2019-2020年高中化学 第一节 无机非金属材料的主角-硅教案(2) 新人教版必修1

1、2019-2020年高中化学第一节无机非金属材料的主角-硅教案（2）新人教版必修1一、教材分析硅及其化合物在材料科学和信息技术等领域有广泛的用途，在半导体、计算机、建筑、通讯以及宇宙航行、卫星等方面大显身手，因此它们的应用前景十分广阔；硅酸盐工业在经济建设和日常生活中有着非常重要的地位。因此选取硅作为非金属的开篇。从知识体系来看，它由二氧化硅、硅酸盐以及硅单质三部分完成。从内容安排来看，三部分知识都强调先让学生根据身边的例子和书本大量的彩图感性认识相关的性质，作出猜测，然后通过实验或例子得出性质，有利于吸引学生的兴趣和接受新的知识。二、教学目标1. 知识目标。认识硅的性质和用途，了解二氧化硅和

2、硅酸盐的性质，知道生活中的二氧化硅制品和硅酸盐制品2. 能力目标。通过搜索资料对光纤电缆和普通电缆性能的比较，培养学生对资料的搜索能力。通过碳和硅、二氧化碳和二氧化硅性质的对比，培养学生对知识的迁移和类比能力。3. 情感目标。通过人类居所变迁图片和我国制陶史的介绍，增强同学们热爱科学、热爱祖国的情感；通过课堂5分钟演讲，增强每位学生的责任感和参与意识，在共享知识、信息的同时，感受成功的快乐。三、教学重点与难点重点：二氧化硅的性质。难点：硅酸盐的丰富性和多样性。四、课时安排2课时。五、教学方法自主学习、教学点拨、归纳对比、实验探究、演讲讨论。六、教学思路教学思路流程图七、教学过程第一课时引言（图

3、片显示）在高新科技中硅用来作计算机芯片，石英可以用来加工成绚丽夺目的装饰品，万丈高楼离不开硅酸盐。硅及其化合物在生活、生产中有着重要的用途。这一节课的任务是学习硅以及硅的化合物。板书第一节无机非金属材料的主角硅自学辅导、教学点拨阅读课本第62页、68页，对比已学过的碳的物理性质，总结硅的物理性质和用途。学生讨论、汇报学生讨论、填写后汇报讨论结果。板书一、硅的物理性质(与碳比较)屏幕显示总结、评价学生的回答。硅的性质、用途(与碳比较)碳(C)硅(Si)晶体的物理性质金刚石、石墨的物理性质描述。颜色、熔点、硬度、导电性。周期表中的位SIVA族。IVA族，在碳元素的正下方。最外层电子、化合价4个电子

4、，化合价较多。4个电子，常显+4价，如SiO2。自然界中的存在金刚石、石墨、煤炭中都含有单质碳。有亲氧性，以硅酸盐或氧化物形式存在。用途金刚石用作装饰品，石墨作电极，等等。半导体材料，如晶体管、芯片等。图片展示(结合图片讲述)硅的重要性质半导体性的应用，另外，硅还是太阳能转换为电能的理想材料。如集成电路、计算机芯片等以及太阳能电池板都用到硅。过渡硅的最外层电子虽然为4，但在自然界中却找不到单质硅，这是由于硅具有亲氧性，自然界中的硅元素是以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。板书二、二氧化硅的性质屏幕显示展示二氧化硅的平面结构和空间结构。二氧化硅平面结构二氧化硅空间结构引导请观察二氧化硅的平面结构和空间

5、结构，结合书本第64页图4-5，猜测二氧化硅具有哪些物理性质和化学性质？学生讨论四位同学一组讨论，然后请两位同学汇报讨论结果。分析引导观察二氧化硅的空间结构示意图，与埃菲尔铁塔(或金刚石的结构)很相似，猜测二氧化硅很坚硬，在通常情况下化学性质很稳定，实验室里石英坩埚用来作高温反应仪器，也正是证明了这一点猜测。设疑究竟SiO2具有怎样的化学性质呢？我们再留意以下一些身边的例子。沙滩上的沙子含有石英，实验室用玻璃瓶盛装试剂，但装NaOH溶液的试剂瓶瓶塞却不是玻璃塞你能从这些例子中概括SiO2的化学性质吗？学生讨论对比二氧化碳的化学性质，总结、概括二氧化硅的化学性质。屏幕显示CO2和SiO2化学性质

