第四章非金屬及其化合物第一節無機非金屬材料的主角—硅會澤縣茚旺高級中學付秋香本節建議2課時第一課時：P74至P76二氧化硅和硅酸第二課時：P77至P80硅酸鹽、硅單質第1節無機非金屬材料的主角—硅（第一課時）一、課時安排

本課時包含內容：P74至P76二氧化硅和硅酸二、教材內容分析

1．教材編寫

通過二氧化硅和硅酸的性質、應用、發展及可能帶來的負面影響的學習，突出它在社會發展、科學現代化中的重要性和應用價值，從而豐富學生的知識，開拓學生的視野。編寫意圖

硅在自然界的存在、二氧化硅、P76思考與交流、硅酸、實驗4-1教學內容編寫特點①

內容編排上打破常規。從硅的親氧性引出硅主要存在的兩種形式，接著從學生比較熟悉的硅的化合物著手，介紹二氧化硅、硅酸及硅酸鹽的性質，最后介紹硅的單質，符合學生的認知規律，有利于學生的學習。

②重點、非重點內容把握準確。

重點知識、主干內容的學習和要求充分呈現，對于非重點知識和拓展性內容，采用多種方式展現，比如用圖片的方式展現應用廣泛的硅酸鹽產品，在“科學視野”中介紹新型陶瓷等等。讓學生不僅學習了知識，也開闊了眼界，同時也增強了學生對學習非金屬及化合物的重要性的認識。編寫特點2．教材內容前后關系、地位

本節內容安排在必修1第四章，是非金屬及其化合物的第一單元內容；安排在“金屬及其化合物”之后，也是常見無機物及其性質等知識的繼續。本節內容與生產、生活、社會、工業及高科技聯系較為密切，知識性、趣味性強，有利調動學生學習積極性。另一方面有利于學生對元素及其化合物學習方法的鞏固，同時也為學生學習選修模塊2“化學與技術”中的主題2“化學與材料的制造、應用”奠定了知識基礎。

主要變化點舊教材第一冊新教材必修1備注

在整個教材體系中的位置

在學習元素周期表和周期律以后，在以鹵素、氧族元素為非金屬元素性質代表以后

作為非金屬的開篇，和“氯”都是單獨成為一節，而“硫和氮的氧化物”放在一起

強調硅是無機非金屬材料的主角，突出硅及化合物在社會發展、國民經濟、信息化社會中的重要性及應用價值

節標題及小標題對比

第二節硅和二氧化硅第三節無機非金屬材料

第一節無機非金屬材料的主角—硅

硅結構

無

有強調結構對化學性質的影響

主要變化點舊教材第一冊新教材《必修1》備注二氧化硅的分類與結構

無有強調二氧化硅的存在形式與用途

二氧化硅的化學性質有有強調二氧化硅酸性氧化物的性質，補充二氧化硅與HF的反應

硅酸

物理化學性質物理化學性質制備硅膠的實驗強調硅膠的制備、性質及應用

3．教材素材處理

本課時內容從學生已有的知識為背景，生活中事實為情景，通過圖片為學生提供許多感性知識，符合學生的認知規律。教材中從碳和硅的原子結構入手，認識兩元素單質及化合物。列出二氧化硅空間結構，引導學生從結構中認識物質性質，了解相關用途，體現從“結構→性質→應用”的主線。（1）實物圖片共10個；其一是硅及化合物構成地殼主要成分，形成美麗自然風光，強調硅的廣泛存在。其二是硅及化合物在生活、工業的重要用途，激發學生努力學習化學熱情，認識化學科的重要性。（2）科學視野1個：列出二氧化硅空間結構，為二氧化硅和二氧化碳物理性質的差別提供依據，引導學生從結構認識物質性質，了解相關用途.（3）思考與交流1個：探究二氧化硅的物理性質和化學性質，在討論中學會交流、合作學習：分組討論①二氧化硅的物理性質：從CO2和SiO2結構中去找它們性質差異②突出二氧化硅化學性質：從酸性氧化物類別出發，歸納出二氧化硅化學共性，再找出特殊性。

（4）實驗1個：探究Na2SiO3性質，同時了解硅酸的制備方法。建議由學生完成，在親自動手實驗中，著重觀察透明的硅酸凝膠的形成，注意分析Na2SiO3的性質，掌握實驗方法，深入理解反應過程，書寫P77化學方程式。

建議：首先完成教材【實驗4-1】，鹽酸濃度以6mol/L為宜，而控制溶液混合物的酸堿性是制取硅酸凝膠的關鍵。接著補充實驗：往一定量飽和的硅酸鈉溶液中通入足量的CO2，觀察現象并記錄分析，引導學生觀察白色膠狀沉淀的生成，加深對硅酸酸性比碳酸弱的認識。三、學情分析

