无机非金属材料的主角硅说课稿评委

无机非金属材料的主角硅说课稿评委 | 华文宇 | 2017-09-30 09:21:50 共有3个回复
  1. 1无机非金属材料的主角----硅说课稿9
  2. 2课题无机非金属材料的主角――硅(说课稿)
  3. 3课题无机非金属材料的主角――硅(说课稿)

为有序有效地进行教学本节课我主要安排以下教学环节,这一环节总的设计意图是反馈教学内化知识,通过本节课的学习你最大的体验是什么,总的设计意图是反馈教学巩固提高,课题无机非金属材料的主角硅说课稿。

无机非金属材料的主角----硅说课稿92017-09-30 09:21:32 | #1楼回目录

说课稿 卢晓沛2016211619

大家好!今天我说课的题目是《无机非金属材料的主角----硅》,所选用的教材为义务教人教版普通高中课程标准实验教科书。

根据新课标的理念,对于本节课,我将以教什么,怎样教,为什么这样教为思路,从教材分析,教学目标分析,教学方法分析,教学过程分析四个方面加以说明。(或加教学评价)

一、 教材分析

1、教材的地位和作用

本节教材是高中化学一年级第四章第1节的内容,是初中数学的重要内容之一。一方面,这是在学习了金属材料的基础上,对化学常见物质的进一步深入和拓展;另一方面,又为学习无机非金属等知识奠定了基础,是进一步研究化学与社会的工具性内容。鉴于这种认识,我认为,本节课不仅有着广泛的实际应用,而且起着承前启后的作用。

2、学情分析

从心理特征来说,高中阶段的学生逻辑思维从经验型逐步向理论型发展,观察能力,记忆能力和想象能力也随着迅速发展。但同时,这一阶段的学生好动,注意力易分散,爱发表见解,希望得到老师的表扬,所以在教学中应抓住这些特点,一方面运用直观生动的形象,引发学生的兴趣,使他们的注意力始终集中在课堂上;另一方面,要创造条件和机会,让学生发表见解,发挥学生学习的主动性。

从认知状况来说,学生在此之前已经学习了碳和碳的氧化物,对无机非金属已经有了初步的认识,这为顺利完成本节课的教学任务打下了基础,但对于无机非金属材料的理解,(由于其涉及面很广)学生可能会产生一定的困难,所以教学中应予以简单明白,深入浅出的分析。

3、教学重难点

根据以上对教材的地位和作用,以及学情分析,结合新课标对本节课的要求,我将本节课的重点确定为:硅及硅的相关化合物的性质与应用。

难点确定为:SiO2相关应用及涉及化学反应。

二、 教学目标分析

新课标指出,教学目标应包括只是与技能目标,过程与方法目标,情感与态度目标这三个方面,而这三维目标又应是紧密联系的一个右击整体,学生学会知识与技能的过程同时成为学会学习,形成正确价值观的过程,这告诉我们,在教学中应以知识与技能为主线,渗透情感态度价值观,并把前面两者充分体现在过程与方法中。借此,我将三维目标进行整合,确定本节课的教学目标为:

1. (了解硅及硅相关化合物性质,能对实际生活现象进行探究和分析等);

2.通过硅及硅的相关化合物的学习,培养学生 观察分析、类比归纳的探究能力,加深对化学与社会、、性质与反应、分类讨论等化学问题的认识。

3.通过主动探究,合作交流,感受探索的乐趣和成功的体验,体会数学的合理性和严谨性,使学生养成积极思考,独立思考的好习惯,并且同时培养学生的团队合作精神。

三、 教学方法分析

现代教学理论认为,在教学过程中,学生是学习的主体,教师是学习的组织者、言道者,教学的一切活动都必须以强调学生的主动性、积极性为出发点。根据这一教学理念,结合本节课的内容特点和学生的年龄特征,本节课我采用启发式、讨论式以及讲练结合的教学方法,以问题的提出、问题的解决为主线,始终在学生知识的“最近发展区”设置问题,倡导学生主动参与教学实践活动,以独立思考和相互交流的形式,在教师的知道下发现、分析和解决问题,在引导分析时,给学生流出足够的思考时间和空间,让学生去联想、探索,从真正意义上完成对知识的自我建构。

