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視頻標(biāo)簽：廣西省高中化學(xué)
視頻課題：廣西省高中化學(xué)優(yōu)質(zhì)課評(píng)比視頻（北海）《無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅（第一課時(shí)）》李曉
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《無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅（第一課時(shí)）》李曉
《無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅》
第一課時(shí) 二氧化硅和硅酸 教學(xué)設(shè)計(jì)
南寧二中 李曉
【教學(xué)目標(biāo)】
1.通過(guò)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，了解硅的存在形態(tài)和二氧化硅的結(jié)構(gòu)；
2.通過(guò)實(shí)物感受和實(shí)驗(yàn)，掌握SiO2的性質(zhì)，了解并制備硅酸；
3.通過(guò)了解二氧化硅與硅酸的用途和前沿研究，體會(huì)硅材料的廣泛用途和材料化學(xué)的魅力。
【教學(xué)重點(diǎn)】：二氧化硅的性質(zhì)與用途；
【教學(xué)難點(diǎn)】：二氧化硅與二氧化碳的性質(zhì)對(duì)比；
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】：根據(jù)課本硅膠制備實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備；
【教學(xué)方法】：體驗(yàn)感受法，類比法，實(shí)驗(yàn)探究法；
【學(xué)法指導(dǎo)】：用類比的方法研究同屬于酸性氧化物的二氧化硅和二氧化碳，以表格對(duì)比來(lái)整理二氧化硅和二氧化碳的知識(shí)；
【教學(xué)過(guò)程】：
活動(dòng)一：感受體驗(yàn)
| 教學(xué)環(huán)節(jié) | 教師活動(dòng) | 學(xué)生活動(dòng) | 設(shè)計(jì)意圖 |
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圖片導(dǎo)課 新聞標(biāo)題激發(fā)動(dòng)力 |
這六張圖片里都含有一種相同的元素，那就是硅。今天我們來(lái)學(xué)習(xí)第四單元第一節(jié)：無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅。 硅在自然界主要以二氧化硅的形式存在。請(qǐng)看這些新聞標(biāo)題，你覺(jué)得二氧化硅神奇嗎？ |
觀看新聞標(biāo)題，初步體驗(yàn)化學(xué)的魅力，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)熱情 |
用圖片和新聞標(biāo)題全面激活大腦思維，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)情緒。 一問(wèn)神奇，體現(xiàn)化學(xué)作為應(yīng)用學(xué)科的魅力，激發(fā)探索熱情。 |
| 導(dǎo)課 |
硅是一種親氧元素，二氧化硅是硅最重要的化合物。 板書(shū)4.1無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅 |
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| 體驗(yàn)實(shí)物活動(dòng)激學(xué) |
每組的水槽里都預(yù)先放了一個(gè)主要成分是二氧化硅的物品且各組之間互不相同，為了認(rèn)識(shí)二氧化硅，你需要的知識(shí)在課本74-75頁(yè)；請(qǐng)每組拿著水槽的同學(xué)從水槽里找出該物品并且站起來(lái)大聲告訴大家本組的物品是什么，有什么特點(diǎn)；看誰(shuí)找得快！開(kāi)始！ |
從課本74到75頁(yè)間找出關(guān)于二氧化硅存在形式的信息，并對(duì)照找出本組水槽內(nèi)的二氧化硅制品 | 認(rèn)識(shí)自然界中硅元素的存在方式，找到研究突破點(diǎn)，建立知識(shí)與生活之間的情感聯(lián)系。結(jié)合實(shí)物，了解SiO2的物理、化學(xué)性質(zhì)。 |
