2019-2020年高考化學 第一節(jié) 無機非金屬材料的主角—硅 第1課時教案.doc
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2019-2020年高考化學 第一節(jié) 無機非金屬材料的主角—硅 第1課時教案 本章主要討論硅、氯、硫和氮等典型非金屬元素及其重要化合物的性質(zhì)，安排在第三章“金屬及其化合物”之后，是常見無機物及其性質(zhì)等知識的繼續(xù)。這些內(nèi)容既是學生今后繼續(xù)學習化學的基礎(chǔ)，也是在生活中經(jīng)常要接觸、需要了解和應(yīng)用的化學常識。 第一節(jié)：硅及其化合物，安排在第一節(jié)，突出了硅是一種新材料的作用。通過本節(jié)學習，有利于培養(yǎng)學生關(guān)心社會、熱愛生活的習慣。 第二節(jié)：氯——一種重要的非金屬。不僅與人類生產(chǎn)、生活聯(lián)系密切，而且在化學教學中的地位更是舉足輕重。 第三節(jié)：硫、氮的氧化物，第四節(jié)：氨、硝酸、硫酸更是打破了原來的知識體系，突出了科學的分類方法，加強了環(huán)保教學。有利于培養(yǎng)學生的社會責任感。 本章具有鞏固離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等基本知識的作用。在第三章的基礎(chǔ)上，進一步介紹元素化合物知識和研究方法，為元素族概念的形成、元素性質(zhì)的遞變規(guī)律、元素周期表的形成積累感性材料，是學生認識元素周期律、元素周期表知識的重要基礎(chǔ)。 本章在選材上著眼于這幾種元素的單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)，在知識安排上盡量使知識和用途相結(jié)合，理論和實際相結(jié)合，利用辯證的觀點理解事物的兩面性，從而使學生認識到常見無機物在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用，以及與人類和環(huán)境的辯證關(guān)系。這是新教材與舊教材一點重要區(qū)別，更是新課程、新課標理念的重要體現(xiàn)。例如，二氧化硅與硅酸鹽產(chǎn)品的應(yīng)用及其發(fā)展，氯氣的性質(zhì)與應(yīng)用及其可能存在的問題，氨、硝酸和硫酸的性質(zhì)及廣泛用途，酸雨的形成等。這些內(nèi)容不僅增強了學生的學習興趣，而且培養(yǎng)了學生的科學態(tài)度和辯證唯物主義世界觀。另外，通過科學史話——“氯氣的發(fā)現(xiàn)和確認”的學習，不僅使學生了解到科學家嚴謹、求實的科學態(tài)度，而且還讓學生在學習的過程中體會到科學發(fā)明的艱辛。有利于培養(yǎng)學生勇于探索、勇于實踐、勇于創(chuàng)新的精神，更有利于對學生進行思想品德教育。這也是新課程、新課標理念的重要體現(xiàn)?？茖W視野——“新型陶瓷”“信使分子——NO”等讓學生了解最新的科研成果，可以激發(fā)學生對學習化學的興趣，有助于培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力。有利于培養(yǎng)學生的社會責任感。 教學時，要引導學生充分利用已有的知識學習新知識，努力做到溫故知新。在第二章中學生對分類方法已有所了解，本章選取幾種典型的非金屬元素，它們與離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)聯(lián)系密切，教學時最好從離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等不同角度來理解和認識所涉及的化學反應(yīng)，從新反應(yīng)的角度鞏固氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念。