另外,在教学过程中,我采用多媒体辅助教学,以直观呈现教学素材,从而更好地激发学生的学习兴趣,增大教学容量,提高教学效率。

四、教学过程分析

新课标指出,数学教学过程是教师引导学生进行学习活动的过程,是教师和学生间互动的过程,是师生共同发展的过程。为有序、有效地进行教学,本节课我主要安排以下教学环节:

(1) 复习就知,温故知新

设计意图:建构注意主张教学应从学生已有的知识体系出发,硅及硅的化合物化学性质是本节课深入研究,生活中硅及硅的化合物的应用的认知基础,这样设计有利于引导学生顺利地进入学习情境。

(2) 创设情境,提出问题

设计意图:以问题串的形式创设情境,引起学生的好奇心,使学生对新知识产生设疑,从而激发学生的学习兴趣和求知欲望‘为什么生活中硅及硅的化合物的应用可以如此广泛”。

通过情境创设,学生已激发了强烈的求知欲望,产生了强劲的学习动力,此时我把学生带入下一环节——解疑引出新知识。

(3) 发现问题,探求新知

设计意图:现代化学教学论指出,化学知识的教学必须在学生自主探索,经验归纳的基础上获得,教学中必须展现思维的过程性,在这里,通过例证材料 观察分析、独立思考、小组交流等活动,引导学生归纳出硅及硅的化合物的化学性质。

(4) 分析思考,加深理解

设计意图:化学教学论指出,化学概念 要明确其 内涵和外延(条件、结论、应用范围等),通过对硅及硅的化合物性质说明二氧化硅及硅酸、硅酸盐、硅单质等物质在性质、应用几个重要方面的阐述,使学生的认知结构得到优化,知识体系得到完善,使学生的化学物质理解又一次突破思维的难点。

通过前面的学习,学生已基本把握了本节课所要学习的内容,此时,他们急于寻找一块用武之地,以展示自我,体验成功,于是我把学生导入随堂练习环节。

(5) 强化训练,巩固双基

设计意图:几道例题及练习题由浅入深、由易到难、各有侧重,其中例1……例2……,体现新课标提出的让不同的学生在数学上得到不同发展的教学理念。这一环节总的设计意图是反馈教学,内化知识。

(6) 小结归纳,拓展深化

我的理解是,小结归纳不应该仅仅是知识的简单罗列,而应该是优化认知结构,完善知识体系的一种有效手段,为充分发挥学生的主题作用,从学习的只是、方法、体验是那个方面进行归纳,我设计了这么三个问题:

①通过本节课的学习,你学会了哪些知识;

②通过本节课的学习,你最大的体验是什么;

③通过本节课的学习,你掌握了哪些学习化学的方法?

(7) 布置作业,提高升华

以作业的巩固性和发展性为出发点,我设计了必做题和选做题,必做题是对本节课内容的一个反馈,选做题是对本节课知识的一个延伸。总的设计意图是反馈教学,巩固提高。

以上几个环节环环相扣,层层深入,并充分体现教师与学生的交流互动,在教师的整体调控下,学生通过动脑思考、层层递进,对知识的理解逐步深入,使课堂效益达到最佳状态

课题无机非金属材料的主角――硅(说课稿)2017-09-30 09:20:18 | #2楼回目录

课题:无机非金属材料的主角――硅(说课稿)

2005级教育硕士(学科教育:化学)李丽梅

联系地址:江苏省南通市启秀中学(226001)

#url#

电 话:13773678866

一、教材结构和内容分析

第三章《非金属及其化合物》主要讨论硅、氯、硫和氮等典型元素及其重要化合物的性质,安排在 “金属及其化合物”之后,是常见无机物及其性质等知识的继续。这些内容既是学生今后继续学习化学的基础,也是在生活中经常要接触、需要了解和应用的化学常识。因为硅是地壳的基本骨干元素,硅及其化合物在材料科学和信息技术等领域的应用前景十分广阔,含硅元素的材料制品大都以二氧化硅为原料,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,所以介绍硅及其化合物,突出了它在社会发展历程中、在科学现代化中的重要性和应用价值。从学生学习的角度来看,硅及其化合物性质也比较简单,学生的学习负担比较轻,有利于学习积极性的保护和培养。学生从微观结构去深化对性质和用途的理解,也可以进一步尝试联系生活实际及从实验操作和实验现象去探索物质的化学性质。这种学习方式的过程和方法一经掌握后,可以为以后学习元素化合物知识内容打下良好的基矗

二、教学目标

依据新课程理念,本着对教材结构和内容的理解,我提出如下教学目标:

1. 知识和技能目标:了解硅单质及二氧化硅的主要性质,认识硅及二氧化硅的广泛用途,探索非金属的性质和非金属的原子结构之间的关系,进一步熟悉从实验的角度探索和认识物质的化学性质的本领。

2. 过程与方法目标:使学生学会运用对比的方法来认识物质的共性和个性,培养学生对新旧知识进行归纳比较的能力。通过“结构——性质——用途”的学习模式,让学生逐步掌握学习元素化合物知识的一般方法。并体验通过联系生活实际及实验解决化学问题,揭示物质性质的过程与方法。

3. 情感态度和价值观目标:通过课本及课件中大量的精美图片、实物、相应的化学实验现象感受到化学科学的魅力及化学对人类生产、生活的贡献,提高学习化学的兴趣,关心环境、资源再生等与现代社会有关的化学问题,培养学生社会责任感。

三、教学重点、难点

因为在一节课中不可能面面俱到的讲清楚非金属的所有的性质,所以要有所侧重,其中二氧化硅的性质是本节课的重点所在。同时也由点到面,学会把非金属之间的性质进行比较,并了解非金属的性质和非金属原子的结构之间的密切关系,这些是本节课教学的难点所在。我通过模型、课件、教科书中的插图展示二氧化硅的结构特点来实现难点的突破,充分发挥教师的引导作用,增强教学的直观性,激发学生的学习兴趣。

四、教法和学法

教法:教学活动是教师和学生的双边活动,应当使之相互促进、协调发展。在教学过程中我准备采用情境激学即创设学生熟悉的意境,激发学生的学习兴趣,调动学生内在的学习动力,促使学生在熟悉的意境中主动探究科学的奥妙;通过学生的动手操作,观察分析实验现象,了解硅酸的化学性质;充分应用课件、插图等,并联系生活实际提高学生积极探索的兴趣。

学法:教学过程不仅需要教师的活动,而且需要学生的活动,只有把教师教的最优化和学生学的最优化融合在一起,才能保证教学最优化有一个完整的过程。学生在学习的时候可以多做比较,如碳和硅的性质比较,二氧化硅和二氧化碳的性质比较;同时教学中注意始终让学生多种感官协同并用,把耳听、眼看、脑想、手写等结合起来,共同完成学习任务。本节课中学生要阅读、思考、分析、讨论和交流,因此需要多种感官同时开通;在实验中教师在实验之始,向学生提示观察角度,重视引导学生对实验现象完整而准确地叙述。

五、教学程序

1、新课引入:以“在美国加利福尼亚州有一个规模宏大的高科技工业园区,是美国电子技术研究中心和计算机生产的重要基地,那就是家喻户晓的硅谷。20世纪60年代以来,苹果电脑公司带动了其他企业,使硅谷迅速发展,高技术企业约有2600家。90年代以后成为美国多媒体产业的发源地。”作为本节课的开篇语,多数学生听说过美国的硅谷,但是对这样一个高技术产业开发区为什么被叫做“硅谷”可能并不十分清楚,所以一下子就勾起了学生强烈的好奇心。接着教师继续向学生介绍“人们之所以用硅来作为高科技的代名词,是因为它在电子工业及材料科学中起到了及其重要的作用――计算机的芯片、电子身份证、传导电话的光缆、玻璃、陶瓷、水泥等,你能想象得出它们都是以硅或硅的化合物为材料制成的吗?”学生的浓厚兴趣已经被激发起来了,至此进入今天的课题:“今天我们一起来讨论第四章的第一节――无机非金属材料的主角硅。”接着带领学生看书本P62图4-1,同时阅读课本第一段内容,了解硅在地壳中的含量及自然界中的广泛存在,从而初步了解为什么硅在无机非金属材料中扮演着主要的角色。