6、的比较(1) 二氧化碳(CO2)二氧化硅(SiO2)与水反应：CO2+H2O=H2CO3；SiO2与水不反应。(2) CO2与酸反应不反应，SiO2+4HF=SiF4I+2H2O(3) 与碱反应CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(4) 与碱性氧化物反应CO2+CaO=CaCO3SiO2+CaO=CaSiO3用途作干冰、灭火、制汽水、制碱。水晶、玛瑙饰物，光学仪器，光导纤维。设疑为什么实验室不用玻璃试剂瓶盛装HF酸？装氢氧化钠的试剂瓶瓶塞不能用磨砂玻璃塞，而用橡胶塞？学生回答(略)分析实验室不用玻璃试剂瓶盛装HF酸，因为玻璃的主要成分是二氧化硅，

7、氢氟酸与二氧化硅反应：SiO2+4HF=SiF4f+2H20；装氢氧化钠的试剂瓶瓶塞不能用磨砂玻璃塞，因为玻璃的主要成分二氧化硅易与碱液反应生成对应的硅酸盐，将瓶盖黏合。屏幕显示展示二氧化硅的用途的图片。表达与交流用二氧化硅作为光导纤维与一般的普通光缆比较，有哪些优点呢？学生交流、汇报交流、汇报课前布置的“查找资料说明二氧化硅作为光纤的优越性”。小结收集同学的观点，总结概括。光纤光缆与普通电缆的比较光纤光缆普通光缆传递信息量每根光缆可同时通过10亿路电话。8管同轴电缆，每条通话1800路。原料来源原料来源广。资源较少。质量质量轻，每千米27克，不怕腐蚀，铺设方便。每千米16吨。性能抗电磁干扰，

8、保密性好，不发生电辐射。不抗电磁干扰，发生电辐射。小结总结回顾硅的物理性质以及重要用途、二氧化硅的化学性质。随堂训练1. 用交叉分类法连线。Al2O3SiO2MgO两性氧化物酸性氧化物碱性氧化物金属氧化物非金属氧化物金属氧化物2. 在一定条件下，下列物质不能和二氧化硅反应的是()。焦炭纯碱氢氟酸硝酸氢氧化钾氧化钙氮气碳酸钙A.B.C.D.课后作业化学学材第47页、第48页第1、3、5、6、7题；课本第69页第3、4题。教学反思本节课的主要目标是培养学生结合生活中的化学现象用已学的知识学会知识迁移、培养类比、归纳的能力。课堂上既复习了碳和二氧化碳、酸性氧化物的有关知识，也学习了硅、二氧化硅的化学

9、知识。其次，逐步培养了学生搜索信息、分享信息的能力。本节课的重点、难点是二氧化硅的性质和用途，课堂上是通过先让学生对二氧化硅的结构和生活中二氧化硅的制品的了解，然后让学生猜测它可能具有的物理性质、化学性质，最后通过查找资料和身边的实例证明学生的猜测，以此来展开探究的思路。教学中体现了从生活到化学学科知识再到生活、生产的思路，收到了不错的效果。课后对作业化学学材第48页第5、6、7题检查中发现，学生能很好地掌握硅酸盐的丰富性和多样性。教学建议：对二氧化硅的结构只要求学生有感性的认识，可提出问题：这种结构与外国的哪一建筑物相似？与我们学过哪种物质的晶体结构相似？因此它可能有怎样的物理性质？对于二氧

10、化硅作为光导纤维的优越性能的有关资料的查找，要作为课外作业在一周前预先布置。本课特色课堂中采取学生讨论、分析，并结合了一些身边化学物质和大量优美的图片讲述，学生课堂反映很好。整节课老师讲述、归纳的时间为18分钟，学生活动的时间为22分钟，充分体现了让学生参与到课堂中来的新课标精神和培养学生自主学习的精神。第二课时复习回顾复习硅的用途，二氧化硅的化学性质和用途。继续学习硅在自然界中的另一种存在形式硅酸盐，及其有关的性质和用途。板书三、硅酸和硅酸盐的性质和用途学生实验课本第65页实验4-1、4-2。提出问题阅读课本第65页实验4-1实验操作后，请思考硅酸的酸性与盐酸比较怎样，与碳酸呢？如何通过实验

