二氧化硅与硅酸的教学设计

第一篇：二氧化硅与硅酸的教学设计

二氧化硅与硅酸的教学设计

◆【教学目标】

1．通过学生自主学习，了解硅的存在形态和二氧化硅的结构； 2.通过了解历史、实物分析和实验研究，掌握SiO2的性质

3.通过硅胶光纤、芯片等硅材料的发展历史，体会硅材料的崛起和广泛用途。◆【教学重点】SiO2的性质

◆【教学难点】硅材料的发展对人类进步的贡献

◆【教学方法】微课教学（科学发展史与材料研究应用史实）；结构决定性质的学科思想渗透；物质分类法与类比学习二氧化硅性质；实物感知与动手实验体验结合；思考交流与小组合作。

◆【教学媒体】实物展示、模型展示、实验操作、多媒体课件、视频展示。◆【教学流程】 新课导入：

教师设疑：人类是何时了解硅的存在，怎样了解二氧化硅材料的性质和用途的呢？

教师：要解开谜团，首先要穿越时空，我们一起去了解一段鲜为人知的历史。了解人类对硅材料（主要是SiO2）的认识和使用历史。

视频导入：《硅密》——人类认识使用二氧化硅的历史

教师：通过视频与桌上的实物，同学们进行交流讨论，尝试归纳二氧化硅的性质 学生：前后进行讨论交流并记录

教师导入：人类使用SiO2材料的历史源远流长，并在生活和生产实践中不断总结它的性质，丰富它的用途。了解了SiO2的使用历史，再结合实物，我们一起整理归纳。

教师展示实物：沙子、鹅卵石、（主要成分均为SiO2）棱镜、水晶、玛瑙、石英坩埚、盛有盐酸的试剂瓶、盛有烧碱溶液的试剂瓶（玻璃中含SiO2）。学生甲：沙子可以用来做建筑材料说明二氧化硅具有稳定性和硬度大的特点。二氧化硅可以做三棱镜使太阳光分解说明二氧化硅具有光学性质。学生乙：鹅卵石具有硬度大，棱镜具有透光性 教师：现场展示棱镜的光学性质。PPT展示：水晶、紫水晶

教师：几百年前水晶就可以作为装饰品说明它具有什么性质 学生：稳定性。

教师：展示实验坩埚，二氧化硅可以做实验坩埚说明它的什么物理性质？ 学生：耐高温，熔点高

教师：沙子长与水混在一起说明什么？ 学生：难溶于水，溶解性差

教师：通过视频和实物我们得到了二氧化硅的物理性质和化学稳定性。

教师展示盛放氢氧化钠试剂瓶和盛放盐酸的试剂瓶，学生观察试剂瓶有什么不同？ 学生：盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶是橡胶塞。教师：从而可以推测什么？

学生：氢氧化钠可能会与二氧化硅反应。过渡：教师：二氧化硅与氢氧化钠反应的性质与我们以前学过的哪种物质性质是相似的呢？教师展示二氧化硅与二氧化碳的分子结构示意图。

教师：根据二氧化碳的性质请大家迅速推测出二氧化硅的化学性质并记录下来 学生思考猜想并记录二氧化硅的化学性质。教师 展示学生的记录。

激疑：含有SiO2的玻璃试剂瓶能保存盐酸，能否保存氢氟酸？ 学生猜测：不能

教师解释原因：SiO2+HF==SiF4 +2H2O

教师引导：我们可以利用这种性质雕刻玻璃

【实物展示】展示利用氢氟酸腐蚀玻璃制作的纪念品

教师 总结二氧化硅的化学性质

二氧化硅的化学性质（很不活泼）

（1）特性：与氢氟酸反应（惟一可反应酸）SiO2+HF==SiF4 +2H2O（2）酸性氧化物：

与强碱反应生成盐和水：SiO2+2NaOH===NaSiO3+H2O 与碱性氧化物反应生成盐：SiO2+CaO===CaSiO3

板书设计：

二氧化硅的化学性质（很不活泼）

（1）特性：与氢氟酸反应（惟一可反应酸）SiO2+HF==SiF4 +2H2O（2）酸性氧化物：

与强碱反应生成盐和水：SiO2+2NaOH===NaSiO3+H2O 与碱性氧化物反应生成盐：SiO2+CaO===CaSiO3

教学反思

（1）温故而知新。由于碳和硅都属于碳族元素，所以结构上的相似性必然会使他们的性质上具有一定的相似性。故可以通过对比的方法来探究硅的性质，就像本节课所讲述的二氧化硅的性质可以与二氧化碳的性质相对比得来。加深印象，便于记忆。