| 互動(dòng)小結(jié) | 由學(xué)生配合在投影上小結(jié)二氧化硅的存在形式 | 聯(lián)系實(shí)物和自身生活體驗(yàn)，思考二氧化硅的性質(zhì)。 | 由二氧化硅的存在來(lái)為性質(zhì)學(xué)習(xí)做鋪墊。 |
| 教學(xué)環(huán)節(jié) | 教師活動(dòng) | 學(xué)生活動(dòng) | 設(shè)計(jì)意圖 |
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學(xué)法指導(dǎo) 激疑設(shè)疑 |
在化學(xué)學(xué)習(xí)中有一句話叫做“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”。我們可以從二氧化硅的用途中反推它的性質(zhì)。 1）合浦漢墓出土的水晶、瑪瑙飾品，千年不腐，讓我們得以一窺漢唐遺韻； （2）人類從沙漠中就地取材建造了樓房，改善了人類的居住條件； （3）石英坩堝能做盛放固體并且加熱的實(shí)驗(yàn)； 討論與交流：結(jié)合以上信息可以推測(cè)二氧化硅具有哪些性質(zhì)？請(qǐng)?jiān)谛〗M內(nèi)討論交流。 板書(shū)：一、二氧化硅 1.性質(zhì)2.用途 |
思考，組內(nèi)討論。各抒己見(jiàn)，交流發(fā)言，記錄匯總 |
根據(jù)自己生活經(jīng)驗(yàn)和從材料獲取的知識(shí)，結(jié)合自己理解，交流碰撞擦除思維的火花。體現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)中證據(jù)推理的培養(yǎng)過(guò)程。 |
| 初步歸納認(rèn)識(shí)二氧化硅對(duì)人類社會(huì)的重要價(jià)值 |
初步歸納；物理性質(zhì)：熔點(diǎn)高、硬度大、難溶于水；化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；正因?yàn)槎趸璧男再|(zhì)，人們從沙子中大量提取二氧化硅，通過(guò)進(jìn)一步加工用于建筑材料、玻璃、光導(dǎo)纖維和電腦CPU。而具有高速信息傳輸能力的光纖和CPU，是人類進(jìn)入信息時(shí)代的技術(shù)基礎(chǔ)。 |
展現(xiàn)二氧化硅作為人類文明代表物質(zhì)的重要應(yīng)用價(jià)值 | |
| 設(shè)問(wèn)激疑，對(duì)比提高 |
神奇的二氧化硅還有什么化學(xué)性質(zhì)呢？我們知道硅原子的最外層電子數(shù)是4個(gè)，這和我們學(xué)過(guò)的哪個(gè)原子很像？碳。我們也很熟悉碳的氧化物二氧化碳。那么二氧化硅的性質(zhì)是否和二氧化碳相似呢？指導(dǎo)學(xué)生先完成學(xué)案上對(duì)二氧化碳已有性質(zhì)的歸納，激活酸性氧化物的知識(shí)，進(jìn)而預(yù)測(cè)二氧化硅的性質(zhì)： |
回顧C(jī)O2的化學(xué)性質(zhì)，激活思維，填寫(xiě)學(xué)案、訂正。然后進(jìn)一步完成對(duì)二氧化硅性質(zhì)的預(yù)測(cè) |
對(duì)比提高的價(jià)值就在于用物質(zhì)的通性來(lái)指導(dǎo)性質(zhì)學(xué)習(xí)，從學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，有效建構(gòu)，也體現(xiàn)出化學(xué)需要的模型認(rèn)知：運(yùn)用已有物質(zhì)的通性來(lái)預(yù)測(cè)新物質(zhì)的性質(zhì)。物質(zhì)分類法的應(yīng)用，類比學(xué)習(xí)方法推測(cè)SiO2的化學(xué)性質(zhì)，落實(shí)方程式，建構(gòu)性質(zhì)知識(shí)網(wǎng)絡(luò) |
| 學(xué)以致用，預(yù)測(cè)性質(zhì)，生生互評(píng)，共同進(jìn)步 | 用實(shí)物投影展現(xiàn)學(xué)生成果，生生互評(píng)，完成性質(zhì)學(xué)習(xí)。 |
類比CO2的化學(xué)性質(zhì)，推測(cè)SiO2的化學(xué)性質(zhì)，填寫(xiě)學(xué)案、訂正。 |
物質(zhì)分類法的應(yīng)用，類比學(xué)習(xí)方法推測(cè)SiO2的化學(xué)性質(zhì)，建構(gòu)物質(zhì)性質(zhì)知識(shí)網(wǎng)絡(luò) |
| 這些知識(shí)能否解釋玻璃蝕刻工藝？ |
