶于水生成碳酸，而SiO2卻不溶于水
D．CO2通入Na2SiO3溶液中有膠狀沉淀生成
4．賞心悅目的雕花玻璃是用下列物質(zhì)中的一種對(duì)玻璃進(jìn)行刻蝕而制成的。這種物質(zhì)是（）
A．鹽酸B．氫氟酸
C．燒堿D．純堿
5．空氣中久置而不會(huì)變質(zhì)的是（）
A．燒堿B．過(guò)氧化鈉
C．二氧化硅D．硅
6．下列物質(zhì)間轉(zhuǎn)化必須加入還原劑才能實(shí)現(xiàn)的是（）
A．SiO2→Na2SiO3B．Si→Na2SiO3
C．Si→SiF4D．SiO2→Si
《無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅》說(shuō)課稿
《無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅》說(shuō)課稿
尊敬的各位老師：
大家好！我今天說(shuō)課的題目是《無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅》，對(duì)于本節(jié)課，我將從教材分析、學(xué)情分析、教法學(xué)法、教學(xué)程序、教學(xué)特色五個(gè)部分進(jìn)行說(shuō)課。
一、教材分析
1.教材地位與作用
本課內(nèi)容選自普通高中新課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書人教版化學(xué)必修一的第四章第一節(jié)，介紹的是硅。第四章《非金屬及其化合物》安排在《金屬及其化合物》之后，是常見(jiàn)無(wú)機(jī)物及其性質(zhì)等知識(shí)的繼續(xù)?！稛o(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅》這一節(jié)作為高中化學(xué)非金屬部分學(xué)習(xí)的開(kāi)端，從學(xué)生學(xué)習(xí)的角度來(lái)看，硅及其化合物性質(zhì)比較簡(jiǎn)單，學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)比較輕，有利于學(xué)生積極性的培養(yǎng)，符合任職規(guī)律；從知識(shí)體系來(lái)看，由二氧化硅-硅酸-硅酸鹽-硅，由熟悉到陌生符合思維規(guī)律；從總體來(lái)看，承前啟后，溫習(xí)二氧化硅，學(xué)習(xí)二氧化硅，為元素周期律的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
2、.教學(xué)目標(biāo)
⑴知識(shí)與技能
了解硅的存在、認(rèn)識(shí)二氧化硅的廣泛用途。了解二氧化硅的主要性質(zhì)，硅酸的性質(zhì)和制法。
⑵過(guò)程與方法
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)新舊知識(shí)進(jìn)行歸納比較的能力。通過(guò)“結(jié)構(gòu)——性質(zhì)——用途”的學(xué)習(xí)模式，讓學(xué)生逐步掌握學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)的一般方法。本節(jié)多數(shù)內(nèi)容屬于了解層次，部分段落閱讀自學(xué)，提高閱讀能力，收集資料的能力。
⑶情感態(tài)度與價(jià)值觀
提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)責(zé)任感，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”。
3、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)：二氧化硅的主要化學(xué)性質(zhì)。
教學(xué)難點(diǎn)：二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)，硅酸的性質(zhì)及制備。
二、學(xué)情分析
在現(xiàn)實(shí)生活中，我們已經(jīng)對(duì)硅及其化合物有了一定的了解，在初中時(shí)曾經(jīng)還學(xué)習(xí)過(guò)硅及其化合物，像們生活中常見(jiàn)的沙子，巖石，土壤，水晶當(dāng)中都含有硅及其化合物，因此，在已有的經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行對(duì)本節(jié)課進(jìn)行學(xué)習(xí)，可以激起對(duì)學(xué)習(xí)的熱情以及對(duì)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。
三、教法、學(xué)法