2、复习旧知,由此及彼。

接着引导学生思考:元素的性质是由它的微观结构来决定的,请学生画出硅原子的原子结构示意图。通过观察原子结构示意图知道硅原子的最外层是四个电子,学生根据已有的知识结构可以很容易得出结论:在化学反应中硅原子既不容易失去电子,也不容易得到电子,所以硅的化学性质不活泼,主要形成四价的化合物。这时教师请学生再观察元素周期表,找出硅在元素周期表中的位置,同时学生也很快能够发现碳和硅相邻。通过比较碳和硅的原子结构示意图,学生会发现碳原子和硅原子的最外层均有四个电子,由此知道两者的性质应该有相似之处。接着教师提示:它们的最外层电子数虽然相同,但是二者的电子层数并不相同,所以二者的性质也有不同之处。并向学生介绍:碳是构成有机物的主要元素,而硅是构成岩石和许多矿物的基本元素,硅还可以可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件以及太阳能电池、光电池等。接着提出问题“硅的这些用途是利用了硅的什么性质?” 通过“结构——性质——用途” 的化学学习模式提示学生观察元素周期表,可看出硅元素位于元素周期表中金属和非金属的分界线旁边,所以导电性介于导体和绝缘体之间。

接着再请学生思考:碳和硅这两种元素在自然界中的存在形式是什么?根据已有知识学生可以很快回忆出碳元素的存在形式有两种:既有游离态(如金刚石、石墨等),也有化合态(如空气中的二氧化碳等)。这时可以带领学生看书P62的最后一段,知道硅元素在自然界主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。接着提问:碳和硅在自然界中存在形式不同的原因是什么?这时带领学生看“资料卡片”,使学生明白:碳和硅都是亲氧元素,但是硅的亲氧能力更强,所以在自然界中它总是与氧相互化合的。

对于SiO2 物理性质的教学我准备采劝呈现”的方式。从日常生活中的常见的装饰品如玛瑙、水晶项链等引入教学,并通过大量的图片和实物让学生有一定的感性认识,让学生在学习的过程中和自然、生活等联系起来,达到“学习即生活”的较高层次。从SiO2的存在和应用提出思考:什么是硅石?二氧化硅具有什么物理性质?通过阅读课本,学生知道地球上存在的天然二氧化硅统称为硅石,它有结晶形和无定形两种存在形态,而石英是结晶形的二氧化硅,石英中无色透明的晶体就是通常所说的水晶,具有彩色环带状或层状的称为玛瑙。接着学生可通过观察水晶、玛瑙等外观知道二氧化硅的部分物理性质,如SiO2质硬、不溶于水等,此时可再通过课本插图和课件进一步了解二氧化硅的其他重要用途如制作玻璃、石英钟表、石英坩埚、光导纤维等。

接着再请学生思考:二氧化硅的化学稳定性如何?你的根据是什么?联系二氧化硅的存在和应用学生可以很快推测出二氧化硅的化学性质比较稳定。教师在肯定学生推测的基础上,继续追问“二氧化硅的这些性质是由什么决定的?”。依据已有的“结构——性质——用途”的化学学习模式学生会知道这同样是由二氧化硅的结构来决定的。此时教师可通过展示二氧化硅的结构模型并结合书本P63的“科学视野”向学生简单介绍一下二氧化硅的网状结构,并告诉学生二氧化硅的网状结构决定了它具有优良的物理和化学性质,加上二氧化硅在自然界的广泛存在,从古所以到今都被人类广泛的应用着,这也是为什么将硅元素称作“无机非金属材料的主角”的原因。对于二氧化硅的结构,从教学要求上仅对学生作一般介绍,不作拓展。

对于二氧化硅的化学性质的教学可联系学生熟悉的二氧化碳作对比来介绍。通过对比可加深对知识的理解,有利于学生对知识的记忆和掌握。可启发学生根据SiO2和CO2都是酸性氧化物这一特点,回忆酸性氧化物的典型性质如CO2可与水反应、与酸反应、与碱反应以及与碱性氧化物反应等,据此学生自然会认为二氧化硅也具有类似的化学性质。此时可提出问题“二氧化硅与二氧化碳的性质有没有不同的地方?”依据由“结构——性质”的学习模式学生马上会想到既然碳和硅的原子结构不完全相同,那么二氧化硅与二氧化碳的结构会不会也有不同之处呢?这时教师可再向学生展示二氧化碳的分子结构模型,从而使学生明白二氧化硅的性质与二氧化碳不完全相同。那么究竟不同在哪里呢?这时学生已经有了强烈的求知欲望,此时可让学生阅读课本P64的相关内容,并引导学生从硅的亲氧性大,得出常温下SiO2的化学性质稳定;在加热的条件下,SiO2才能与碱性氧化物如氧化钙起反应生成硅酸钙,等等。