（2）将化学与生活联系，引起学生的好奇心。从发现问题到解决问题，充分调动学生的积极性。从生活中的小事引发学生思考，比如说从同学们是否想过奖杯上的字是怎么刻上去的，这样一来，大家都想知道答案，因此注意力会集中起来，有利于他们的学习。（3）注重学习方法的掌握，比如说：类比、归纳学习法。

第二篇：河北《二氧化硅与信息材料》教学设计

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河北《二氧化硅与信息材料》教学设计

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一、教学目标 【知识与技能目标】

知道二氧化硅的结构特点、物理性质;了解二氧化硅在信息材料领域中的应用。【过程与方法目标】

通过探究二氧化硅的结构特点与其性质之间的关系，学会归纳总结的方法。【情感态度与价值观目标】

体会二氧化硅材料在人类文明发展中的重要作用，激发学习化学的热情。

二、教学重难点 【重点】

二氧化硅的结构、性质与用途。【难点】 二氧化硅的结构。

三、教学过程 环节一：导入新课

展示砂子、石英、水晶、硅藻土的图片。提问：图片中的物质主要成分是什么? 总结：这些都是自然界中存在的二氧化硅。环节二：讲授新课

过渡：同学们，你们知道这些物质有哪些应用吗? 学生讨论并回答：建筑材料、饰品。提问：为什么会有这样的用途呢? 总结：因为这些物质的主要成分二氧化硅是一种熔沸点很高，硬度很大，不溶于水的氧化物。

请学生回忆学习过的物质，还有哪种物质同样有熔沸点高，硬度大的特点? 学生回忆并回答：金刚石。

引导：金刚石与二氧化硅的物理性质相似，是不是它们的结构有些类似之处呢?我们一起来回忆下金刚石的结构。

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学生回忆金刚石晶体结构并描述(正四面体结构)。

引导同学根据金刚石的晶体结构，画出晶体硅、二氧化硅的结构模型。

展示二氧化硅的结构模型图片，并讲解性质与结构之间的关系(结构决定性质，二氧化硅是原子直接构成的晶体，分子间的作用力大，决定了熔沸点高、硬度大的性质)。

讲解：自然界中的二氧化硅有着广泛的应用，从这些物质中提取出的纯的二氧化硅在我们人类文明中起着更为重要的作用，在生活、科研领域中都起着重要作用，比如用作光导纤维、光学镜片等。可以说，目前全球信息的流通、电子工业的发展是离不开二氧化硅的。

环节三:巩固小结

学生总结收获：二氧化硅的性质及用途。

教师课后延伸：我们相信，随着科技的发展，它们还会为人类文明发挥更多的作用，希望同学们努力学习，掌握更多的科学知识，去开发、研究硅这种古老而又年轻的元素。

作业：查阅资料，并写出二氧化硅应用的调查报告。

四、板书设计

中公讲师徐艳艳解析

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第三篇：二氧化硅与信息材料的教学设计

高中化学苏教版化学必修1《二氧化硅与信息材料》的教学设计

一、前期分析

学习内容分析：本节课选自高中化学必修一专题3第三单元第二课，教材主要介绍了二氧化硅的物理化学性质以及应用，工业上用C还原法制取高纯度硅的方法和原理、硅晶体的物理化学性质以及硅晶体的应用。本节课编排在常见金属元素的学习之后，是对全面学习基础材料的补充，让学生能够更多的了解关于基础材料的知识。本节课之后，编排了一些非金属元素的学习，所以整个编排顺序是从金属元素的学习过渡到非金属元素的学习，随意本节知识的学习在整个单元学习中起到承上启下的过渡作用。

学习者分析：本节课的学生是高一学生，他们的思维能力比较活跃，对化学知识的学习充满好奇，而且在初中的学习中，已经学习过了有关碳元素及其化合物的有关知识，所以本节课通过类比碳元素知识的学习，让学生进行知识的构建，对学生来说难度不大。但是，本节课设计到很多新的内容，对硅是半导体，性质介于金属和非金属之间，类比有关碳知识的学习理解起来有点困难。此外，对于二氧化硅的化学性质的理解以及方程式的书写有些问题。教学重点：二氧化硅的化学性质、碳还原法制取高纯硅的方法 教学难点：二氧化硅的化学性质 二、三维目标