11、验证你的猜想？实验设计补充实验：向硅酸钠溶液中吹入二氧化碳气体，观察实验现象。分组实验（实验后思考提出的问题）两人合作完成实验4-1和补充实验，比较盐酸、碳酸、硅酸的酸性强弱；完成实验4-2后，根据实验现象，思考硅酸钠在生活中有哪些用途。得出结论向硅酸钠溶液中滴加盐酸：Na2SiO3+2HCl=H2SiO3；+2NaCl向硅酸钠溶液中吹气：Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3；+Na2CO3板书31硅酸酸性强弱比较：HClH2CO3H2SiO3用途：制硅胶干燥剂、催化剂载体32硅酸钠（水溶液俗称水玻璃、泡花碱）水溶液呈碱性；可用作肥皂填料、木材防火剂及粘胶剂等。表达与交流（四人一组交流

12、）看完这一组人类居所变迁的图片，谈谈你的感想。学生汇报讨论后发表自己的观点。小结1.社会在进步、人们生活条件在改善；2.人类利用的材料越来越优越；3. 新型的材料对人类的进步起了重要作用，等等。过渡以上住房中用到的砖瓦、玻璃、水泥等都属于硅酸盐材料，可见，在通常情况下硅酸盐制品的性质稳定。板书33常见的硅酸盐制品（玻璃、水泥、陶瓷）屏幕显示玻璃制品和水泥样品，它们的成分和用途。板书演示硅酸盐制品的表示方法：用化学元素符号表示其成分及组成的顺序：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水屏幕显示古陶瓷图片欣赏讲述中国的陶瓷驰名世界，英文“China”（中国）一词又指“瓷器”，这反映了在西方人眼里中

13、国是“瓷器故乡”。拓展与迁移(屏幕显示)结合图片介绍陶瓷的制作工序。过渡古陶瓷对人类文明起了重要的作用，随着科技的发展，不断研究出具有优异性能的新型陶瓷。比如高温超导陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等。板书34具有优越性能的新型陶瓷屏幕显示几种新型陶瓷的图片各抒己见学完了这一课，谈谈你有什么收获。硅及其化合物对人类社会进步有哪些贡献？(预先布置的小论文，五人一组，推选两位同学在课堂作2分钟的演讲)课堂小结总结硅酸和典型硅酸盐硅酸钠的化学性质和用途。常见硅酸盐制品的用途。随堂训练1. 用氧化物的形式表示以下硅酸盐：镁橄榄石Mg2SiO4；高岭石Al2(Si205)(0H)4；三硅酸镁Mg2Si308nH

14、202. CO2通入下列溶液中，不可能产生沉淀的是()。A.氯化钙溶液B.石灰水C.饱和碳酸钠溶液D.硅酸钠溶液作业布置完成课本第69页第1、2题；化学学材第47页、第48页第2、4、8、9题。教学反思本节课的主要目标是培养学生实验操作和实验分析能力，了解硅酸盐制品以及在生活、生产乃至于人类社会的进步中的重要作用。2019-2020年高中化学第一节最简单的有机化合物-甲烷教案新人教版必修2知识与技能：1掌握甲烷的性质，理解取代反应的含义，了解甲烷的用途。2培养学生的观察、动手、思维能力。3通过联系生产生活实际，增强安全意识、环保意识、能源利用的观点。过程与方法：1、通过实践活动、探究实验、模型

15、、图片等，培养学生关心科学、研究科学和探究科学的精神2、通过讲授、讨论、小组合作等教学方法和实验条件控制、比较、类比等科学方法，教给学生科学的方法情感态度价值观：使学生初步掌握研究物质的方法一一结构解析、推测可能的性质、设计实验、解析现象,得出结论。教学重点：掌握甲烷的性质教学难点：理解取代反应的含义教学方法：实验探索法媒体选用：实验、投影、电脑动画、录像教学过程：引言初中的时候我们已学过甲烷,那么大家一起回忆下甲烷是一种什么样的物质呢？学生回忆回答教师讲解由初中我们可以知道甲烷的分子式是CH44板书一、甲烷的结构1、甲烷的分子式：CH4提问那么甲烷的电子式是怎样的呢？学生思考回答板书2、甲烷