使學生在第一章學到的分類方法，應(yīng)用到氧化還原反應(yīng)的分類中去，并能初步了解氧化還原反應(yīng)的重要性。 非金屬及其化合物知識受課時所限，不可能像過去那樣分章詳細介紹，只能相對集中，因此在設(shè)計教科書結(jié)構(gòu)時，對教學內(nèi)容進行了精選和整合。為了使學生對非金屬及其化合物有一個整體的了解，本章對代表性元素各有側(cè)重地選擇有重要價值的單質(zhì)及其化合物讓學生學習、研究。在編排順序上，將存在和用途十分廣泛的元素硅及其化合物、典型的非金屬元素氯及其化合物分節(jié)編寫，并想方設(shè)法在節(jié)的標題上都盡可能地突出其重要性，例如：1.無機非金屬材料的主角——硅;2.富集在海水中的元素——氯。首先使學生在感官上受到強烈的刺激,留下深刻的第一印象。使學生了解到該節(jié)元素及其化合物的重要性質(zhì)或存在或用途。將與當代環(huán)境關(guān)系十分密切的硫和氮的氧化物、用途廣泛的兩種酸——硫酸和硝酸以及氨分別合節(jié)編寫，有分有合，突出重點，加強聯(lián)系和對比。從知識的編排上就給學生提供了培養(yǎng)歸納能力、比較能力的平臺。把兩種重要的酸硫酸和硝酸放在一起學習，有利于學生從新的角度掌握知識，有利于培養(yǎng)學生的能力，有利于教學中突出重點、突破難點。 增強學習的探究性、親歷性和體驗性。元素化合物的性質(zhì)來自觀察、實驗和經(jīng)驗，是新教材的又一大亮點。本章通過多處“實驗”“思考與交流”“學與問”“實踐活動”“科學探究”以及習題等的設(shè)計，大大增加學生活動，學生的學習自主性得到了更多體現(xiàn)，真正體現(xiàn)了以學生為主體的新課程觀。例如，第三節(jié)中“用水吸收二氧化氮”的科學探究，讓學生通過實驗現(xiàn)象的觀察與分析，感受過程的變化，尋找變化的原因，感悟?qū)I(yè)上生產(chǎn)硝酸的啟迪，從中體驗探究的樂趣，學會探究的方法。 注重化學知識與科學精神、人文精神的滲透與融合。本章所涉及的單質(zhì)和化合物與社會、生活、健康、環(huán)境的關(guān)系十分密切，教科書在這方面有比較充分的體現(xiàn)。但與以往教科書明顯不同的是，不過分強調(diào)知識的邏輯順序，在注意知識內(nèi)在邏輯的同時，突出了知識與社會、生活、健康、環(huán)境的聯(lián)系，并將科學精神和人文精神融合其中?；瘜W科學技術(shù)與人類的關(guān)系從來沒有像現(xiàn)在這樣密切和嚴峻：化學對人類文明作出了巨大貢獻，而人們對化學的誤解卻越來越深，與化學的關(guān)系越來越疏遠——“化肥越施越多，食品越來越難吃，空氣越來越臟，水越來越臭”。這一切的一切，好像都歸罪于化學?；瘜W及化學工作者受到了前所未有的挑戰(zhàn)!作為基礎(chǔ)科學教育課程的化學必須面對這一現(xiàn)實，化學工作者，尤其是廣大的化學教師，更要勇于挑戰(zhàn)，要肩負起時代的重任，用科學的態(tài)度來看待化學的功與過，用科學的方法去解決存在的問題。這也是新教材的主旨之一：培養(yǎng)學生的社會責任感!本章在介紹幾種典型的非金屬元素的單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)與應(yīng)用時，不回避某些物質(zhì)可能對環(huán)境、健康等帶來的負面影響，并指出化學在解決這些問題時可能的方向和作用，這有助于培養(yǎng)學生的辯證唯物主義的態(tài)度和價值觀。 結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途，性質(zhì)決定物質(zhì)的制備方法。教材在編排時仍然緊緊抓住這條線索，使學生在掌握氯氣及重要的氯化物的性質(zhì)時，初步形成對元素化合物知識學習的一般方法。為今后的元素及其化合物的學習打下堅實的基礎(chǔ)。與以前的舊教材相比，新教材非常注重對物質(zhì)的重要用途的介紹，體現(xiàn)了學以致用的原則。在教學時，教師也要時刻牢記這條主線。