同时根据实验室盛装氢氧化钠溶液的试剂瓶用橡皮塞而不是玻璃塞引导学生思考,得出SiO2与氢氧化钠反应的结论。并向学生介绍虽然它的化学性质不活泼,但也有唯一能与SiO2反应的酸是HF。据此学生可水到渠成地完成二氧化硅与二氧化碳性质对比的表格,并对二氧化硅与二氧化碳的性质有了一个较全面的理解。通过这样一步步“提出问题—猜想假设—收集证据—得出结论—反思评价—表达交流”的学习方式可以使学生更深入地了解某些物质既有相似的性质,又有各自的特性,并能帮助学生进一步掌握学习物质及其化学性质的一般方法,提高自主学习能力。

在学习化学知识的同时,我也向学生指出:化学对人类文明作出了巨大贡献,人类与化学科学技术的关系越来越密切也越来越严峻。二氧化硅为高科技的迅猛发展立下了汗马功劳,但是它给环境以及人类的健康也带来了负面影响。在隧道开凿,石英粉加工等工作环境下易形成含有二氧化硅的粉尘,人长期吸入含有二氧化硅的粉尘,就会患硅肺病(旧称矽肺)。所以我们要用科学的态度来看待化学的功与过,这也有助于培养学生的科学态度和价值观。

在介绍硅酸时,可请学生思考:二氧化硅不能直接和水化合生成硅酸,那么怎样来制备硅酸呢?此时教师可告诉学生硅酸的酸性弱于碳酸,联系强酸制弱酸的原理,学生可能会想到通过盐酸等熟悉的强酸和硅酸盐反应来制取硅酸。这时让学生自己完成[实验4-1],即在饱和硅酸钠溶液中滴加稀盐酸,并仔细观察变化过程及现象。通过实验不仅可使学生更好地了解硅酸的制取方法,还可使学生观察到硅酸还是一种不溶于水的酸,这也是硅酸的特性。接着教师再通过一个补充实验:将CO2通入Na2SiO3溶液中,引导学生观察白色胶状沉淀的生成,不仅更好地了解硅酸不溶于水,还加深了对H2SiO3的酸性弱于碳酸的认识。

3、课堂小结。在学生回顾本节课所学的主要知识之后,请学生思考小结学习这些知识所采用的学习方法,如充分利用资源(联系生产生活实际,充分利用实物如水晶、玛瑙等),巧用对比联系(碳和硅、二氧化碳和二氧化硅的结构、性质比较),注重学习方法的生成(“结构——性质——用途”的化学学习模式的建立)等,通过多种活动,由点到面,让学生思考非金属化学性质的相似性,帮助学生进一步掌握学习物质及其化学性质的一般方法,为元素族概念的形成、元素性质的递变规律、元素周期表的形成积累感性材料,为学生认识元素周期律、元素周期表知识打下良好基矗

4、个人的认识和思考。本节课让学生体验到不少化学问题是从实际生活中来的,教师通过课本的充分利用、实物展示、学生实验以及课件演示的补充内容不仅增强了学生的学习兴趣,突出化学与社会、生活、健康、环境的联系,而且能更全面地体现化学课程的科学教育功能。同时也让学生知道化学与生活紧密联系,它源于生活,又高于生活。这种课堂体验正是我们所要追求的。在本堂课结束时,可请学生在课后查阅资料:硅及其化合物在信息技术、材料科学等领域的应用,认识其在生产中的应用和对生态环境的影响并在下一节课进行交流。让学生运用互联网手段查阅资料获取信息,去经历、体验、感悟,不仅开阔知识视野,还可以培养学生自己获取知识的能力和问题解决的能力,可以大大激发学生热爱科学、探索学问的热情,并能充分享受到学习化学的乐趣,这对培养学生严谨求实的优良品质、勇于探究新事物不无裨益。

课题无机非金属材料的主角――硅(说课稿)2017-09-30 09:20:16 | #3楼回目录

课题:无机非金属材料的主角――硅(说课稿)

2005级教育硕士(学科教育:化学)李丽梅

联系地址:江苏省南通市启秀中学(226001)