教法：本節(jié)課以科學(xué)探究為主導(dǎo)，創(chuàng)設(shè)豐富多彩的學(xué)習(xí)情境。通過(guò)情境教學(xué)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)力；通過(guò)設(shè)置問(wèn)題驅(qū)動(dòng)學(xué)生探究學(xué)習(xí)；充分應(yīng)用課件插圖等，并聯(lián)系生活實(shí)際提高學(xué)生積極探索的興趣。
學(xué)法：通過(guò)問(wèn)題的驅(qū)動(dòng)下，進(jìn)行積極思考，分析討論，科學(xué)探究，解決問(wèn)題。學(xué)會(huì)類比歸納，如將碳與硅的原子結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行比較歸納。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，進(jìn)行討論總結(jié)。
四、教學(xué)程序
一、導(dǎo)入新課
通過(guò)展示瓷器、水晶、瑪瑙等圖片，從而導(dǎo)出本節(jié)課的主題硅。
二、設(shè)問(wèn)引導(dǎo)探究學(xué)習(xí)
（1）、教師提出硅在地殼中的含量的問(wèn)題，由學(xué)生自主查找資料，進(jìn)行探究，因?yàn)榇藛?wèn)題比較簡(jiǎn)單，可以調(diào)動(dòng)出學(xué)生的積極性以及學(xué)習(xí)的興趣。
（2）、教師組織學(xué)生觀察碳與硅在元素周期表中的位置，寫出原子結(jié)構(gòu)示意圖。通過(guò)畫出原子結(jié)構(gòu)示意圖，我們可以得到結(jié)論硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑主要原因。
（3）、觀察碳和硅兩個(gè)原子的原子結(jié)構(gòu)，找出它們核外電子的相同之處，從而推斷出它們?cè)拥墓餐攸c(diǎn)，總結(jié)它們化學(xué)性質(zhì)的相似之處。
（4）、組織學(xué)生閱讀教材，比較碳、硅親合氧的能力
通過(guò)閱讀教材，我們可以得到結(jié)論
1、碳硅都是親氧元素，但是硅的親氧能力更強(qiáng)
2、硅是自然界中無(wú)單質(zhì)狀態(tài)
3、硅的氧化物和硅酸鹽為化合態(tài)
三、開(kāi)放探究合作學(xué)習(xí)
1、課前布置學(xué)生查閱二氧化硅的資料，收集圖片及實(shí)物。通過(guò)主動(dòng)的查資料進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，無(wú)論是在學(xué)習(xí)的角度還是角度來(lái)看，都是有很多益處的。
2、組織學(xué)生展示二氧化硅的圖片及實(shí)物，進(jìn)一步的了解二氧化硅。
3、引導(dǎo)學(xué)生觀看，組織學(xué)生分組探究二氧化硅存在形式，用途性質(zhì)。通過(guò)探究我們可以得到二氧化硅的兩種存在形式，水晶和瑪瑙。以及二氧化硅的用途。
4、教師給出思考題，進(jìn)行分組討論，根據(jù)二氧化硅的存在和用途，得出二氧化硅的物理性質(zhì)，化學(xué)穩(wěn)定性等。
四、通過(guò)展示二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)，根據(jù)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的規(guī)律推斷二氧化硅的性質(zhì)，組織學(xué)生討論并列表比較二氧化碳，二氧化硅的存在、用途、結(jié)構(gòu)、硬度、化學(xué)性質(zhì)（與水、堿性氧化物，強(qiáng)堿反應(yīng)及特性）。
五、教學(xué)特色
1、本節(jié)課我采用的是科學(xué)探究的方式進(jìn)行教學(xué)，與以往傳統(tǒng)的教學(xué)方式有很大的不同。根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)理論，我完全按照以學(xué)生為主體，以老師為主導(dǎo)的教學(xué)。理念進(jìn)行教學(xué)。實(shí)現(xiàn)了師生共同學(xué)習(xí)的雙贏局面。
2、通過(guò)以學(xué)生為主導(dǎo)的教學(xué)理念，學(xué)生在課堂上的效率大大提高了，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分的調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)力。培養(yǎng)了學(xué)生的閱讀能力以及查閱資料的能力，并且對(duì)“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”得到充分的認(rèn)識(shí)。