播放玻璃蝕刻的圖片，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題環(huán)境：預(yù)測(cè)的二氧化硅性質(zhì)能夠解釋玻璃蝕刻工藝了嗎？還不行，說(shuō)明二氧化硅除了酸性氧化物的通性，還有自己的特性。觀看視頻《玻璃字》 |
思考交流，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題 | 強(qiáng)化類比學(xué)習(xí)中的共性與特性分析，由用途發(fā)現(xiàn)新的性質(zhì)，鞏固“性質(zhì)決定保存和用途”的思想 |
| 教學(xué)環(huán)節(jié) | 教師活動(dòng) | 學(xué)生活動(dòng) | 設(shè)計(jì)意圖 |
| 閱讀課本，歸納出硅酸的性質(zhì) |
二氧化硅如何制備？能用類比的思路來(lái)制備二氧化硅嗎？為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們要先學(xué)習(xí)硅酸的性質(zhì)； 這種看似神秘的酸具有什么性質(zhì)？請(qǐng)閱讀課本76頁(yè)，找出硅酸的信息。 板書(shū) 二、硅酸1.性質(zhì)2.用途 3.制備 |
閱讀教材，勾畫(huà)標(biāo)記，了解硅酸性質(zhì)和制備方法 | 挖掘教材，重視教材文本。類比碳酸來(lái)推測(cè)并驗(yàn)證硅酸性質(zhì)也是核心素養(yǎng)中科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)在教學(xué)中的體現(xiàn)。 |
| 實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí) | 現(xiàn)在我們準(zhǔn)備制備看上去十分神秘的硅膠，該怎樣做呢？需要注意哪些問(wèn)題？ |
閱讀【實(shí)驗(yàn)4-1】實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，找出注意事項(xiàng)： 1.藥品添加順序 2.藥品用量 3.操作要領(lǐng) 4.現(xiàn)象觀察點(diǎn) |
明確實(shí)驗(yàn)要求，了解實(shí)驗(yàn)成功與否由諸多制約因素，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)素養(yǎng)。 |
| 分組實(shí)驗(yàn) | 5分鐘實(shí)驗(yàn)操作，巡視各組情況，做好實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。 | 實(shí)驗(yàn)操作，現(xiàn)象記錄，分析原因，落實(shí)填寫(xiě)學(xué)案 | 培養(yǎng)動(dòng)手操作能力、分析能力。 |
| 分享交流 |
小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)情況，點(diǎn)評(píng)歸納，引導(dǎo)學(xué)生分析成敗因素 【展示】成功制得的硅酸凝膠 匯報(bào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論 |
學(xué)習(xí)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究方法，體會(huì)變量因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響 | 不清楚注意事項(xiàng)可能影響實(shí)驗(yàn)成敗，培養(yǎng)良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣 |
| 實(shí)物體驗(yàn) | 【展示】請(qǐng)用玻璃棒將制得的凝膠挑出，觀察其性狀（未成功小組發(fā)放樣品）。 | 近距離觀察硅酸凝膠狀態(tài) | 親自感受，樹(shù)立切實(shí)體驗(yàn) |
| 小結(jié) |
新材料硅膠的發(fā)現(xiàn)，為我們的生活帶來(lái)了許多便利，也引領(lǐng)了一陣研究熱潮。 介紹硅膠的用途與前沿研究：3D打印材料。 |
了解，感受化學(xué)魅力 | 展示材料化學(xué)的無(wú)窮魅力 |
| 教學(xué)環(huán)節(jié) | 教師活動(dòng) | 學(xué)生活動(dòng) | 設(shè)計(jì)意圖 |
| 小結(jié)歸納 |
小結(jié)：今天通過(guò)類比的方法即復(fù)習(xí)了二氧化碳的性質(zhì)也學(xué)習(xí)了二氧化硅的性質(zhì)，這時(shí)候用一個(gè)表格能夠清晰呈現(xiàn)概念間的異同。 |