#url#

电 话:13773678866

一、教材结构和内容分析

第三章《非金属及其化合物》主要讨论硅、氯、硫和氮等典型元素及其重要化合物的性质,安排在 “金属及其化合物”之后,是常见无机物及其性质等知识的继续。这些内容既是学生今后继续学习化学的基础,也是在生活中经常要接触、需要了解和应用的化学常识。因为硅是地壳的基本骨干元素,硅及其化合物在材料科学和信息技术等领域的应用前景十分广阔,含硅元素的材料制品大都以二氧化硅为原料,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,所以介绍硅及其化合物,突出了它在社会发展历程中、在科学现代化中的重要性和应用价值。从学生学习的角度来看,硅及其化合物性质也比较简单,学生的学习负担比较轻,有利于学习积极性的保护和培养。学生从微观结构去深化对性质和用途的理解,也可以进一步尝试联系生活实际及从实验操作和实验现象去探索物质的化学性质。这种学习方式的过程和方法一经掌握后,可以为以后学习元素化合物知识内容打下良好的基矗

二、教学目标

依据新课程理念,本着对教材结构和内容的理解,我提出如下教学目标:

1. 知识和技能目标:了解硅单质及二氧化硅的主要性质,认识硅及二氧化硅的广泛用途,探索非金属的性质和非金属的原子结构之间的关系,进一步熟悉从实验的角度探索和认识物质的化学性质的本领。

2. 过程与方法目标:使学生学会运用对比的方法来认识物质的共性和个性,培养学生对新旧知识进行归纳比较的能力。通过“结构——性质——用途”的学习模式,让学生逐步掌握学习元素化合物知识的一般方法。并体验通过联系生活实际及实验解决化学问题,揭示物质性质的过程与方法。

3. 情感态度和价值观目标:通过课本及课件中大量的精美图片、实物、相应的化学实验现象感受到化学科学的魅力及化学对人类生产、生活的贡献,提高学习化学的兴趣,关心环境、资源再生等与现代社会有关的化学问题,培养学生社会责任感。

三、教学重点、难点

因为在一节课中不可能面面俱到的讲清楚非金属的所有的性质,所以要有所侧重,其中二氧化硅的性质是本节课的重点所在。同时也由点到面,学会把非金属之间的性质进行比较,并了解非金属的性质和非金属原子的结构之间的密切关系,这些是本节课教学的难点所在。我通过模型、课件、教科书中的插图展示二氧化硅的结构特点来实现难点的突破,充分发挥教师的引导作用,增强教学的直观性,激发学生的学习兴趣。

四、教法和学法

教法:教学活动是教师和学生的双边活动,应当使之相互促进、协调发展。在教学过程中我准备采用情境激学即创设学生熟悉的意境,激发学生的学习兴趣,调动学生内在的学习动力,促使学生在熟悉的意境中主动探究科学的奥妙;通过学生的动手操作,观察分析实验现象,了解硅酸的化学性质;充分应用课件、插图等,并联系生活实际提高学生积极探索的兴趣。

学法:教学过程不仅需要教师的活动,而且需要学生的活动,只有把教师教的最优化和学生学的最优化融合在一起,才能保证教学最优化有一个完整的过程。学生在学习的时候可以多做比较,如碳和硅的性质比较,二氧化硅和二氧化碳的性质比较;同时教学中注意始终让学生多种感官协同并用,把耳听、眼看、脑想、手写等结合起来,共同完成学习任务。本节课中学生要阅读、思考、分析、讨论和交流,因此需要多种感官同时开通;在实验中教师在实验之始,向学生提示观察角度,重视引导学生对实验现象完整而准确地叙述。

五、教学程序

1、新课引入:以“在美国加利福尼亚州有一个规模宏大的高科技工业园区,是美国电子技术研究中心和计算机生产的重要基地,那就是家喻户晓的硅谷。20世纪60年代以来,苹果电脑公司带动了其他企业,使硅谷迅速发展,高技术企业约有2600家。90年代以后成为美国多媒体产业的发源地。”作为本节课的开篇语,多数学生听说过美国的硅谷,但是对这样一个高技术产业开发区为什么被叫做“硅谷”可能并不十分清楚,所以一下子就勾起了学生强烈的好奇心。接着教师继续向学生介绍“人们之所以用硅来作为高科技的代名词,是因为它在电子工业及材料科学中起到了及其重要的作用――计算机的芯片、电子身份证、传导电话的光缆、玻璃、陶瓷、水泥等,你能想象得出它们都是以硅或硅的化合物为材料制成的吗?”学生的浓厚兴趣已经被激发起来了,至此进入今天的课题:“今天我们一起来讨论第四章的第一节――无机非金属材料的主角硅。”接着带领学生看书本P62图4-1,同时阅读课本第一段内容,了解硅在地壳中的含量及自然界中的广泛存在,从而初步了解为什么硅在无机非金属材料中扮演着主要的角色。