1．知識技能方面：學生在初中已學習了二氧化碳的物理性質和化學性質、用途，同時也學了碳單質存在的形態、物理性質及化學性質。必修1第二章已學習了物質分類，酸、堿、鹽的反應規律，具備了一定知識背景和學習能力。

附表：

與本課時有關的初中化學碳元素相關知識物質物理性質化學性質實驗內容結構用途CO2

有有制備原理及裝置

有溫室效應CO有有H2CO3有2．學生已有基礎對本節學習的影響

正面影響：通過類比及對比分析SiO2化學性質負面影響：混淆CO2與SiO2物理性質新教材中元素化合物知識放在一起集中學習，缺少元素周期律的理論指導，知識面寬，內容零散，容易按已有知識照搬，形成一些錯誤結論和方法。同時高一學生思維活躍，但對物質性質認識主要停留在宏觀表象，對化學現象的分析，歸納能力較弱。

四、教學目標確定

1．基礎目標①通過與碳及化合物性質的對比，學習二氧化硅及硅酸的性質，認識二氧化硅是一種酸性氧化物，同時又有自己的特性。②通過實驗，探究硅酸的性質與制備，了解硅膠的用途。③通過對硅與碳及化合物性質的對比學習，體會聯系、對比、歸納總結的學習方法；提升對新舊知識進行歸納比較的能力。④了解二氧化硅和硅酸在日常生活、生產中的應用，感受化學的實用性，增強學習化學的興趣。⑤通過“結構——性質——用途”的學習模式，逐步掌握學習元素化合物知識的一般方法。2．拓展性目標①依據：構建元素及化合物知識目標網絡，給物質結構理論打下基礎②內容：結構與性質方面介紹SiO2的空間網狀結構與物理性質；介紹酸性氧化物通性

3．教學重點、難點重點：二氧化硅的性質難點：硅酸的性質五、教學基本設計

教師活動：教學時主要采用設問質疑，實驗探究，類推類比、比較分析的教學方法；利用多媒體教學和實驗教學相結合，增強直觀性，提高課堂效率；將“啟發→推測→結論”貫穿整個教學。學生活動：本課時應充分讓學生自己去觀察、討論、分析，培養其自主能力和勇于探索創新的精神。這樣做增加了學生參與機會，增強了參與意識，教給學生獲取知識的途徑，思考問題的方法，從而提高學生學習化學的興趣?；经h節教師活動學生活動設計意圖時間活動一導入：從電腦的芯片、光導纖維、水泥、玻璃和瓷磚等日常生活中的實例引入硅及其化合物觀看PPT

初步認識從電腦的芯片、光導纖維、水泥、玻璃和瓷磚等物質與硅及其化合物關系1分活動二指導學生閱讀教材，填表完成知識整理，組織學生討論交流閱讀教材P74第1、2自然段內容及圖片，填表完成知識整理，然后思考交流：碳和硅在自然界中的存在形式不同的原因是什么？學會自學2分基本環節教師活動學生活動設計意圖時間活動三歸納整理：檢查小結（1）兩元素的共性：在化學反應中其原子既不易失電子也不易得電子，主要形成共價（四價）化合物。（2）存在差異：硅是一種親氧元素，在自然界中它總是與氧相互化合的，而碳卻沒有此特點。匯報交流，討論評價反饋自學效果3分活動四引導分析：二氧化碳具有哪些重要的性質：思考、交流與評價，歸納總結：物理性質：CO2是一種

色

體，

溶于水，固態CO2俗稱

。化學性質：CO2+H2O―CO2+NaOH承上啟下2分基本環節教師活動學生活動設計意圖時間活動五由CO2的性質推測SiO2可能具有哪些重要的性質？推測、思考、交流學會類比2分活動六引導思考交流

歸納整理：SiO2是一種酸性氧化物，可能與水反應生成相應酸；與堿反應生成鹽和水；與堿性氧化物反應生成鹽。

反饋自學效果1-2分基本環節教師活動學生活動設計意圖時間活動七引導閱讀教材P76有關內容，思考并討論：SiO2實際具有的性質與CO2有沒有不同的表現？請舉例說明

閱讀教材P76有關內容，思考并討論

自學討論2分活動八歸納整理：檢查小結與上述推斷不完全相同。不同表現是：SiO2是一種難熔固體，不溶于水。正是因為SiO2不溶于水，所以不能直接與水反應生成硅酸，但常溫下除能與氫氧化鈉溶液反應外，還能與氫氟酸反應生成SiF4氣體和水。