知识与技能

1、知道硅在自然界中的存在形式；

2、掌握单质硅、二氧化硅的物理化学性质；

3、知道工业上高纯度硅的制备方法；

4、掌握二氧化硅和硅在信息技术、材料科学等领域的应用。过程与方法

通过碳与硅、二氧化碳与二氧化硅的类比学习，培养推理、归纳、迁移能力 情感态度价值观

体会化学与生活息息相关、化学对我们生活的重要性。

三、教学准备

多媒体课

四、教学过程

【实物展示，导入新课】

PPT展示有关沙子、水晶、玛瑙的图片

师：你们知道他们主要有什么共同点吗？他们的主要成分是什么？

生：不知道

师：其实啊，水晶、玛瑙、沙子等都是天然存在的二氧化硅，关于二氧化硅，我们还需要了解一些什么指示呢？那么本节课呢，我们就一起来探讨有关二氧化硅的知识。既然我们知道沙子的主要成分是二氧化硅，那么沙子的性质就是二氧化硅的性质。首先，我们看一下，沙子有哪些物理性质呢？请同学们想一想，沙子能否溶于水，能否与水反应，能否与空气反应、加热时能否与氧气反应？

生：沙子硬度大，熔沸点很高，可以耐高温；不溶于水，也不与水反应、加热也不与氧气反应，常温也不与酸反应。

师：同学们回答的很好，那么我们一起来归纳下二氧化硅的物理性质。【回顾旧知，类比学习】

师：通常，我们学习一种新物质的性质时我们往往可以找到一种自己熟悉的，跟它有可比性的物质进行类比学习。请同学们回顾一下，初中我们学习了碳和二氧化碳的有关知识，那么请同学们想一下，二氧化碳有哪些化学性质呢？

生：二氧化碳是酸性氧化物，可以和碱反应、、与碱性氧化物反应，有一定的弱氧化剂。师：同学回答的很好，那么接下来请同学们写一写二氧化碳分别与氢氧化钠、水、碳单质、氧化钙的反应方程式。请四位同学上黑板来依次写有关的反应方程式。生：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 生:CO2+H2O=H2CO3 生:CO2+C=2CO 生：CO2+CaO=CaCO3 师：请同学们看一下，这几位同学写的对吗？其实啊，第三位、第四位同学呢，忽略了条件在高温的条件下啊，所以同学们在写化学反应方程式的时候一定要将各个细节写全哈.其实，二氧化硅也是一种酸性氧化物，它与二氧化碳有着相似的化学性质，那么我们类比二氧化碳的反应，来学习二氧化硅的性质。我们知道，二氧化硅既然和二氧化碳有着相似的性质，那么它也可与与碱反应、与碱性氧化物反应，也有一定的氧化性。但是二氧化硅不溶于水，所以二氧化硅是不与水反应的。那么二氧化硅与这些物质反应，方程式是怎样的呢？那么首先我们看二氧化硅与氢氧化钠、氧化钙的反应方程式。

师：二氧化硅还有一个特殊性质：可以与氢氟酸反应。应用于玻璃雕花 {老师板书方程式} 师：同学们，我们知道水晶、玛沙子等都是自然界天然存在的，主要成分是二氧化硅，那么请大家想想，硅元素在自然界是以什么形式存在的呢？ 生：化合物，二氧化硅等

师：很对，硅呢，在自然界中以化合物的形式存在。那么，我们要从自然界中得到单指硅，有什么办法呢？工业上，我们制备高纯度硅的方法采用的是碳还原法，这种方法得到的硅的纯度达到了99.9%。P81。我们一起来看看它的具体过程以及原理。{老师板书方程式}

师：我们学习了二氧化硅的物理化学性质后，那么它有哪些应用呢？请同学们想想看，生活中，我们哪些地方用到了二氧化硅的知识呢？ 生：手机芯片、光导纤维、集成电路

师：是的，二氧化硅在我们生活中应用很广泛的，除刚刚同学讲的外，二氧化硅还可以制作光学镜片、石英坩埚等等。

师：学习了二氧化硅的物理化学性质后，那么对于单质硅的物理化学性质及应用呢？下面呢，我们就一起来学习有关单质硅的知识。P82，请同学们看PPT上硅晶体制品，你能知道硅的哪些物理性质呢？ 生：硬度大

师：是的，硅晶体不仅硬度大，而且熔沸点很高。除此之外呢，硅的化学性质也比较温度，常温下不与氧气、氯气、硝酸、硫酸等发生反应。硅晶体的导电性介于道题和绝缘体之间，是一种重要的半导体材料，广泛应用于电子工业的各个领域。同学们课后可以网上查查资料，增加自己的知识。【回顾新知，归纳总结】