2、复习旧知,由此及彼。

接着引导学生思考:元素的性质是由它的微观结构来决定的,请学生画出硅原子的原子结构示意图。通过观察原子结构示意图知道硅原子的最外层是四个电子,学生根据已有的知识结构可以很容易得出结论:在化学反应中硅原子既不容易失去电子,也不容易得到电子,所以硅的化学性质不活泼,主要形成四价的化合物。这时教师请学生再观察元素周期表,找出硅在元素周期表中的位置,同时学生也很快能够发现碳和硅相邻。通过比较碳和硅的原子结构示意图,学生会发现碳原子和硅原子的最外层均有四个电子,由此知道两者的性质应该有相似之处。接着教师提示:它们的最外层电子数虽然相同,但是二者的电子层数并不相同,所以二者的性质也有不同之处。并向学生介绍:碳是构成有机物的主要元素,而硅是构成岩石和许多矿物的基本元素,硅还可以可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件以及太阳能电池、光电池等。接着提出问题“硅的这些用途是利用了硅的什么性质?” 通过“结构——性质——用途” 的化学学习模式提示学生观察元素周期表,可看出硅元素位于元素周期表中金属和非金属的分界线旁边,所以导电性介于导体和绝缘体之间。

接着再请学生思考:碳和硅这两种元素在自然界中的存在形式是什么?根据已有知识学生可以很快回忆出碳元素的存在形式有两种:既有游离态(如金刚石、石墨等),也有化合态(如空气中的二氧化碳等)。这时可以带领学生看书P62的最后一段,知道硅元素在自然界主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。接着提问:碳和硅在自然界中存在形式不同的原因是什么?这时带领学生看“资料卡片”,使学生明白:碳和硅都是亲氧元素,但是硅的亲氧能力更强,所以在自然界中它总是与氧相互化合的。

对于SiO2 物理性质的教学我准备采劝呈现”的方式。从日常生活中的常见的装饰品如玛瑙、水晶项链等引入教学,并通过大量的图片和实物让学生有一定的感性认识,让学生在学习的过程中和自然、生活等联系起来,达到“学习即生活”的较高层次。从SiO2的存在和应用提出思考:什么是硅石?二氧化硅具有什么物理性质?通过阅读课本,学生知道地球上存在的天然二氧化硅统称为硅石,它有结晶形和无定形两种存在形态,而石英是结晶形的二氧化硅,石英中无色透明的晶体就是通常所说的水晶,具有彩色环带状或层状的称为玛瑙。接着学生可通过观察水晶、玛瑙等外观知道二氧化硅的部分物理性质,如SiO2质硬、不溶于水等,此时可再通过课本插图和课件进一步了解二氧化硅的其他重要用途如制作玻璃、石英钟表、石英坩埚、光导纤维等。

接着再请学生思考:二氧化硅的化学稳定性如何?你的根据是什么?联系二氧化硅的存在和应用学生可以很快推测出二氧化硅的化学性质比较稳定。教师在肯定学生推测的基础上,继续追问“二氧化硅的这些性质是由什么决定的?”。依据已有的“结构——性质——用途”的化学学习模式学生会知道这同样是由二氧化硅的结构来决定的。此时教师可通过展示二氧化硅的结构模型并结合书本P63的“科学视野”向学生简单介绍一下二氧化硅的网状结构,并告诉学生二氧化硅的网状结构决定了它具有优良的物理和化学性质,加上二氧化硅在自然界的广泛存在,从古所以到今都被人类广泛的应用着,这也是为什么将硅元素称作“无机非金属材料的主角”的原因。对于二氧化硅的结构,从教学要求上仅对学生作一般介绍,不作拓展。

对于二氧化硅的化学性质的教学可联系学生熟悉的二氧化碳作对比来介绍。通过对比可加深对知识的理解,有利于学生对知识的记忆和掌握。可启发学生根据SiO2和CO2都是酸性氧化物这一特点,回忆酸性氧化物的典型性质如CO2可与水反应、与酸反应、与碱反应以及与碱性氧化物反应等,据此学生自然会认为二氧化硅也具有类似的化学性质。此时可提出问题“二氧化硅与二氧化碳的性质有没有不同的地方?”依据由“结构——性质”的学习模式学生马上会想到既然碳和硅的原子结构不完全相同,那么二氧化硅与二氧化碳的结构会不会也有不同之处呢?这时教师可再向学生展示二氧化碳的分子结构模型,从而使学生明白二氧化硅的性质与二氧化碳不完全相同。那么究竟不同在哪里呢?这时学生已经有了强烈的求知欲望,此时可让学生阅读课本P64的相关内容,并引导学生从硅的亲氧性大,得出常温下SiO2的化学性质稳定;在加热的条件下,SiO2才能与碱性氧化物如氧化钙起反应生成硅酸钙,等等。

