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硅課文教學設計

時間：2021-01-04 10:18:53 教學設計

硅課文教學設計

　　一、教學設計

硅課文教學設計

　　為什么要選取硅作為非金屬的開篇呢?

　　從硅及其化合物在國民經濟中的地位來看,從學科發(fā)展的角度來看,硅及其化合物在材料科學和信息技術等領域有廣泛的用途,在半導體、計算機、建筑、通信及宇宙航行、衛(wèi)星等方面大顯身手,而且它們的應用前景十分廣闊;硅酸鹽工業(yè)在經濟建設和日常生活中有著非常重要的地位。無機非金屬材料中硅元素唱主角,而含硅元素的材料制品大都是以二氧化硅為原料。所以,首先介紹硅及其化合物,突出了它在社會發(fā)展歷程中、在科學現(xiàn)代化中的重要性和應用價值。

　　從物質存在和組成多樣性的角度來看,硅是無機非金屬的主角,是地殼的基本骨干元素。自然界中的巖石、土壤、沙子主要以二氧化硅或硅酸鹽的形式存在,地殼的95%是硅酸鹽礦。所以,介紹硅及其化合物,體現(xiàn)了硅元素存在的普遍性和廣泛性。

　　從認知規(guī)律來看,硅元素的主要化合價只有+4價,硅單質比較穩(wěn)定,硅的化合物知識也比較簡單。因此,學生的學習負擔比較輕,有利于學習積極性的保護和培養(yǎng)。

　　本節(jié)內容編排有以下特點:

　　從硅及其化合物的知識體系來看,它由二氧化硅和硅酸、硅酸鹽以及硅單質等三部分內容組成。在內容編排上打破常規(guī),首先從硅的親氧性引出硅主要存在的兩種形式──二氧化硅和硅酸鹽,接著介紹二氧化硅的性質,再介紹硅酸、硅酸鹽的一些性質,最后介紹硅單質。先學習比較熟悉的硅的化合物,再學習單質硅的順序符合認知規(guī)律,有利于學生接受。

　　從知識內容的安排上來看,重點、非重點把握準確。主干內容保持一定量,并重彩描繪。例如,二氧化硅的知識突出酸性氧化物的性質,在“科學視野”中介紹硅氧四面體結構,了解二氧化硅的一些物理性質,然后以圖配文的方式介紹了二氧化硅的用途,最后讓學生通過日常生活中的一些事實,以“思考與交流”的方式得出二氧化硅的化學性質。在學習二氧化硅的化學性質時,既介紹了酸性氧化物的共性,又介紹了SiO2的特性,擴展了學生對非金屬酸性氧化物的認識。硅酸鹽重點介紹硅酸鈉溶液的性質和用途。對非重點知識和拓展性內容,采用多種形式來呈現(xiàn)。例如,簡要介紹了硅酸的制取原理和硅膠的`用途,應用廣泛的硅酸鹽產品以圖片的形式呈現(xiàn),一些新型陶瓷以“科學視野”的方式介紹,硅酸鹽的組成以“資料卡片”的形式介紹,等等。

　　總之,硅及其化合物知識的介紹,既體現(xiàn)了元素存在的廣泛性又體現(xiàn)了應用的前瞻性,既有親近感又可以使學生開闊眼界,同時也能使學生增強對學習化學的重要性的認識。

　　本節(jié)教學重點:二氧化硅的性質。

　　本節(jié)教學難點:硅酸鹽的豐富性和多樣性。

　　教學建議如下:

　　1.采用對比的方法,聯(lián)系碳、二氧化碳等學生已有的知識和生活經驗來介紹硅、二氧化硅等新知識。聯(lián)系和對比是一種有效的學習方法,通過對比可加深對知識的理解,有利于學生對知識的記憶和掌握。因此,應指導學生學會運用對比的方法來認識物質的共性和個性、區(qū)別和聯(lián)系。碳和硅是同一主族相鄰的兩種元素,它們的性質既有相似之處,又有不同之處。在教學時要突出硅的親氧性強于碳的親氧性,從而引導學生理解硅的兩種存在形式──二氧化硅和硅酸鹽。對于SiO2化學性質的教學,可啟發(fā)學生根據(jù)SiO2和CO2都是酸性氧化物這一特點,把它們的性質一一列出。然后引導學生從硅的親氧性大,得出常溫下SiO2的化學性質穩(wěn)定;在加熱的條件下,SiO2才能與堿性氧化物起反應,等等。

　　在介紹硅酸時,可以補充這樣一個實驗:將CO2通入Na2SiO3溶液中,引導學生觀察白色膠狀沉淀的生成,從而加深對H2SiO3的酸性弱于碳酸的認識。

　　對于硅單質,主要讓學生了解硅是重要的半導體材料,在電子工業(yè)上有廣泛的用途。

　　SiO2的結構知識屬于拓展性內容,在教學中不作要求。

　　2.要多運用日常生活中的事例進行教學。非金屬元素首先介紹硅元素,硅的化合物普遍存在是原因之一。因此,教學時要多注意聯(lián)系生產和生活實際,充分利用實物、模型及教科書中的彩圖和插圖,通過放映教學錄像,學生自己搜集有關的實物或照片,在課堂上展示交流等方法,增強教學的直觀性,激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生熱愛科學的情感。例如,可用生活事例來說明SiO2質硬、不溶于水的性質,引導學生通過觀察教科書中的圖片、觀察陶瓷和玻璃制品等實物來了解硅酸鹽的廣泛用途等。

　　3.通過自學討論的方法進行硅酸鹽的教學。學生的學習是一個自主構建的過程。他們帶著自己原有的知識背景、活動經驗和理解走進學習活動,并通過自己的主動活動,包括獨立思考、與他人交流和反思等,去構建對化學知識的理解。例如,講硅酸鹽時可指出,最常見的可溶性硅酸鹽是Na2SiO3,它的水溶液稱為水玻璃。然后展示樣品,觀察水玻璃的黏稠性。同時拿出一塊反復充分浸過水玻璃并已干燥的布條,把它放在火焰上,結果布條不能燃燒,從而認識用水玻璃浸泡織物可以防火。最后,對于硅酸鹽的豐富性和多樣性,建議學生以閱讀、交流的方式來完成。

　　二、活動建議

　　【實驗4-1】

　　控制溶液混合物的酸堿性是制取硅酸凝膠的關鍵。鹽酸的濃度以6 mol/L為宜。

　　在飽和Na2SiO3溶液中,滴加酚酞溶液呈紅色。逐滴加入稀鹽酸,待溶液紅色變淺并接近消失時,有透明的硅酸凝膠產生。

　　【實驗4-2】

　　若無硅酸鈉溶液,可用市售的水玻璃代替。一定要使小木條或濾紙條反復浸透。

　　水浸過的濾紙或小木條,當水分蒸發(fā)后就燃燒。硅酸鈉溶液浸過的濾紙或小木條,當水分蒸發(fā)后不易燃燒(濾紙只起泡)。

　　三、問題交流

　　【思考與交流】

　　物理性質:熔點高、硬度大。

　　化學穩(wěn)定性:化學穩(wěn)定性好,除氫氟酸外一般不與其他酸反應,可以與強堿如NaOH等反應,屬于酸性氧化物。

　　SiO2的這些性質主要和它的結構有關。SiO2是正四面體的空間網狀結構,因此性質很穩(wěn)定。