师：本节课我们学习了硅及其二氧化硅的物理化学性质及应用，高纯度硅的制备方法。同学们需要掌握这些知识。

五、形成性评价

1、光导纤维的主要成分是（）

A、Si

B、SiO2

C、SiC

D、水泥

2、简述工业上制得高纯度硅的原理和方法，写出方程式。

六、板书设计

二氧化硅与信息材料一、二氧化硅

1、化学式：SiO2

2、自然界中存在形式：沙子、石英、水晶等

3、空间结构

正四面体的空间网状结构

4、物理性质

熔沸点高，硬度大，不溶于水。

5、二氧化硅的化学性质

6、高纯硅的制备

第四篇：二氧化硅与信息材料教案

二氧化硅与信息材料

一、教学目标： 1.知识与技能：

⑴了解硅在自然界的存在形式，了解硅及二氧化硅的重要性质。⑵了解工业上高纯硅的制备方法。

⑶了解硅、二氧化硅在信息技术、材料科学等领域的应用和与人类文明发展的关系，激发学生研究、开发新材料的意识。2.过程与方法目标：

通过碳与硅，二氧化碳与二氧化硅的对比学习，培养学生的推理、归纳、迁移能力。3.情感与态度目标：

通过硅和二氧化硅的用途的学习，让学生体会到化学与社会的紧密联系，增强学生学习化学的情感需要。

三、教学重点与难点

重点：硅和二氧化硅的化学性质

难点：硅和二氧化硅的化学性质

三、教学用具：

多媒体辅助教学沙子玛瑙饰品、石英钟、。

四、教学方法：

［教师］：展示沙子和日常生活中的玛瑙饰品、石英钟等。

［提问］：你知道这些东西有什么共同点吗?有什么关系吗？

［学生］从化学角度讲主要成分都是二氧化硅。

［教师］幻灯片展示：芯片

［教师］提问：芯片中的主要材料是？

［学生］二氧化硅。

［教师］关于SiO2的性质及用途，我们还不是很了解，下面我们就来进一步学习二氧化硅。

［板书］二氧化硅与信息材料

［教师］：沙子是我们最常见到的二氧化硅之一，结合日常生活常识，日常所见的沙子在哪里？沙子有什么样的性质，基本上就是二氧化硅的性质。首先，沙子能否溶于水，能否与水反应，能否与空气反，加热时能否与氧气反应？

［学生］：沙子很坚硬，熔沸点高，可以耐高温；不溶于水也不与水反应，加热是也不与氧气反应，常温时与常见的酸也不反应。

［教师］很好，大家都说了很多二氧化硅的物理性质和化学性质，而且都很正确。那么二氧化硅还有哪些性质，结合课本的知识，对二氧化硅有一个全面的了解。

［教师］好，现在请归纳二氧化硅的相关的信息。

学生归纳，教师板书

板书：

一、二氧化硅

1、存在形式

沙子、石英、水晶、硅藻土等。

2、空间结构：

正四面体的立体网状结构。

3、物理性质：

熔沸点高，硬度大，不溶于水的固体，不导电

【教师】二氧化硅的化学性质如何呢？学习一种新物质的性质我们往往可以找一种熟悉的、跟它比较有可比性的物质进行对比学习。你觉得应该找哪一种物质进行对比学习？讲讲你的理由？

【学生】都是酸性氧化物，碳元素和硅元素的最外层电子数相同。【教师】二氧化碳有哪些化学性质呢？

【学生】氧化物的分类角度考虑具有酸性氧化物的通性。从氧化还原的角度考虑具有弱氧化性 学生动手书写化学方程式： CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O CO2＋CaO＝CaCO3 CO2＋H2O＝H2CO3 CO2＋C＝2CO 【教师】二氧化硅也是一种酸性氧化物，与有相似的化学性质。请分析二氧化硅的化学性质，并写出相应的化学方程式。

【学生】 SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O SiO2+CaO＝CaSiO3 SiO2＋2C ＝ Si＋2CO 【板书】

4、化学性质 SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O SiO2+CaO＝CaSiO3 SiO2＋2C ＝ Si＋2CO 【教师】二氧化硅还有一个特殊性：它可以与氢氟酸反应 [板书]SiO2+4HF=SiF4 ↑+H2O [讨论]实验室如何贮存氢氟酸？ 【学生】塑料瓶

【教师】我们来小结下二氧化硅的的化学性质

【板书】

常温下，性质稳定，不与水，酸（除氢氟酸）发生反应

【教师】在这里，我要给大家介绍一种新的酸——硅酸。硅酸是一种酸性比碳酸还弱的酸。酸性氧化物与水反应，利用较强酸制较弱酸原理，用可溶性盐与较强的酸反应。实验室能否用二氧化硅能与水反应制取硅酸？ 【学生】不能，二氧化硅不溶于水