要教給學生以方法，真正做到“授人以魚，不如授人以漁”，使新教材的時代功用發(fā)揮得更突出、更明顯，使新教材更具有吸引力和時代感，而且更有利于激發(fā)學生學習化學的興趣，更有利于培養(yǎng)學生的求知欲與探究、創(chuàng)新精神。 教學重點 氯、氮、硫、硅等非金屬單質(zhì)及其化合物的化學性質(zhì)。 教學難點 通過對幾種典型非金屬性質(zhì)的學習，初步了解非金屬的通性，并形成分析問題、歸納問題的能力。通過基本實驗，培養(yǎng)學生的實驗?zāi)芰Α? 課時安排 第1節(jié) 無機非金屬材料的主角——硅 2課時 第2節(jié) 富集在海水中的元素——氯 2課時 第3節(jié) 硫和氮的氧化物 3課時 第4節(jié) 氨 硝酸 硫酸 3課時 復習課 2課時 第一節(jié) 無機非金屬材料的主角——硅 整體設(shè)計 從容說課 硅是一種重要的非金屬元素，在地殼中含量豐富，僅次于氧，含量為26.3%。而且，硅的氧化物及硅酸鹽是構(gòu)成我們賴以生存的地球巖石的主要成分。同時，由于硅酸鹽及其化合物廣泛的用途及誘人的發(fā)展前景，所以，把硅放在本章的第一節(jié)來介紹、學習。 新教材對本章的編排也與舊教材有很大的不同： 1.順序不同。 新教材是按二氧化硅和硅酸→硅酸鹽 →硅單質(zhì)編排的，而舊教材是按單質(zhì)、化合物、性質(zhì)、用途的順序編排的。 之所以如此安排是力求體現(xiàn)新課改的精神：培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，培養(yǎng)學生的探究能力。因為，在自然界二氧化硅（沙子的主要成分）大量存在，它與人們的生產(chǎn)、生活聯(lián)系密切。學生對其用途、性質(zhì)有一定的了解，學生從已有的用途入手，很容易想到：二氧化硅有這樣的用途，那么，它的性質(zhì)怎樣？這樣，就自然而然地引起了學生的興趣，激發(fā)了學生的求知欲，減少了學習上的障礙。 2.要求不同。 新教材從用途入手學習重要的性質(zhì)，注重培養(yǎng)能力，使學生在主動參與中學習知識，在主動探究中學習知識。而舊教材過于強調(diào)知識的灌輸，忽略了能力的培養(yǎng)。本節(jié)抓住重點化學性質(zhì)而不是面面俱到，這樣，節(jié)省了時間，有利于學生掌握更多的知識，有利于擴大知識面，最終達到提高科學素養(yǎng)的目的。 具體建議： 1.從用途入手，掌握二氧化硅、硅酸鹽的化學性質(zhì)。 通過引導學生聯(lián)系實際，了解用途，通過觀察圖片，增強感性認識，為進一步學習打下基礎(chǔ)。 2.采用對比的方法學習。 教學時，建議把CO2和SiO2進行比較，通過復習CO2的性質(zhì)，溫故知新，學習SiO2的性質(zhì)。同時，也可以把CaCO3和CaSiO3，硅酸和碳酸，C和Si進行比較。 3.做好演示實驗，增強感性認識。 實驗是學習化學的重要手段，不僅有利于學生掌握知識，更有利于培養(yǎng)能力。要做好教材中的兩個實驗，引導學生觀察思考，也可以根據(jù)實際情況設(shè)計探究實驗，培養(yǎng)探究能力。例如：可以讓學生設(shè)計實驗證明硅酸的酸性比碳酸弱。 另外，還可以根據(jù)“科學視野”指導學生查閱資料，了解傳統(tǒng)的硅酸鹽材料與新材料的聯(lián)系與區(qū)別，培養(yǎng)學生主動學習的意識。 本節(jié)教學重點：二氧化硅的用途、性質(zhì)。 本節(jié)教學難點：二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)、硅酸鹽的多樣性。 課時安排：2課時 第1課時 教學設(shè)計 三維目標 知識與技能 1.了解硅在自然界中的含量、存在、用途。 2.了解二氧化硅的物理性質(zhì)，掌握二氧化硅的化學性質(zhì)。 3.了解硅的基本性質(zhì)。 4.初步培養(yǎng)學生自主查閱資料的能力。 5.使學生初步掌握化學實驗基本操作、基本技能。 