福建省莆田八中高一化學(xué)第三單元《含硅礦物與信息材料》教案

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1、專題3 從礦物質(zhì)到基礎(chǔ)材料 第三單元 含硅礦物與信息材料 　　　　　　　　　　　 【教學(xué)目標(biāo)】 知識與技能目標(biāo) 1．了解硅、二氧化硅、硅酸、硅酸鹽的存在與性質(zhì)，認(rèn)識硅及其化合物在生活實(shí)際中的重要應(yīng)用。 2． 要求學(xué)生查閱資料，學(xué)會(huì)通過查閱資料來獲取知識的學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)對新舊知識進(jìn)行歸納比較的邏輯思維能力，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力。　 過程與方法目標(biāo) 1．通過對自然界中存在的含硅化合物的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解硅元素在自然界的存在形式及硅酸鹽的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。 2．通過探究性實(shí)驗(yàn)掌握硅酸鈉的有關(guān)知識；學(xué)會(huì)將硅酸鹽的化學(xué)式書寫氧化物的形式的方法和技巧。 3．通過對硅酸鹽工業(yè)產(chǎn)品的了解，使學(xué)生

2、了解到硅酸鹽礦物的應(yīng)用與人類文明的發(fā)展的密切關(guān)系。 4．利用圖片、模型、表格、視頻、實(shí)物、實(shí)驗(yàn)及多媒體教學(xué)手段等，增強(qiáng)直觀性和形象性。 情感態(tài)度與價(jià)值觀目的 1． 從傳統(tǒng)材料到信息材料的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生研究、探索、發(fā)現(xiàn)新材料的意識；體會(huì)“化學(xué)――人類進(jìn)步的關(guān)鍵”這句話的思想內(nèi)涵，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。 2．了解我國材料科學(xué)發(fā)展的成就、社會(huì)及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對新型材料的要求，激發(fā)學(xué)生愛國主義熱情，提高社會(huì)責(zé)任感。 【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】 重點(diǎn)：硅酸鈉(sodium silicate)、單質(zhì)硅(silicon)、二氧化硅(silica)的性質(zhì)；硅酸鹽(silicate)的氧

3、化物形式的書寫。 難點(diǎn)：單質(zhì)硅（silicon）和二氧化硅(silica)的結(jié)構(gòu)。 【教學(xué)過程】 第一課時(shí)　　硅酸鹽礦物、傳統(tǒng)材料與信息材料 學(xué)習(xí)課題 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 學(xué)習(xí)反饋 教學(xué)設(shè)想 1．課前查閱資料，提問引入新課 提問：（1）硅元素在地殼中的含量怎樣？ （2）硅元素在自然界主要有哪些存在形式？ 自學(xué)、歸納、交流、討論回答問題。 （1）地殼中硅元素的含量僅次于氧，約占總質(zhì)量的四分之一。 （2）硅元素在自然界中主要是以硅酸鹽和二氧化硅的形式存在。地殼質(zhì)量的92％是硅酸鹽和二氧化硅。 （1）培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力； （2）讓學(xué)生學(xué)會(huì)通過查閱資料來學(xué)習(xí)知識的學(xué)習(xí)

4、方法。 過渡：硅元素在自然界中廣泛存在，主要是硅酸鹽和二氧化硅的形式，下面我們先來了解硅酸鹽的有關(guān)知識。 2．硅酸鹽(silicate)的結(jié)構(gòu) （1）多媒體展示：自然界中的一些硅酸鹽的圖片及其化學(xué)式； （2）舉例介紹如何將硅酸鹽化學(xué)式改寫成氧化物的形式；并要求學(xué)生練習(xí)后總結(jié)書寫規(guī)律。 （3）追問：硅酸鹽的結(jié)構(gòu)怎樣？為什么常改寫成氧化物的形式？ （1）觀察圖片和化學(xué)式，總結(jié)； （2）練習(xí)硅酸鹽化學(xué)式的改寫； （3）分析總結(jié)交流討論書寫規(guī)律； （1）硅酸鹽的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 （2）改寫的規(guī)律：①各元素寫成相應(yīng)的氧化物，元素的價(jià)態(tài)保持不變。②順序按先