布置課后作業(yè)環(huán)節(jié)，體現(xiàn)知識(shí)歸類的重要學(xué)習(xí)方法。 | 通過(guò)表格對(duì)比，清晰明了的呈現(xiàn)出二氧化碳與二氧化硅的異同 |
| 再激熱情 |
通過(guò)這樣的類比學(xué)習(xí)，你還覺(jué)得二氧化硅神奇嗎？ |
感受學(xué)科學(xué)習(xí)方法為我們學(xué)習(xí)化學(xué)性質(zhì)帶來(lái)的便利，享受成功學(xué)習(xí)的喜悅 | 二問(wèn)神奇，體現(xiàn)類比學(xué)習(xí)方法在化學(xué)學(xué)習(xí)中的重要意義。 |
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如果這么點(diǎn)知識(shí)就能夠讓你覺(jué)得二氧化硅不再神奇，那你也太小瞧硅元素的魅力了。請(qǐng)看二氧化硅作為疏水材料的最前沿研究。 通過(guò)這些圖片，老師再問(wèn)大家一句：二氧化硅神奇嗎？ |
感受材料化學(xué)學(xué)科前沿研究的神秘魅力 |
通過(guò)幾張精彩的動(dòng)圖，再次顛覆學(xué)生的已有認(rèn)知，感受知識(shí)的無(wú)窮與化學(xué)探索的魅力，整節(jié)課的情感在此再次調(diào)動(dòng)起來(lái)。 三問(wèn)神奇，讓課堂氣氛在此處達(dá)到了最高潮，學(xué)生從一開(kāi)始的感性感受，到理性的學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)了二氧化硅，再到最后被前沿研究的深入與奇妙所深深震撼，二氧化硅是否神奇的情緒得到了起、落、再起的充分體驗(yàn)，充分感受到了了化學(xué)的魅力 |
| 教學(xué)環(huán)節(jié) | 教師活動(dòng) | 學(xué)生活動(dòng) | 設(shè)計(jì)意圖 |
| 課堂小結(jié) |
通過(guò)今天的學(xué)習(xí)，我們發(fā)現(xiàn)神奇的二氧化硅在人類社會(huì)的方方面面都發(fā)揮著重要的作用！你認(rèn)為硅是無(wú)機(jī)非金屬材料的主角還是配角呢？ |
硅是無(wú)機(jī)非金屬材料里當(dāng)之無(wú)愧的主角！人類對(duì)于新材料的探索永不止步！！！ |
課堂情緒通過(guò)三問(wèn)神奇達(dá)到了高潮，此時(shí)引導(dǎo)學(xué)生感受硅的主角地位，將情感體驗(yàn)與學(xué)科知識(shí)關(guān)聯(lián)在一起 |
| 課外拓展 |
在網(wǎng)上搜索單晶硅與電腦CPU的有關(guān)知識(shí)，了解國(guó)產(chǎn)電腦芯片的發(fā)展現(xiàn)狀； |
了解國(guó)產(chǎn)芯片的艱難發(fā)展歷程，培養(yǎng)愛(ài)國(guó)情懷；也進(jìn)一步了解硅的“主角”地位，順便預(yù)習(xí)了硅的性質(zhì)，一舉多得。設(shè)計(jì)目標(biāo)是讓學(xué)生感受科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任。 | |
| 練習(xí)鞏固，學(xué)以致用 |
1、下列說(shuō)法正確的是（ ） A．SiO2溶于水顯酸性 B．CO2通入水玻璃（硅酸鈉的水溶液）可得硅酸 C．SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸 D．SiO2晶體中存在單個(gè)SiO2分子 |
思考討論 | 本題設(shè)計(jì)意圖是掌握二氧化硅的基本性質(zhì)，并且在D選項(xiàng)適當(dāng)提高難度，滲透科學(xué)視野中關(guān)于二氧化硅性質(zhì)的討論，也體現(xiàn)出二氧化硅是原子晶體的性質(zhì)。體現(xiàn)核心素養(yǎng)中宏觀辨析與微觀探析的素養(yǎng)。 |
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2、請(qǐng)結(jié)合今天的知識(shí)討論： ①NaOH溶液應(yīng)該如何保存？ ②HF溶液應(yīng)該如何保存？ ③Na2SiO3溶液應(yīng)該如何保存？ |
小組內(nèi)討論交流 | 設(shè)計(jì)這個(gè)問(wèn)題是想從性質(zhì)的角度來(lái)解釋化學(xué)中的一些實(shí)際現(xiàn)象，其實(shí)非常考驗(yàn)學(xué)生的綜合能力與理論聯(lián)系實(shí)踐的能力 |
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