四川省成都市高中化学 专题 碳硅单质以及氧化物教学设计 新人教版必修1

四川省成都市高中化学专题碳，硅单质以及氧化物教学设计新人教版必修1授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容本章节内容为新教材必修1中的“碳，硅单质以及氧化物”。具体内容包括碳单质的性质和用途、硅单质的性质和应用、二氧化硅和碳酸的性质和用途等。通过学习，学生将掌握碳、硅单质和氧化物的性质、用途，以及它们在工业和生活中的应用。核心素养目标培养学生化学科学探究能力，通过实验探究碳、硅单质的性质，提升学生的观察、分析、推理和实验操作技能。增强学生对化学与社会发展的联系的认识，理解化学在环境保护和资源利用中的重要作用，培养节约资源、保护环境的意识。同时，培养学生严谨的科学态度和团队合作精神。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在进入本课程前，已基本掌握化学基本概念、元素周期表、化学反应原理等基础知识。对于单质和化合物的性质，学生有一定的了解，但具体到碳、硅及其氧化物的性质和应用，学生可能了解有限。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

高中学生对化学学科的兴趣参差不齐，部分学生对实验操作和探究过程感兴趣，而另一些学生可能更偏好理论知识的讲解。学生在能力上，具备一定的观察能力和初步的实验操作技能，但需要进一步提高分析问题和解决问题的能力。学习风格上，有的学生偏好通过实验直观感受化学现象，有的学生则倾向于通过理论推导来理解化学知识。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在学习碳、硅及其氧化物时，可能遇到以下困难和挑战：一是对碳、硅单质的性质理解不够深入，难以区分其性质差异；二是实验操作过程中可能对实验器材使用不当，导致实验结果不准确；三是分析实验数据时，可能缺乏足够的科学思维和推理能力，难以得出正确结论。此外，学生可能对化学在实际生活中的应用不够重视，导致学习动力不足。教学方法与策略1.采用讲授与讨论相结合的教学方法，结合案例研究和项目导向学习，以增强学生对碳、硅及其氧化物的理解。

2.设计实验操作活动，让学生亲自观察碳、硅单质的性质，通过实验报告撰写提高分析能力。

3.利用多媒体展示碳、硅及其氧化物的结构模型和工业应用场景，提高学生的直观感受和兴趣。

4.引入角色扮演游戏，让学生扮演科学家或工程师，模拟实验设计过程，增强实践操作技能。教学流程1.导入新课

详细内容：

开课之初，通过展示碳在不同形态下的图片，如石墨、金刚石和活性炭，引导学生回顾碳的基本性质。提问学生：“你们知道碳在自然界中的存在形式有哪些？它们有什么不同的用途？”以此激发学生的兴趣，引入新课“碳，硅单质以及氧化物”。（用时5分钟）

2.新课讲授

详细内容：

（1）碳单质的性质和用途

介绍碳单质的基本性质，通过对比石墨和金刚石的物理性质差异，引导学生理解同素异形体的概念。举例说明碳在生活中的应用，如石墨作为铅笔芯，金刚石用于切割工具等。（用时10分钟）

（2）硅单质的性质和应用

讲解硅单质的性质，重点介绍硅的半导体特性。结合硅在电子工业中的应用，如硅芯片的制造，让学生了解硅在现代科技中的重要性。（用时10分钟）

（3）二氧化硅和碳酸的性质和用途

分析二氧化硅的结构和性质，讨论其在玻璃制造和陶瓷工业中的应用。介绍碳酸的性质，结合碳酸饮料的制作过程，讲解碳酸在生活中的应用。（用时10分钟）

3.实践活动

详细内容：

（1）碳单质性质实验

学生分组进行碳单质性质实验，观察并记录不同条件下碳单质的反应现象。例如，将碳单质与氧气反应，观察其燃烧情况；将碳单质与水反应，观察其溶解情况。（用时15分钟）

（2）硅单质性质实验

学生进行硅单质性质实验，如将硅单质与氢氟酸反应，观察反应过程和产物。通过实验结果，分析硅的化学性质。（用时15分钟）

（3）二氧化硅和碳酸性质实验

学生分组进行二氧化硅和碳酸的性质实验，如将二氧化硅与盐酸反应，观察其溶解情况；将碳酸钠与醋酸反应，观察气泡产生现象。（用时15分钟）

4.学生小组讨论

写3方面内容举例回答：

（1）碳单质性质对比

学生讨论石墨和金刚石的性质差异，如导电性、硬度等，并举例说明它们在生活中的不同应用。（用时5分钟）

（2）硅单质在现代科技中的应用

学生讨论硅单质在电子工业中的应用，如制造硅芯片，并思考硅单质在其他领域的潜在应用。（用时5分钟）

（3）二氧化硅和碳酸的环境影响

学生讨论二氧化硅和碳酸在环境中的影响，如对土壤、水体的影响，并探讨如何减少这些影响。（用时5分钟）

5.总结回顾

内容：

总结本节课学习的碳、硅单质以及氧化物的性质和用途，强调同素异形体的概念和硅的半导体特性。通过回顾实验现象，引导学生理解化学知识与实际生活的联系。举例说明本节课的重点和难点，如碳单质的性质对比、硅单质的应用等，并强调学生在实验中应注重观察和分析。（用时5分钟）