【教师】硅酸的制备方法是SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O Na2SiO3+CO2+H2O＝Na2CO3+H2SiO3↓ 或Na2SiO3+2HCl＝2NaCl+H2SiO3↓ 【板书】SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O Na2SiO3+CO2+H2O＝Na2CO3+H2SiO3↓ 或Na2SiO3+2HCl＝2NaCl+H2SiO3↓

【教师】大家看书本第81页第二段，总结下二氧化硅的用途

【板书】

5、二氧化硅用途：制光导纤维，光学镜片、石英坩埚等。

【教师】刚才学习的SiO2在信息领域有重要的应用，其实用SiO2制取得到的单质Si在信息领域也有重要的应用，下面我们就降下单质。【板书】

二、硅

【教师】硅单质用途广泛，但自然界中却没有硅单质。工业上是如何制取硅单质。【板书】

1、硅的制取 SiO2＋2C =Si＋2CO↑ Si＋2Cl2 =SiCl4 SiCl4 ＋2H2 = Si ＋4HCl 【教师】请一位同学总结一下硅的物理性质。

【板书】

2、硅的物理性质：熔沸点很高，硬度很大。【教师】下面我们来讨论以下硅的化学性质

单质硅在常温比较稳定，与氧气、氯气、硝酸、硫酸等物质都很难发生反应，但能与氟气、氢氟酸、强碱反应。在加热时能跟O2等物质发生反应。【板书】：

3、硅的化学性质 Si+O2 加热=SiO2 Si+4F2=SiF4 Si+4HF=SiF4↑+2H2↑

Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑ 提问：

根据所学的单质碳知识，归纳出硅的化学性质与碳的化学性质有什么相同点和不同点。相同点：它们在常温下化学性质很稳定，在加热时能跟O2等物质发生反应。具有一定的还原性。

不同点：硅在常温下与氟气、氢氟酸、强碱反应。碳在加热下与浓硫酸、硝酸等发生反应。提问：

硅的主要用途是什么？

第五篇：二氧化硅教学反思

教学反思

今天上完课了，很高兴有机会参加这样的活动，谈一下我个人的体会。这节课我的目标是要完成二氧化硅重要性质和硅酸的制备。那么我的重点是在二氧化硅的性质上，可是在前面引入这节课的时候提到太多硅的用途，加上复习引入的导学案自主学习，花了时间，现在想想这部分没必要花太多时间，其实我可以展示沙子水晶，岩石引入共同的特点就是硅及其化合物，就让学生在元素周期表中找位置，然后和碳做比较，得出硅是亲氧元素。所以硅在自然界的存在状态自然就引出了。接着展示二氧化硅的存在图片，用途得出物理性质。引入二氧化硅的空间网站结构，再到结构决定性质引入化学性质。这部分的学案习题可以简化。然后从化合价分析得出都有正四价化合物，引入问题学生思考与二氧化碳比较，可能会有哪些性质？再引入二氧化硅的化学性质。引起学生的关注求知欲。我是从学生关注的用途引入的每一个化学性质，我的目的是想让学生从用途上来对化学反应及方程式更加深印象。我以前也这样处理过，对这部分知识我可能更多的关注如何在课堂上尽可能让学生会写化学方程式。在上课之前，我修改了几次教案，因为我一直找不到怎么上才能有亮点，修改之后，化学性质这部分详细了，觉得有可讲性了，可是引入显得杂乱以及连贯性又缺少了。

总的来说，通过这堂课，收获非常多，知道自己在平时的教学中就一直希望面面俱到，总觉得学生自主学习能力差，总想什么都讲到，总担心漏掉知识点，其实这样对学生的能力发展不好。通过这堂课以及各位领到老师的点评，我认为最大的问题是：一

备课时，备学生的环节没有处理好，可以让学生简要回答相关题就好了，学案自学题目需要简化。

二

在引入本节课题上有点杂乱需要重新梳理线索。三.引入化学性质时最好先让学生从二氧化碳入手比较二氧化硅然后对化学性质先提出预测，再去讲解，得出与二氧化碳的异同，让学生学会具体分析问题的方法。这样整堂课可能会显得更紧凑。另外我觉得吴老师提到的：如何保持一堂课都让学生保持热情才是最难做到的。我觉得这次上课，真的对我帮助很大，我也希望有机会能继续锻炼自己。还希望各位老师提出宝贵意见，教学上还有很多不足，希望借这次机会，让自己更快成长！再次感谢化学频道的机会，感谢各位老师的指导！谢谢