无机非金属材料的主角—硅
一、教材分析：
《无机非金属材料的主角-硅》是人教版高中化学必修一第四章第一节的内容。

作为非金属元素知识的开端，是在第三章《金属及其化合物》内容的基础上，继续进行关于元素化合物知识的学习和研究方法的训练，通过本节的学习为元素族概念的形成、元素性质的递变规律、元素周期律的形成积累感性材料。

二、学情分析：
我担任的是我校高一（4）班化学课，这些孩子基础薄弱，但学习积极性高。

他们在初中已经学习过二氧化碳的有关知识。

同时在《金属及其化合物》的学习后，对于元素化合物知识的学习积累了一定的方法。

但是学生还没有形成完整的元素化合物学习的化学思想，不太会运用对比的思想学习二氧化硅的化学性质。

所以在教学过程中应做好前期铺垫；在课中引导学生采用对比的学习方法形成一条完整、清晰的主线，建构元素化合物的知识体系。

三、教学目标：
1、知识与技能：
(1)能说出二氧化硅和硅酸的物理性质；认识二氧化硅的主要化学性质。

(2)认识硅酸的制备原理。

(3)了解二氧化硅和硅酸等在生产、生活、信息技术、材料科学等领域的应用。

2、过程与方法：
(1)通过对二氧化硅和硅酸性质的研究，学习利用实验和事实研究物质性质的方法。

(2)通过硅与碳的比较学习，进一步体验“比较”和“分析”的科学方法。

3、情感态度与价值观：
(1)认识二氧化硅和硅酸在生产生活中的应用，体会化学的实用性和创造性。

(2)关注与化学有关的社会热点问题，激发学习化学的热情。

四、教学重点和难点：
教学重点：二氧化硅和硅酸的主要性质；二氧化硅和硅酸在生产生活中的应用
教学难点：二氧化硅的化学性质
五、教学方法：
本节课注重从用途入手学习重要的性质，使学生在主动参与、主动探究中学习知识。

本节课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，最终实现化学核心素养。

具体做法如下：
（1）从用途入手，紧密联系生产和生活实际，创设丰富多样的正式问题情境；发挥核心概念，掌握二氧化硅的化学性质。

（2）采用对比的方法学习。

注意把二氧化硅和二氧化碳进行比较，硅酸和碳酸进行比较。

（3）做好演示实验和学生分组试验，引导学生观察思考，培养学生探究能力。

六、学习方法：
本节课通过让学生自主学习，完成导学案预习案部分，为本节课的学习奠定一定的基础知识；然后通过CO2与SiO2的对比进行知识迁移，掌握二氧化硅的性质，再通过实验探究，最后引导学生进行本节课的归纳小结。

七、教学过程：
1、教学流程图
2、教学过程
第一环节：每课三分钟引入新课
我的每课三分钟题目是《让绿色能源点亮一带一路》，通过绿色能源光伏发电能够有效促进大气污染防治目标的实现，询问学生：你们知道光伏发电所使用的太阳能电池板的主要材料是什么吗？——硅。

从而引进本节课的内容：无机非金属材料的主角——硅。

设计意图：创设情境，生活处处皆化学。

引发学生对硅及其化合物的的好奇，激发对新知识的兴趣。

第二环节：出示学习目标
1、能说出二氧化硅和硅酸的物理性质及用途；认识二氧化硅的主要化学性质和认识硅酸的制备原理。

2、通过硅与碳的比较学习，进一步体验“比较”和“分析”的科学方法。

3、认识二氧化硅和硅酸在生产生活中的应用，体会化学的实用性和创造性。

设计意图：让学生明确本节课的学习目标，能够带着目标进入本节课的学习。

第三环节：预习反馈
根据学生导学案完成情况表扬优秀个人和优秀小组，鼓励待进个人和待进小组。

同时解决预习案中存在的问题。

设计意图：在批改导学案的过程能够了解学生预习情况，通过反馈可以激励学生认真对待预习，然后有针对性的解决预习中存在的问题。

第四环节：教师引导
[展示图片]
[图片过渡]:展示巍巍昆仑山、广袤无垠的塔克拉玛干沙漠和美丽的长江三角洲，师生互动指出其主要成分，顺势引出硅的氧化物及硅酸盐，及硅在地壳中的含量，并指出自古至今，在无机非金属材料中，硅一直扮演者主角的角色。

本节课我们主要学习二氧化硅和硅酸。

1、二氧化硅（SiO2）
SiO2是硅最重要的化合物，其实在我们生活中二氧化硅处处可见。

展示水晶和玛瑙的实物，同时介绍二氧化硅在生活中的广泛应用，根据二氧化硅的用途请同学们总结其物理性质。

询问学生：是什么样的结构决定二氧化硅具有与二氧化碳相差如此之大的物理性质呢？［投影］二氧化硅晶体模型：
[讲解］以硅原子为中心的正四面体型结构，这种正四面体型结构向空间伸展，就形成了具有空间网状结构的原子晶体。