总用时：45分钟教学资源拓展1.拓展资源：

（1）碳的工业制备：介绍石油焦、天然气等原料在高温下裂解生成碳黑的过程，以及碳黑在橡胶、涂料等工业中的应用。

（2）硅的制备与提纯：探讨石英砂在工业上的应用，以及通过化学还原法从石英砂中提取硅的工艺流程。

（3）二氧化硅的用途：介绍二氧化硅在玻璃制造、陶瓷、半导体等领域的应用，以及其在建筑和装饰材料中的使用。

（4）碳酸的工业制备：讲解石灰石与硫酸反应制备碳酸钙的工艺，以及碳酸钙在建筑材料、化工产品中的应用。

2.拓展建议：

（1）学生可以通过查阅资料了解碳、硅、二氧化硅的工业制备过程，对比不同制备方法的特点和优缺点。

（2）鼓励学生研究硅单质在电子工业中的应用，如晶体硅的制备和应用，以及硅芯片在计算机等设备中的作用。

（3）引导学生探索二氧化硅在环保领域的应用，如作为催化剂载体，或用于处理废水中的重金属离子。

（4）组织学生讨论碳酸钙在建筑材料中的应用，如水泥、石灰等，以及这些材料对环境的影响。

（5）推荐学生阅读与碳、硅、二氧化硅相关的科普书籍，如《化学的乐趣》、《硅的故事》等，以增强学生的科学素养。

（6）利用网络资源，如视频讲座、在线实验等，让学生直观了解碳、硅、二氧化硅的制备和应用过程。

（7）组织学生参观当地的化工厂或科技馆，实地了解化学工业的生产流程和化学知识在实际中的应用。

（8）鼓励学生参与科技创新活动，如化学实验设计、模型制作等，提高学生的实践能力和创新意识。板书设计①本文重点知识点：

-碳单质：石墨、金刚石、活性炭的性质与用途。

-硅单质：硅的性质、半导体特性及工业应用。

-二氧化硅：结构、性质及在玻璃制造、陶瓷等领域的应用。

-碳酸：性质及在生活中的应用，如碳酸饮料的制备。

②词、句：

①同素异形体：同一元素形成的不同单质，具有不同的物理性质。

②半导体：具有介于导体和绝缘体之间电导率的材料。

③化学键：原子间相互作用，形成化学物质的键合方式。

④催化剂：能加速化学反应速度而本身不被消耗的物质。

③板书内容安排：

①标题：碳，硅单质以及氧化物

②碳单质：性质（导电性、硬度、可燃性等）、用途（铅笔芯、切割工具等）

③硅单质：性质（半导体特性）、应用（电子工业、硅芯片）

④二氧化硅：结构（四面体网络）、性质（熔点高、硬度大）、应用（玻璃制造、陶瓷）

⑤碳酸：性质（弱酸、易分解）、应用（碳酸饮料、清洁剂）教学评价1.课堂评价

课堂评价是教学过程中不可或缺的一环，旨在实时监控学生的学习状态，确保教学目标的实现。以下为课堂评价的具体实施方法：

（1）提问：通过提问，教师可以了解学生对知识的掌握程度，检验他们对概念、原理的理解。例如，在讲解碳单质的性质时，可以提问：“石墨和金刚石在物理性质上有哪些不同？”通过学生的回答，教师可以评估他们对同素异形体概念的理解。

（2）观察：教师应关注学生在课堂上的参与度，如是否积极举手回答问题、是否认真听讲、是否能够正确完成实验操作等。通过观察，教师可以了解学生的学习态度和实际操作能力。

（3）测试：定期进行小测验或课堂练习，以检验学生对知识的掌握情况。例如，在讲解完硅单质的性质后，可以设计一道选择题，让学生在规定时间内完成。

（4）小组讨论：通过小组讨论，教师可以观察学生在团队协作、沟通表达等方面的能力。同时，通过学生之间的互动，可以促进知识的共享和深化。

（5）反馈：在课堂教学中，教师应及时给予学生反馈，表扬优秀表现，指出不足之处，帮助学生改进。

2.作业评价

作业是巩固课堂知识、培养学生自主学习能力的重要手段。以下为作业评价的具体实施方法：

（1）认真批改：教师应对学生的作业进行认真批改，确保评价的客观性和公正性。

（2）点评：在批改作业的过程中，教师应给予学生具体的点评，指出作业中的优点和不足，并提出改进建议。

（3）及时反馈