匯報交流，討論評價

反饋自學效果2分基本環節教師活動學生活動設計意圖時間活動九指導學生閱讀教材有關內容，使其了解二氧化硅的結構和用途。（1）閱讀教材P75：科學視野內容，認識SiO2的結構（2）觀察教材P75上的圖4—3、圖4—4和圖4—5，了解SiO2用途，并了解用途與性質間的關系。自學討論2分活動十歸納整理（1）SiO2晶體是由Si和O按1：2的比例所組成的立體網狀結構，基本單元是[SiO4]的正四面體結構。（2）SiO2性質主要表現在：它是一堅硬、難熔的固體，不溶于水，化學性質非常穩定。SiO2的這些性質是由其立體網狀結構決定的匯報交流，討論評價

反饋自學效果2分基本環節教師活動學生活動設計意圖時間活動十一課堂評價：（1）實驗室盛裝NaOH溶液的試劑瓶為什么要用橡皮塞而不用玻璃塞？（2）有人認為SiO2既能和堿反應又能和酸反應，所以應認為它是一種兩性氧化物。你同意這種看法嗎？

獨立思考應用于實踐2分活動十二檢查小結匯報交流：（1）因為SiO2易與強堿溶液反應，生成硅酸鈉使試劑瓶受腐蝕，同時生成的硅酸鈉溶液是一種礦物膠，具有良好的粘結性，易使瓶塞粘在一起而難以開啟。（2）不同意這種看法

反饋自學效果2分基本環節教師活動學生活動設計意圖時間活動十三知識梳理，引導分析并填寫表格，分析思考SiO2作為酸性氧化物的共性與特性？填寫表格，分析思考SiO2作為酸性氧化物的共性與特性自學討論2分活動十四指導學生閱讀教材P76最后一自然段，思考討論下列問題1、怎樣制得硅酸？（原料、實驗注意問題等）2、硅酸是一種什么樣的物質？

學生先由已有相關知識猜測，然后由教師提示閱讀教材P76最后一自然段，討論原料、實驗注意等問題

自學討論2分基本環節教師活動學生活動設計意圖時間活動十五酸與鹽反應規律之一是較強的酸能制出更弱的酸。實驗探究：完成實驗4—1，并填寫教材P77相關表格。補充實驗：往一定量的飽和硅酸鈉溶液中通入足量的CO2，觀察現象。該現象說明了什么？

實驗驗證，強化理解記憶

4分活動十六檢查小結硅酸的酸性比鹽酸和碳酸的酸性都弱。這是根據往硅酸鈉溶液中滴加鹽酸或通入足量的CO2后，產生不溶于水的硅酸判斷出來的。

匯報交流，討論評價

反饋自學效果2分基本環節教師活動學生活動設計意圖時間活動十七引導學生自學釋疑

結合實驗4—1，閱讀教材P76最后一自然段，歸納總結硅膠的制備方法及其重要應用。自學討論

2分活動十八硅膠制備方法課堂評價：如何利用SiO2制取硅酸？寫出相應的化學方程式。歸納整理獨立思考反饋自學效果課堂評價3分活動十九師生共同回顧學案1分第1節無機非金屬材料的主角—硅（第二課時）

一、課時安排

本課時包含內容：P77至P80硅酸鹽硅單質二、教材內容分析

1、教材編寫

通過硅酸鹽性質、硅酸鹽工業及硅的學習，突出它們在社會發展、科學現代化中的重要性和應用價值，從而豐富學生的知識，開拓學生的視野。硅酸鈉性質、實驗4-2、硅酸鹽工業、硅單質編寫意圖教學內容2．教材內容前后關系、地位

本課時內容屬于硅元素及化合物知識，是在學生初中已學習非金屬元素碳的基礎上，具有一定知識背景，充分借助碳和碳酸鹽知識，通過與非金屬元素碳的化合物之間的比對、演繹方法來認識、掌握本課時的知識。物質的分類、離子反應、氧化還原反應理論對本課時學習具有一定指導作用，同時強化對理論應用和鞏固理解。另一方面有利于學生對元素及其化合物學習方法的鞏固。主要變化點舊教材第一冊新教材必修1備注節標題及小標題對比