5、金屬后非金屬,金屬元素中按金屬活動(dòng)順序表依次排列，中間用“?”間隔。③注意改寫后應(yīng)與原來化學(xué)式中的原子個(gè)數(shù)比不變。 （3）由于硅酸鹽的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了學(xué)習(xí)研究的方便，常改寫成氧化物的形式。 （1）創(chuàng)設(shè)情景，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣； （2）通過訓(xùn)練，鞏固知識，培養(yǎng)能力； （3）通過主動(dòng)探索得出規(guī)律，將知識升華，培養(yǎng)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，增強(qiáng)探索意識。 過渡：在硅酸鹽中，硅酸鈉是極少數(shù)溶于水中的一種，用途廣泛，下面我們先來學(xué)習(xí)它的有關(guān)知識。 3．硅酸鈉(sodium silicate)的知識 （1）展示硅酸鈉試劑； （2）探究實(shí)驗(yàn)：硅酸鈉的性質(zhì)①加水溶解；并檢驗(yàn)其溶液酸堿性；②向溶液中通二氧化

6、碳或滴加稀鹽酸；③再向②中滴加氫氧化鈉溶液。（師生共同完成實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)由學(xué)生來探究演示。） （3）說說硅酸鈉的用途。 （1）動(dòng)手參與、探索實(shí)驗(yàn)，觀察、分析、思考實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，總結(jié)硅酸鈉的性質(zhì)； （2）書寫有關(guān)的化學(xué)、離子方程式； （3）從性質(zhì)思考用途。 （1）硅酸鈉能溶于水；水溶液稱水玻璃。水溶液呈堿性。 （2）向溶液通二氧化碳有白色沉淀生成，滴加稀鹽酸也有白色沉淀生成。 Na2SiO3 + 2H2O + CO2 == H4SiO4↓+Na2CO3 Na2SiO3 + 2HCl + H2O == H4SiO4↓+ 2NaCl 在沉淀中加入氫氧化鈉溶液，沉淀溶解：H4SiO4 +

7、 2NaOH == Na2SiO3 + 3H2O (3)硅酸鈉能用于作黏合劑、防腐劑、防火作用等。 （1）通過實(shí)驗(yàn)探索，培養(yǎng)科學(xué)探究能力； （2）讓學(xué)生學(xué)會(huì)掌握：實(shí)驗(yàn)探索――分析總結(jié)――掌握知識的科學(xué)學(xué)習(xí)方法。 過渡：在豐富的硅酸鹽中，除硅酸鈉外，其它的在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用如何？下面我們來了解傳統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品的有關(guān)知識。 4．硅酸鹽產(chǎn)品（傳統(tǒng)材料） （1）請同學(xué)們展示收集的硅酸鹽產(chǎn)品； （2）請同學(xué)們簡單說說它們是如何生產(chǎn)的？有什么共同點(diǎn)？ （3）播放一段錄像（玻璃(glass)、水泥(cement)、陶瓷(china)的生產(chǎn)簡介）。展示一些硅酸鹽產(chǎn)品。 （4）要求學(xué)生總結(jié)傳

8、統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品即傳統(tǒng)材料：玻璃、水泥、陶瓷的生產(chǎn)原料和產(chǎn)品的主要成分。 （5）提供傳統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品的應(yīng)用及新發(fā)展的有關(guān)資料和圖片。 （1）學(xué)生展示收集的硅酸鹽產(chǎn)品； （2）部分學(xué)生回答問題； （3）觀看錄像后討論總結(jié)回答問題； （4）討論、總結(jié)硅酸鹽產(chǎn)品的應(yīng)用與社會(huì)發(fā)展的關(guān)系。提出對產(chǎn)品應(yīng)用的新設(shè)想。 （1）玻璃、水泥、陶瓷生產(chǎn)的共同點(diǎn)是：都在高溫下，發(fā)生了復(fù)雜的物理和化學(xué)變化。原料都有含硅元素物質(zhì)，產(chǎn)品都含硅酸鹽，且都是混合物。 （2）玻璃生產(chǎn)的原料：石英、純堿、石灰石；產(chǎn)品主要成分：n(Na2SiO3)：n(CaSiO3)：n(SiO2)=1：1：4或n(Na2O):n(Ca