過程與方法 1.自主學習，培養(yǎng)學生自學能力。 2.活動探究，通過硅與碳、二氧化硅與二氧化碳的比較，培養(yǎng)學生的歸納能力、比較能力。 情感、態(tài)度與價值觀 1.培養(yǎng)學生學習元素化合物的正確方法：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途。 2.通過對硅及其用途的學習使學生熱愛自然，熱愛化學。 教學重點 二氧化硅的用途、性質(zhì)，硅酸的性質(zhì) 教學難點 二氧化硅的性質(zhì)、結(jié)構(gòu) 教具準備 多媒體、投影儀、水晶石、一段光纜、試管、燒杯、膠頭滴管、啟普發(fā)生器、NaOH溶液、Na2SiO3溶液、HCl、H2SO4溶液 教學過程 導入新課 （多媒體播放幻燈片） 1.錦繡中華——巍巍昆侖山 ——氣勢磅礴的東岳泰山 ——奇峰峻嶺的黃山 2.廣袤的土地——塔克拉瑪干大沙漠 ——美麗的長江三角洲 師：我們生存的地球，她堅硬的地殼是由什么構(gòu)成的？巖石，構(gòu)成巖石的主要成分是硅酸鹽及硅的氧化物。 （多媒體投出課題：無機非金屬材料的主角——硅） 師：從古至今，在無機非金屬材料中，硅一直都扮演著主要的角色。 ［多媒體播放幻燈片］中國古代的瓷器 推進新課 師：硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖為： 硅與碳原子結(jié)構(gòu)相似，在反應(yīng)中，硅既不容易失去電子，也不容易得到電子，主要形成四價的共價化合物。 師：硅在自然界中主要以二氧化硅及硅酸鹽的形式存在，最常見的沙子中，就含有硅的氧化物——SiO2。 ［板書］一、二氧化硅和硅酸 師：請同學們思考：在自然界中有大量游離態(tài)的碳，但卻沒有硅，這說明了什么？ （多媒體投影資料長片 SiO2、CO2的穩(wěn)定性比較） ［板書］1.二氧化硅（SiO2） 生：看書，了解SiO2的俗名、在地殼中的含量。 ［活動與探究］ 思考：C、Si原子結(jié)構(gòu)相似，形成的氧化物CO2、SiO2性質(zhì)卻有很大的差別，請思考，這主要是什么原因構(gòu)成的？ 生：CO2是氣體，SiO2是固體。 C、Si原子結(jié)構(gòu)有相似之處，最外層都只有4個電子，但形成的氧化物性質(zhì)卻不同，可能是Si、C的結(jié)構(gòu)不同造成的?？赡苁荢iO2、CO2的結(jié)構(gòu)不同。 （多媒體動畫［SiO4］的正四面體結(jié)構(gòu)） ［知識拓展］ （多媒體動畫“干冰”的空間結(jié)構(gòu)示意圖） 師：SiO2與CO2的性質(zhì)有明顯差別，其根本原因在于它們的空間結(jié)構(gòu)不同。 師：展示水晶、瑪瑙、石英坩堝、一段光纜。 師：水晶是自然界中六方柱狀的透明晶體，瑪瑙的成分也是SiO2，它們除了一些常見的可作飾物等用途外，SiO2在工業(yè)上用途也非常廣泛，例如：以石英為材料而制成的光導纖維在電信行業(yè)的應(yīng)用等。 （多媒體播放幻燈片SiO2的用途） 師：結(jié)合已有的關(guān)于水晶、沙子主要成分也是SiO2的知識，請同學們思考： SiO2的物理性質(zhì)有哪些，化學性質(zhì)有哪些，并注意與CO2作比較。 二氧化硅 二氧化碳 化學式 物理性質(zhì) 化學性質(zhì) 可能的解釋 師：常識告訴我們SiO2難溶于水，熔點很高，化學性質(zhì)也很穩(wěn)定?，F(xiàn)在讓我們通過實驗來證明。 ［活動與探究］ SiO2分別與鹽酸、H2SO4、HNO3、HF（氫氟酸）反應(yīng) 現(xiàn)象、方程式 結(jié) 論 SiO2 HCl H2SO4 HNO3 HF 師：HF是唯一可以與SiO2反應(yīng)的酸。 ［板書］SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O 師：一般玻璃都是光滑、透明的，但是，同學們也常見到一些玻璃制品,如玻璃鏡、門窗等畫有許許多多美麗的圖案，這些圖案是怎么“繪上”去的呢？