化学必修一第三单元 含硅矿物与信息材料教案设计

学习课题

教师活动

学生活动

学习反馈

教学设想

1．课前查阅资料，提问引入新课

提问：（1）硅元素在地壳中的含量怎样？

（2）硅元素在自然界主要有哪些存在形式？

自学、归纳、交流、讨论回答问题。

（1）地壳中硅元素的含量仅次于氧，约占总质量的四分之一。

（2）硅元素在自然界中主要是以硅酸盐和二氧化硅的形式存在。地壳质量的92％是硅酸盐和二氧化硅。

（1）培养学生自学能力；

（2）让学生学会通过查阅资料来学习知识的学习方法。

过渡：硅元素在自然界中广泛存在，主要是硅酸盐和二氧化硅的形式，下面我们先来了解硅酸盐的有关知识。

2．硅酸盐(silicate)的结构

（1）多媒体展示：自然界中的一些硅酸盐的图片及其化学式；

（2）举例介绍如何将硅酸盐化学式改写成氧化物的形式；并要求学生练习后总结书写规律。

（3）追问：硅酸盐的结构怎样？为什么常改写成氧化物的形式？

（1）观察图片和化学式，总结；

（2）练习硅酸盐化学式的改写；

（3）分析总结交流讨论书写规律；

（1）硅酸盐的结构复杂。

（2）改写的规律：①各元素写成相应的氧化物，元素的价态保持不变。②顺序按先金属后非金属,金属元素中按金属活动顺序表依次排列，中间用“•”间隔。③注意改写后应与原来化学式中的原子个数比不变。

（3）由于硅酸盐的结构复杂，为了学习研究的方便，常改写成氧化物的形式。

（1）创设情景，激发学习兴趣；

（2）通过训练，巩固知识，培养能力；

（3）通过主动探索得出规律，将知识升华，培养学习的主动性，增强探索意识。

过渡：在硅酸盐中，硅酸钠是极少数溶于水中的一种，用途广泛，下面我们先来学习它的有关知识。

3．硅酸钠(sodium silicate)的知识

（1）展示硅酸钠试剂；

（2）探究实验：硅酸钠的性质①加水溶解；并检验其溶液酸碱性；②向溶液中通二氧化碳或滴加稀盐酸；③再向②中滴加氢氧化钠溶液。（师生共同完成实验，部分实验由学生来探究演示。）

（3）说说硅酸钠的用途。

（1）动手参与、探索实验，观察、分析、思考实验现象，总结硅酸钠的性质；

（2）书写有关的化学、离子方程式；

（3）从性质思考用途。

（1）硅酸钠能溶于水；水溶液称水玻璃。水溶液呈碱性。

（2）向溶液通二氧化碳有白色沉淀生成，滴加稀盐酸也有白色沉淀生成。

Na2SiO3 + 2H2O + CO2 == H4SiO4↓+Na2CO3

Na2SiO3 + 2HCl + H2O == H4SiO4↓+ 2NaCl

在沉淀中加入氢氧化钠溶液，沉淀溶解：H4SiO4 + 2NaOH == Na2SiO3 + 3H2O

(3)硅酸钠能用于作黏合剂、防腐剂、防火作用等。

（1）通过实验探索，培养科学探究能力；

（2）让学生学会掌握：实验探索――分析总结――掌握知识的科学学习方法。

过渡：在丰富的硅酸盐中，除硅酸钠外，其它的在工农业生产中的作用如何？下面我们来了解传统的硅酸盐产品的有关知识。

4．硅酸盐产品（传统材料）

（1）请同学们展示收集的硅酸盐产品；

（2）请同学们简单说说它们是如何生产的？有什么共同点？

（3）播放一段录像（玻璃(glass)、水泥(cement)、陶瓷(china)的生产简介）。展示一些硅酸盐产品。

（4）要求学生总结传统的硅酸盐产品即传统材料：玻璃、水泥、陶瓷的生产原料和产品的主要成分。

（5）提供传统的硅酸盐产品的应用及新发展的有关资料和图片。

（1）学生展示收集的硅酸盐产品；

（2）部分学生回答问题；

（3）观看录像后讨论总结回答问题；

（4）讨论、总结硅酸盐产品的应用与社会发展的关系。提出对产品应用的新设想。

（1）玻璃、水泥、陶瓷生产的共同点是：都在高温下，发生了复杂的物理和化学变化。原料都有含硅元素物质，产品都含硅酸盐，且都是混合物。

（2）玻璃生产的原料：石英、纯碱、石灰石；产品主要成分：n(Na2SiO3)：n(CaSiO3)：n(SiO2)=1：1：4或n(Na2O):n(CaO):n(SiO2)=1:1:6。

两个主要反应：SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑,SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2↑.

水泥生产的原料：黏土、石灰石、少量的石膏；产品主要成分：2CaO·SiO2、3CaO·SiO2、3CaO·Al2O3

（1）创设情景激活学生思维；主动参与体现学习主动性。

（2）了解产品的应用和新发展激发学习的热情，增强探索意识，树立远大理想，增强努力学习的责任感和使命感。

过渡：通过刚才的介绍，我们已经了解到硅酸盐产品传统材料在人类文明发展和社会进步的历程中，起到了很大的推动作用；但是随着科技的发展，这些传统材料又有了新的用途，如玻璃“老爷爷”又焕发出了青春活力――光导纤维的应用。下面我们一起来了解一下光导纤维的有关知识。

5．信息材料――光导纤维

（1）请同学们总结课前查阅的有关信息材料的资料，简述光导纤维的主要成分和用途；

（2）提供有关光导纤维的资料（简介、制造和作用）；播放光导纤维的介绍录像。

（3）展示实物：展示光导纤维并演示光在其中的传播实验。

（1）思维、总结、回答；

（2）阅读资料，交流、讨论总结；

（3）观察实验。

（4）谈谈对信息材料的应用的感想。

（1）光导纤维的主要成分是：石英玻璃；用途非常广泛，如：信息传递（光缆）、光的传递、医生的助手、国防方面、工业生产中等等。

（2）信息材料的使用，使社会的发展步伐大大加快，是社会进入信息时代的标志。

（1）创造变被动为主动的学习环境；实物观察提高对知识的理性认识；

（2）通过资料的阅读，拓宽视野，激发研究、探索的意识。

过渡：硅酸盐除了上面的一些作用外，它还可以用来筛分分子。

6．分子筛

(molecular sieve)

（1）提供分子筛的有关资料和图片；

（2）从资料的介绍，要求学生发挥想象，推测它又哪些方面的用途。

（1）阅读资料；

（2）思维、想象、推测总结，回答。

分子筛可用于：分离、提纯气体或液体混合物；还可以作干燥剂、离子交换剂、催化剂、催化剂载体、净化水、净化空气、防毒器械、食品保鲜、电子产品处理、石油化工等方面。

（1）创设情景，让学生主动参与；发挥思维想象力。

（2）激发学生研究、探索意识。