第二節硅和二氧化硅第三節無機非金屬材料

第一節無機非金屬材料的主角—硅

硅的化學性質有定性描述：親氧性削弱硅元素性質知識的系統性建議補充Si與O2的反應

硅的制備

有無硅的用途

有有新教材強調硅的應用性

主要變化點舊教材第一冊新教材必修1備注硅酸鹽

存在存在與用途化學性質呈現方式多樣化：圖片、科學視野、資料卡片等

硅酸鹽工業

水泥、玻璃及陶瓷的成分與工業制備原理原料、新型無機非金屬材料及特性若干

水泥、玻璃及陶瓷的成分與工業制備原料、新型無機非金屬材料4種（引入分子篩）；新型無機非金屬材料及特性若干放入科學視野

減少水泥、玻璃及陶瓷的成分與工業制備原理。目的是降低對學生知識記憶性要求。新型無機非金屬材料（引入分子篩）數目及特性均減少，目的是引導學生課后資料查閱與討論

3．教材素材處理

本課時內容以生活中事實為情景，通過圖片為學生提供許多感性知識，符合認知規律。通過硅及硅酸鹽在我們生產、生活及科技方面應用，為人類帶來許多價值，培養學生對化學學科崇高精神及正確的價值觀。（1）實物圖片共10個；一是人面魚紋彩陶盆、故宮陶瓷瓦、世界第一大壩三峽工程等，構成了硅酸鹽工業的“化學活歷史”。二是硅太陽能電池、硅芯片在生活、工業的重要用途。教學中要充分發揮這些圖片的功能，以化學的“美”激發學生努力學習化學的熱情，認識化學科的重要性。（2）實驗分析1個：探究Na2SiO3性質。由學生完成這個實驗，體驗知識的形成過程和方法。通過實驗，讓學生觀察水玻璃的黏稠性，認識用水玻璃浸泡織物可以防火。（3）科學視野2個：分別為硅酸鹽的豐富性和多樣性，硅酸鹽對農作物重要意義。介紹新型陶瓷、傳統硅酸鹽在我們生活各個方面應用。若課時不夠，這兩個科學視野可作學生課后閱讀。（4）需補充的素材建議補充Si與O2的反應，Na2SiO3溶液與酚酞作用并與Na2CO3對比三、學情分析

1．知識技能方面：學生在初中已學習了碳酸鈉水溶液簡單知識，同時學生在初中已初步了解過水泥、玻璃、陶瓷的生產和應用。必修1第二章已學習了物質分類，酸、堿、鹽的反應規律，具備了一定知識背景和學習能力。

附表：

與本課時有關的初中化學碳元素相關知識物質物理性質化學性質實驗內容結構用途C

有

有

金剛石、石墨、C60

有

有Na2CO3（水溶液）堿性2．學生已有基礎對本節學習的影響正面影響：通過類比分析Na2SiO3化學性質負面影響：混淆C與Si物理性質、混淆Na2SiO3與Na2CO3化學性質。四、教學目標確定

1．基礎性目標①學習硅及硅酸鈉的重要性質、用途，了解傳統的硅酸鹽工業及新型陶瓷。②體會硅及其重要化合物在生產中的應用和對生態環境的影響，樹立綠色化學意識和可持續發展的意識。2．拓展性目標：構建元素及化合物知識目標網絡，給物質結構理論打下基礎。3．教學重點、難點重點：硅和硅酸鈉的重要性質難點：硅酸鹽的豐富性和多樣性五、教學設計教師活動：

教學時主要采用設問質疑，實驗探究，對比分析的教學法；利用多媒體教學和實驗教學相結合，增強直觀性，提高課堂效率；從學科事實升華：結構→性質→用途的關系，對學生進行方法論引導。教學方法上充分體現以學生為中心，注重學生的主體性，將“啟發→推測→結論”貫穿整個教學?；经h節教師活動學生活動設計意圖時間活動一通過水玻璃、硅橡膠、玻璃、陶瓷、水泥等物質中硅的存在形式引入硅酸鹽

觀看PPT

新課導入，初步認識硅的存在形式引入硅酸鹽

2分活動二指導閱讀教材P77第一，二兩自然段，思考硅酸鹽的組成和性質

閱讀教材P77第一，二兩自然段，思考硅酸鹽的組成和性質匯報交流，理解記憶：硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱，分布極廣。硅酸鹽一般都不溶于水，化學性質很穩定

學會自學，識記性知識當堂強化3分基本環節教師活動學生活動設計意圖時間活動三引導觀察硅酸鈉的水溶液的外觀（顏色、狀態、黏度等）、分析硅酸鈉的性質

觀察硅酸鈉的水溶液的外觀、閱讀教材相關部分、思考、交流、填寫學案：1、硅酸鈉的水溶液俗稱水玻璃，它的用途有：

、

、

。將實物展示，觀察分析與教材閱讀相結合，有利于激發學習熱情、

5分活動四指導學生完成實驗4—2，并填寫教材P77相關表格

了解實驗步驟，注意觀察、分析，完成實驗4—2，并填寫教材P77相關表格實驗探究強化理解

2分基本環節教師活動學生活動設計意圖時間活動五隨堂評價：2水玻璃長期暴露在空氣