——就是利用氫氟酸和SiO2反應(yīng)的原理。 師：已知SiO2是酸性氧化物，結(jié)合初中的知識，請同學們說出SiO2還可能具有哪些性質(zhì)？ 討論： 生：與堿反應(yīng)。與堿性氧化物反應(yīng)。 師：請分別寫出CO2、SiO2與H2O、CaO、Na2O、Ca（OH）2 、NaOH反應(yīng)的化學方程式。 生：CO2+Na2O====Na2CO3 CO2+CaO====CaCO3 CO2+H2O====H2CO3 SiO2+Na2O====Na2SiO3 SiO2+CaO====CaSiO3 CO2+2NaOH====Na2CO3+H2O CO2+Ca（OH）2====CaCO3↓+H2O SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O SiO2+Ca（OH）2====CaSiO3+H2O SiO2+H2O不反應(yīng) 師：SiO2具有酸性氧化物的通性，與堿反應(yīng)生成鹽和水。 ［例題剖析］ （例1）玻璃的主要成分之一是二氧化硅。能在玻璃上進行蝕刻，將其制成毛玻璃和雕花玻璃的物質(zhì)是( ) A.燒堿 B.純堿 C.氫氟酸 D.鹽酸 師：請同學們思考，并解釋其原因。 生：選AC，因為，燒堿和氫氟酸都能與玻璃中的二氧化硅反應(yīng)；選C，因為，燒堿和二氧化硅反應(yīng)需要加熱，所以，只選C而不選A。 師（總結(jié)）：正確的答案應(yīng)該為C。因為，在常溫下，雖然燒堿和二氧化硅能反應(yīng)： SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O，但該反應(yīng)的速率很慢，不適于進行玻璃加工。 氫氟酸（HF）能和SiO2發(fā)生反應(yīng)：SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O，利用這個反應(yīng)可以進行玻璃雕花。 解答：C ［板書］2.硅酸 師：SiO2難溶于H2O，其對應(yīng)的水化物叫硅酸，硅酸也難溶于水。在實驗室里用可溶性的硅酸鹽與其他酸反應(yīng)而制得。 ［活動與探究］ 把稀鹽酸滴加到Na2SiO3溶液中，可能發(fā)生什么現(xiàn)象？該反應(yīng)的原理是什么？ 生：分組做實驗41，并完成下表 現(xiàn)象 結(jié)論 反應(yīng)方程式 反應(yīng)原理 ［知識拓展］ 把稀H2SO4加入到Na2SiO3溶液中，又會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？ 現(xiàn)象 結(jié)論 反應(yīng)方程式 反應(yīng)原理 ［活動與探究］ 1.把CO2通入Na2SiO3溶液中，會發(fā)生什么現(xiàn)象？ 師：打開一袋裝食品，取出里面一小包展示給同學們看，并問：這是什么？ 生：保鮮劑 干燥劑 師：干燥劑。有的是生石灰，有的是“硅膠”，什么是“硅膠”呢？請看書P76。 ［例題剖析］ （例2）CO2通入下列各溶液中，不可能產(chǎn)生沉淀的是( ) A.氯化鈣溶液 B.石灰水 C.飽和碳酸鈉溶液 D.硅酸鈉溶液 師：請一個同學回答并簡要解釋其原因。 生：選A。CaCl2+CO2 +H2O→不反應(yīng)，B中通入CO2產(chǎn)生CaCO3沉淀，C中會產(chǎn)生NaHCO3沉淀，D中會析出硅酸沉淀。 師（總結(jié)）：分析得很好。 解答：A ［知識拓展］ 如果把上題改成“足量的CO2通入下列各溶液中，可能產(chǎn)生沉淀的是”則又選什么？ 生：選CD。 師（總結(jié)）：解題時，要注意審題，要能夠舉一反三。 答案：CD （例3）下列氧化物按其形成的含氧酸酸性遞增順序排列的是( ) A.SiO2下載提示(請認真閱讀)
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