• 于容峻:《神奇的非金属元素——硅》教学设计与反思
  •           2018/7/9     浏览()     【
  • 化学核心素养下的“能动”课堂

    ——《神奇的非金属元素——硅》教学设计

    江苏省通州高级中学   于容峻

        一、教材分析

    本节教材内容无机非金属材料的主角——作为第四章非金属及其化合物的开篇,是因为硅及其化合物在社会发展历程中、国民经济中、信息化社会中的重要性和广泛性。 

    学生通过初中的学习,知道地壳中含有大量的硅元素,而且,硅及其化合物在学生较有兴趣的计算机、通信、信息技术等方面有着广泛的用途,玻璃、水泥、水晶等硅的化合物又是学生在日常生活中所熟悉的物质,学习起来令人感到贴近生活,学生易于接受。因此,把硅元素的有关内容编写在最前面有利于提高学生学习的积极性。教材的编排顺序体现了新课改的精神。从身边的世界生活及二氧化硅的用途入手学习重要的性质,注重培养能力,使学生在主动参与中学习知识,在主动探究中学习知识。本节抓住重点化学性质而不是面面俱到,这样,节省了时间,有利于学生掌握更多的知识,有利于扩大知识面,最终达到提高科学素养的目的。

    二、学情分析

    1.学生在初中的时候已经学习过碳族元素中的碳和二氧化碳的性质和实验,有一定的基础,可以利用类比的方法进行学习。

    2.对于硅、二氧化硅和硅酸盐方面的知识,学生还没在课本中接触过。不过在日常生活中接触到很多硅酸盐,对其有一定的感性认知,有利于学生掌握知识。

    3.学生在前面已经学习过有关金属和非金属等一些元素的性质,对掌握和学习一种元素的性质的方法有一定的体会。

    三、教学目标

    1. 了解硅元素单质及其化合物的存在和重要应用,激发学习兴趣,感受化学学科价值。

    2.了解硅元素单质及其化合物的重要性质及其相互转化关系,了解研究物质性质的基本方法

    3.通过学生动手实验、设计实验,体会科学探究的一般过程,同时强化创新意识。

    四、教学重难点

    教学重点:二氧化硅和硅酸的性质。

    说明:从非金属角度看,硅的氧化物是酸性氧化物,但是不溶于水,还具有与氢氟酸反应的特性。硅酸是难溶性弱酸,可以采用强酸制取弱酸的方法来制取。硅的重要化合物中主要涉及了含硅元素的物质之间的相互转化。

    教学难点:硅酸与碳酸的酸性比较。

    根据实验装置设计比较碳酸和硅酸酸性强弱对高一的学生来说有一定的难度。首先需要选择合适的试剂药品产生二氧化碳,由于盐酸具有挥发性,还需通过饱和碳酸氢钠溶液洗气除去挥发出来的氯化氢,然后通入硅酸钠溶液;将中间的洗气瓶去除,还要证明碳酸和硅酸的酸性强弱,必须调整药品,不能采用挥发性的酸,改用稀硫酸,但稀硫酸与碳酸钙反应会终止,可以选择稀硫酸和碳酸钠反应。

        五、学习过程

    (一)二氧化硅

    1.PPT)展示常见四幅美丽的画面,崇山峻岭、漓江风光、大漠戈壁和梯田景观,都离不开硅元素的功劳,景由硅生。目的是激发学生学习硅元素及其化合物的兴趣。

    2.简单介绍硅胶干燥剂,请设计以二氧化硅为原料制取硅酸。由二氧化硅联想到初中所学的二氧化碳。硅原子和碳原子最外层电子数都是4

    3.学生活动:根据二氧化碳的性质板演方程式(或离子方程式)。

    SiO2+2NaOHNa2SiO32-+H2OSiO2+CaOCaSiO3

    目的是建立二氧化碳与二氧化硅之间的逻辑关系,认识酸性氧化物的特征,运用模型书写二氧化硅与碱和碱性氧化物的化学方程式。

    4.通过视频学习二氧化硅与氢氟酸的反应,写出反应方程式。讨论碱性溶液不能用磨口玻璃塞以及二氧化硅是不是两性氧化物。

    目的是让学生了解二氧化硅的特性,进一步明确二氧化硅不是两性氧化物。

    (二)硅酸

    1、通过二氧化硅可以制得硅酸盐,如何获得硅酸呢?猜测硅酸类似碳酸是弱酸,采用强酸制弱酸的方法。

    2.(学生分组实验)利用提供的化学试剂,硅酸钠溶液、酚酞和稀盐酸。

    得到硅酸钠溶液呈碱性,与盐酸反应生成硅酸凝胶。请学生板演涉及的化学方程式。

    目的是通过学生实验,让学生亲身体会硅酸胶体的性质体会成功的乐趣。

    3.设计实验证明碳酸与硅酸的酸性强弱。

    目的是通过具体实验装置,让学生自主选择化学药品,来比较碳酸与硅酸的酸性强弱。在比较过程中进行分析推理,首先要制取二氧化碳,学生会选择碳酸钙与稀盐酸,由于盐酸具有挥发性,让学生推理出必须要去除二氧化碳中的杂质,选择饱和碳酸氢钠溶液洗气,最后将二氧化碳通入硅酸钠溶液。如果去除洗气瓶,让学生重新选择试剂,进一步认清反应的本质。

    (三)硅

    1.通过工业流程了解工业上制取硅的过程,写出相关反应方程式。

    2.了解硅的性质与用途,播放视频了解太阳能电池。

    从沙子到电子芯片,赞赏化学对社会发展的重大贡献,激发学生的学习热情;从美国制裁中兴通讯事件出发,对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断,让学生清楚自己肩上需要承担的社会责任。

    最后形成硅及其化合物的相互转化关系。

     

    附件:说课课件PDF:于容峻《硅》的教学设计与反思.pdf

          上课课件PDF:硅 于容峻 江苏省通州高级中学.pdf

    (注*江苏省中小学教研室中学化学网站内容未授权任何个人发布到其他网站与QQ群等公众平台,引用仅限于网站链接)

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