9、O):n(SiO2)=1:1:6。 兩個(gè)主要反應(yīng)：SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑,SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2↑. 水泥生產(chǎn)的原料：黏土、石灰石、少量的石膏；產(chǎn)品主要成分：2CaOSiO2、3CaOSiO2、3CaOAl2O3 （1）創(chuàng)設(shè)情景激活學(xué)生思維；主動(dòng)參與體現(xiàn)學(xué)習(xí)主動(dòng)性。 （2）了解產(chǎn)品的應(yīng)用和新發(fā)展激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情，增強(qiáng)探索意識，樹立遠(yuǎn)大理想，增強(qiáng)努力學(xué)習(xí)的責(zé)任感和使命感。 過渡：通過剛才的介紹，我們已經(jīng)了解到硅酸鹽產(chǎn)品傳統(tǒng)材料在人類文明發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的歷程中，起到了很大的推動(dòng)作用；但是隨著科技的發(fā)展，這些傳統(tǒng)材料又有了新

10、的用途，如玻璃“老爺爺”又煥發(fā)出了青春活力――光導(dǎo)纖維的應(yīng)用。下面我們一起來了解一下光導(dǎo)纖維的有關(guān)知識。 5．信息材料――光導(dǎo)纖維 （1）請同學(xué)們總結(jié)課前查閱的有關(guān)信息材料的資料，簡述光導(dǎo)纖維的主要成分和用途； （2）提供有關(guān)光導(dǎo)纖維的資料（簡介、制造和作用）；播放光導(dǎo)纖維的介紹錄像。 （3）展示實(shí)物：展示光導(dǎo)纖維并演示光在其中的傳播實(shí)驗(yàn)。 （1）思維、總結(jié)、回答； （2）閱讀資料，交流、討論總結(jié)； （3）觀察實(shí)驗(yàn)。 （4）談?wù)剬π畔⒉牧系膽?yīng)用的感想。 （1）光導(dǎo)纖維的主要成分是：石英玻璃；用途非常廣泛，如：信息傳遞（光纜）、光的傳遞、醫(yī)生的助手、國防方面、工業(yè)生產(chǎn)中等等

11、。 （2）信息材料的使用，使社會(huì)的發(fā)展步伐大大加快，是社會(huì)進(jìn)入信息時(shí)代的標(biāo)志。 （1）創(chuàng)造變被動(dòng)為主動(dòng)的學(xué)習(xí)環(huán)境；實(shí)物觀察提高對知識的理性認(rèn)識； （2）通過資料的閱讀，拓寬視野，激發(fā)研究、探索的意識。 [高考資源網(wǎng)KS5U.COM] 過渡：硅酸鹽除了上面的一些作用外，它還可以用來篩分分子。 6．分子篩 (molecular sieve) （1）提供分子篩的有關(guān)資料和圖片； （2）從資料的介紹，要求學(xué)生發(fā)揮想象，推測它又哪些方面的用途。 （1）閱讀資料； （2）思維、想象、推測總結(jié)，回答。 分子篩可用于：分離、提純氣體或液體混合物；還可以作干燥劑、離子交換劑、催化劑、催化劑載體、凈化水、凈化空氣、防毒器械、食品保鮮、電子產(chǎn)品處理、石油化工等方面。 （1）創(chuàng)設(shè)情景，讓學(xué)生主動(dòng)參與；發(fā)揮思維想象力。 （2）激發(fā)學(xué)生研究、探索意識。[高考資源網(wǎng)] 本課總結(jié)：通過以上內(nèi)容的學(xué)習(xí)、了解、思維、探索，我們已經(jīng)認(rèn)識到硅這古老而具有青春活力的元素，伴隨著人類歷史發(fā)展的腳步，從傳統(tǒng)材料到信息材料，為社會(huì)的發(fā)展創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)的奇跡。同時(shí)我們也相信隨著科技的發(fā)展，它們會(huì)創(chuàng)造更多的奇跡。 有關(guān)硅單質(zhì)和二氧化硅的知識我們將在下節(jié)課一起討論學(xué)習(xí)。 【作業(yè)】p82. 1、2、6