16、的电子式：模型展示展示甲烷的球棍模型过渡我们知道了甲烷是最简单的一种有机物,甲烷是正四面体结构,接下来我们一起通过实验来研究甲烷的性质,认识甲烷的用途。板书二、甲烷的性质实验引导学生观察甲烷的色态、水溶性,小心地闻气味,动手演示甲烷与空气密度的比较实验器。归纳、板书1、物理性质：无色无味气体,比空气轻,难溶于水。演示将甲烷分别通入加了酸碱指示剂的盐酸、氢氧化钠、高猛酸钾溶液中。学生观察描述溶液颜色均无变化归纳、板书2、化学性质：a、一般情况下，性质稳定，跟强酸、强碱或强氧化剂等不起反应。讲述甲烷的稳定性是相对的，在特定的条件下，也会发生某些反应。板书b、特定条件下的反应。演示氯气和甲烷的混合气

17、体在光照条件下的反应，用一只配双孔塞的大试管，把试管的体积划分成五等份并做上标记。试管内装满饱和食盐水，塞上双孔塞，两导管用止水夹夹住，倒放大试管，让导管A与盛有饱和食盐水的水槽相通。将装置放在化学投影仪前，从导管B通人氯气，收集氯气到标记四的地方，再通入甲烷，使试管内的食盐水排到标记五的地方。这样试管内甲烷和氯的比是1：4。打开投影仪开关，使强光照射试管并投影到银幕上。讲述注意观察反应现象，用化学投影仪光源代替自然光源的好处是反应易控制且不受天气影响。观察盐水面上升。黄绿色消失，油状物出现（请学生讲述实验现象）讲述实验现象说明甲烷跟氯气在光照下直接起反应生成了新物质，这一反应发生的过程是怎样

18、的呢？生成物又是什么呢？这个反应是什么类型的反应呢？为了形象、直观地说明这些问题，我们用电脑动画模拟反应过程表示如下。演示电脑动画模拟一氯甲烷的生成过程。讲述从模拟过程可以看出，在光照的条件下甲烷分子中的氢原子可被氯气中的氯原子所取代而生成一氯甲烷和氯化氢，但是反应并没有终止，生成的一氯甲烷仍继续跟氯气作用，依次生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷，请看反应模拟过程：演示电脑动画模拟二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷的生成过程。讲述根据反应过程，这个反应生成一氯甲烷、二氯甲烷的化学方程式。设问这两个化学方程式和我们以前学过的方程式比较有何不同？（1）用结构式代替分子式；（2）用箭号（一）代替等号（=）。

19、讲述为了明显起见，用结构式代替分子式，注意化学方程式箭号（一）表示。这是因为有机化合物参加的化学反应往往比较复杂，常有副反应发生等。因此，这类反应的化学方程式通常不用等号，而是用箭号（一）表示，且常常用结构式代替分子式。设问同学们能否将生成三氯甲烷和四氯甲烷的化学方程式表示出来？投影四个反应的方程式。讲述在这些反应里，甲烷分子里的氢原子逐步被氯原子所代替而生成了四种取代产物，有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应叫取代反应。演示（1）取代反应：演示电脑动画重复模拟取代反应的全过程，进一步理解取代反应的含义。讲述纯净的甲烷能在空气里安静地燃烧，发生氧化反应。演示点燃纯净的甲烷，注意观察火焰。然后在火焰上方罩一个干燥的烧杯，把烧杯倒转过来，向杯内注入少量澄清石灰水振荡。观察淡蓝色火焰，烧杯内壁很快变模糊有水生成，生成物使澄清石灰水变浑浊。讲述纯净的甲烷能在空气里安静地燃烧，同时放出大量的热。板书（2）氧化反应：CH+2OCO+2HO+Q4222讲述甲烷是一种很好的气体燃料。但是必须注意，如点燃甲烷跟氧气或空气的混合物，会立即发生爆炸。在煤矿的矿井里，如果空气中甲烷的含量达到一定比例时，遇到火花就会发生爆炸，所以必须采取安全措施，如严禁烟火、注意通风等，以防止爆炸事故发生。此例说明