同时根据实验室盛装氢氧化钠溶液的试剂瓶用橡皮塞而不是玻璃塞引导学生思考,得出SiO2与氢氧化钠反应的结论。并向学生介绍虽然它的化学性质不活泼,但也有唯一能与SiO2反应的酸是HF。据此学生可水到渠成地完成二氧化硅与二氧化碳性质对比的表格,并对二氧化硅与二氧化碳的性质有了一个较全面的理解。通过这样一步步“提出问题—猜想假设—收集证据—得出结论—反思评价—表达交流”的学习方式可以使学生更深入地了解某些物质既有相似的性质,又有各自的特性,并能帮助学生进一步掌握学习物质及其化学性质的一般方法,提高自主学习能力。

在学习化学知识的同时,我也向学生指出:化学对人类文明作出了巨大贡献,人类与化学科学技术的关系越来越密切也越来越严峻。二氧化硅为高科技的迅猛发展立下了汗马功劳,但是它给环境以及人类的健康也带来了负面影响。在隧道开凿,石英粉加工等工作环境下易形成含有二氧化硅的粉尘,人长期吸入含有二氧化硅的粉尘,就会患硅肺病(旧称矽肺)。所以我们要用科学的态度来看待化学的功与过,这也有助于培养学生的科学态度和价值观。

在介绍硅酸时,可请学生思考:二氧化硅不能直接和水化合生成硅酸,那么怎样来制备硅酸呢?此时教师可告诉学生硅酸的酸性弱于碳酸,联系强酸制弱酸的原理,学生可能会想到通过盐酸等熟悉的强酸和硅酸盐反应来制取硅酸。这时让学生自己完成[实验4-1],即在饱和硅酸钠溶液中滴加稀盐酸,并仔细观察变化过程及现象。通过实验不仅可使学生更好地了解硅酸的制取方法,还可使学生观察到硅酸还是一种不溶于水的酸,这也是硅酸的特性。接着教师再通过一个补充实验:将CO2通入Na2SiO3溶液中,引导学生观察白色胶状沉淀的生成,不仅更好地了解硅酸不溶于水,还加深了对H2SiO3的酸性弱于碳酸的认识。

3、课堂小结。在学生回顾本节课所学的主要知识之后,请学生思考小结学习这些知识所采用的学习方法,如充分利用资源(联系生产生活实际,充分利用实物如水晶、玛瑙等),巧用对比联系(碳和硅、二氧化碳和二氧化硅的结构、性质比较),注重学习方法的生成(“结构——性质——用途”的化学学习模式的建立)等,通过多种活动,由点到面,让学生思考非金属化学性质的相似性,帮助学生进一步掌握学习物质及其化学性质的一般方法,为元素族概念的形成、元素性质的递变规律、元素周期表的形成积累感性材料,为学生认识元素周期律、元素周期表知识打下良好基矗

4、个人的认识和思考。本节课让学生体验到不少化学问题是从实际生活中来的,教师通过课本的充分利用、实物展示、学生实验以及课件演示的补充内容不仅增强了学生的学习兴趣,突出化学与社会、生活、健康、环境的联系,而且能更全面地体现化学课程的科学教育功能。同时也让学生知道化学与生活紧密联系,它源于生活,又高于生活。这种课堂体验正是我们所要追求的。在本堂课结束时,可请学生在课后查阅资料:硅及其化合物在信息技术、材料科学等领域的应用,认识其在生产中的应用和对生态环境的影响并在下一节课进行交流。让学生运用互联网手段查阅资料获取信息,去经历、体验、感悟,不仅开阔知识视野,还可以培养学生自己获取知识的能力和问题解决的能力,可以大大激发学生热爱科学、探索学问的热情,并能充分享受到学习化学的乐趣,这对培养学生严谨求实的优良品质、勇于探究新事物不无裨益。