由于每个氧原子同时和两个硅原子成键，所以二氧化硅晶体中，硅氧原子数之比为1∶2，SiO2只表示一种比例关系，并不表示晶体中存在SiO2的小分子。

设计意图：多媒体创设情境，让学生感受生活中蕴含的化学信息，体会化学在现实生活世界中的广泛应用，感受化学的价值，在教学中不仅要使学生“知其然”而且要使学生“知其所以然”，帮助学生建立“结构——性质的化学思维，提高学生的科学素养。

第五环节：合作探究
合作探究1：展示图片，创设问题情境
[提问1] 为什么工艺师傅用HF来雕刻水晶或者玻璃？
[提问2]为什么盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞？
设计意图：创设问题情境，步步引导。

引发学生对知识的好奇，激发对新知识的兴趣。

积极引导学生仔细观察和分析，写出化学方程式。

以学生为主体，发挥学生的主观能动性，自主学习，互相讨论。

合作探究2：SiO2与CO2化学性质的比较
通过列表比较同作为酸性氧化物的CO2、SiO2的结构与性质。

学生回答，老师补充、完善答案。

设计意图：运用构建主义原理，在已有的碳有关知识基础上构建有关硅的知识体系，碳只需简介，这既突出本节课的主题，又完善了学生的知识体系。

【过渡】既然二氧化硅不能溶于水得到相应的酸——硅酸，硅酸是怎样的一种酸，如何制取硅酸呢？先介绍硅酸的物理性质，说明硅胶的用途，再探究、讨论、交流的H3SiO3制取，激起学生的积极性。

下面我们就来学习这个问题。

2. 硅酸(H2SiO3)
合作探究3：硅酸(H2SiO3)的制备
通过所提及硅酸是一种比碳酸还要弱的酸，引导学生完成课本实验4-1。

然后书写化学方程式：Na2SiO3+2HCl+H2O====H2SiO3（胶体）+2NaCl总结硅酸制备原理：较强酸与可溶硅酸盐溶液。

[过渡]硅酸钠在空气中容易变质的原因是什么？增加实验用二氧化碳制硅酸
[学生]Na2SiO3+CO2+H2O====H2SiO3（胶体）+Na2CO3
结论：酸性强弱顺序：HCl> H2CO3> H2SiO3。

第六环节：当堂检测
1.下列物质中主要成分不是二氧化硅的是( )
A.硅胶
B.水晶
C.玛瑙
D.硅石
2.NaOH、KOH等碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中（）
A.具有玻璃塞的细口瓶
B.具有玻璃塞的广口瓶
C.带滴管的滴瓶
D.具有橡胶塞的细口瓶
3.玻璃的主要成分之一是二氧化硅。

能在玻璃上进行蚀刻，并将其制成毛玻璃和雕花
玻璃的物质是（）
A.烧碱
B.纯碱
C.氢氟酸
D.盐酸
4.二氧化碳通入下列各溶液中，不可能产生沉淀的是( )
A.氯化钙溶液
B.石灰水
C.饱和碳酸钠溶液
D.硅酸钠溶液
设计意图：检查学生的掌握情况，同时根据学生不足之处再进行一定程度的讲解。

第七环节：课堂总结（师生共同总结）
结构——性质——用途
设计意图：通过学生自己对本节内容的回顾与小结，使知识系统化，培养学生的逻辑思维能力，找出自己不清楚的知识点，通过及时的反馈信息为下节课的教学做好准备。

第八环节——作业布置
必做题：《能力培养与测试》P68页1-5题
选做题：《课时作业本》P110页1-5题
设计意图：练习有梯度，分为必做题和选做题，学生可以根据自己的实际学习情况完成作业。

有选择性的习题训练，基础一般的同学可以通过必做题巩固知识，基础好的同学可以有拓展的空间。

3、板书设计
第四章非金属元素及其化合物
第一节无机非金属材料的主角—硅
一、二氧化硅和硅酸
１、二氧化硅（SiO2）
（１）物理性质：坚硬、难溶固体
（２）化学性质：不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应
特殊性—SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O（刻蚀玻璃）
酸性氧化物—
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
高温
SiO2+CaO===CaSiO3
２.硅酸(H2SiO3)
（１）不溶于水，酸性比碳酸弱。

（２）制备：较强酸与可溶硅酸盐溶液Na2SiO3+2HCl====H2SiO3↓+2NaCl Na2SiO3+CO2+2H2O===H2SiO3↓+Na2CO3。