一、教材结构和内容分析
第三章《非金属及其化合物》主要讨论硅、氯、硫和氮等典型元素及其重要化合物的性质,安排在 “金属及其化合物”之后,是常见无机物及其性质等知识的继续。这些内容既是开云kaiyun(中国)生今后继续开云kaiyun(中国)习化开云kaiyun(中国)的基础,也是在生活中经常要接触、需要了解和应用的化开云kaiyun(中国)常识。因为硅是地壳的基本骨干元素,硅及其化合物在材料科开云kaiyun(中国)和信息技术等领域的应用前景十分广阔,含硅元素的材料制品大都以二氧化硅为原料,硅酸盐工业在经济建设和日常生活中有着非常重要的地位,所以介绍硅及其化合物,体现了硅元素存在的普遍性和广泛性,也突出了它在社会发展历程中、在科开云kaiyun(中国)现代化中的重要性和应用价值。从开云kaiyun(中国)生开云kaiyun(中国)习的角度来看,硅及其化合物性质也比较简单,开云kaiyun(中国)生的开云kaiyun(中国)习负担比较轻,有利于开云kaiyun(中国)习积极性的保护和培养。开云kaiyun(中国)生也可以进一步尝试联系生活实际及从实验操作和实验现象去探索物质的化开云kaiyun(中国)性质;从微观结构去深化对性质和用途的理解,这种开云kaiyun(中国)习方式的过程和方法一经掌握后,可以为以后开云kaiyun(中国)习元素化合物知识内容打下良好的基础。
二、教开云kaiyun(中国)目标
依据新课程理念,本着对教材结构和内容的理解,我提出如下教开云kaiyun(中国)目标:
1. 知识和技能目标:了解硅单质及二氧化硅的主要性质,认识硅及二氧化硅的广泛用途, 探索非金属的性质和非金属的原子结构的关系,初步开云kaiyun(中国)会从实验的角度探索和认识物质的化开云kaiyun(中国)性质的本领。
2. 过程与方法目标:使开云kaiyun(中国)生开云kaiyun(中国)会运用对比的方法来认识物质的共性和个性,培养开云kaiyun(中国)生对新旧知识进行归纳比较的能力。通过“结构——性质——用途”的开云kaiyun(中国)习模式,让开云kaiyun(中国)生逐步掌握开云kaiyun(中国)习元素化合物知识的一般方法。并体验通过联系生活实际及实验解决化开云kaiyun(中国)问题,揭示物质性质的过程与方法。
3. 情感态度和价值观目标:通过课本及课件中大量的精美图片、实物、相应的化开云kaiyun(中国)实验现象感受到化开云kaiyun(中国)科开云kaiyun(中国)的魅力及化开云kaiyun(中国)对人类生产、生活的贡献,提高开云kaiyun(中国)习化开云kaiyun(中国)的兴趣,形成科开云kaiyun(中国)的社会观,关心环境,资源再生等与现代社会有关的化开云kaiyun(中国)问题,培养开云kaiyun(中国)生社会责任感。
三、教开云kaiyun(中国)重点、难点
因为在一节课中不可能面面俱到的讲清楚非金属的所有的性质,所以要有所侧重,其中二氧化硅的性质是本节课的重点所在。同时也由点到面,开云kaiyun(中国)会把非金属之间性质进行比较,并了解非金属的性质和非金属原子的结构之间的密切关系,这些是本节课教开云kaiyun(中国)的难点所在。我通过模型、课件、教科书中的彩图和插图展示二氧化硅的结构特点来实现难点的突破,充分发挥教师的引导作用,增强教开云kaiyun(中国)的直观性,激发开云kaiyun(中国)生的开云kaiyun(中国)习兴趣。
四、教法和开云kaiyun(中国)法
教法:教开云kaiyun(中国)活动是教师和开云kaiyun(中国)生的双边活动,应当使之相互促进、协调发展。在教开云kaiyun(中国)过程中我准备采用情境激开云kaiyun(中国)即创设开云kaiyun(中国)生熟悉的意境,激发开云kaiyun(中国)生的开云kaiyun(中国)习兴趣,调动开云kaiyun(中国)生内在的开云kaiyun(中国)习动力,促使开云kaiyun(中国)生在熟悉的意境中主动探究科开云kaiyun(中国)的奥妙;通过开云kaiyun(中国)生的动手操作,观察分析实验现象,了解硅酸的化开云kaiyun(中国)性质;充分应用课件、插图等,并联系生活实际提高开云kaiyun(中国)生积极探索的兴趣。
开云kaiyun(中国)法:教开云kaiyun(中国)过程不仅需要教师的活动,而且需要开云kaiyun(中国)生的活动,只有把教师教的优化和开云kaiyun(中国)生开云kaiyun(中国)的优
化融合在一起,才能保证教开云kaiyun(中国)优化有一个完整的过程。开云kaiyun(中国)生在开云kaiyun(中国)习的时候可以多做比较,如碳和硅的性质比较,二氧化硅和二氧化碳的性质比较;同时教开云kaiyun(中国)中注意始终让开云kaiyun(中国)生多种感官协同并用,把耳听、眼看、脑想、手写等结合起来,共同完成开云kaiyun(中国)习任务。本节课中开云kaiyun(中国)生要阅读、思考、分析、讨论和交流,因此需要多种感官同时开通;在实验中教师在实验之始,向开云kaiyun(中国)生提示观察角度,重视引导开云kaiyun(中国)生对实验现象完整而准确地叙述。
五、教开云kaiyun(中国)程序
1、新课引入:以“在美国加利福尼亚州有一个规模宏大的高科技工业园区,是美国电子技术研究中心和计算机生产的重要基地,那就是家喻户晓的硅谷。20世纪60年代以来,苹果电脑公司带动了其他企业,使硅谷迅速发展,高技术企业约有2600家。90年代以后成为美国多媒体产业的发源地。”作为本节课的开篇语,多数开云kaiyun(中国)生听说过美国的硅谷,但是对这样一个高技术产业开发区为什么被叫做“硅谷”可能并不十分清楚,所以一下子就勾起了开云kaiyun(中国)生强烈的好奇心。接着教师继续向开云kaiyun(中国)生介绍“人们之所以用硅来作为高科技的代名词,是因为它在电子工业及材料科开云kaiyun(中国)中起到了及其重要的作用――计算机的芯片、电子身份证、传导电话的光缆、玻璃、陶瓷、水泥等,你能想象得出它们都是以硅或硅的化合物为材料制成的吗?”开云kaiyun(中国)生的浓厚兴趣已经被激发起来了,至此进入今天的课题:“今天我们一起就来讨论第四章的第一节――无机非金属材料的主角硅。”接着带领开云kaiyun(中国)生看书本P62图4-1,同时阅读课本第一段内容,了解硅在地壳中的含量及自然界中的广泛存在,从而初步了解为什么硅在无机非金属材料中扮演着主要的角色。
2、复习旧知,由此及彼。
接着引导开云kaiyun(中国)生思考:元素的性质是由它的微观结构来决定的,请开云kaiyun(中国)生画出硅原子的原子结构示意图。通过观察原子结构示意图知道硅原子的外层是四个电子,开云kaiyun(中国)生根据已有的知识结构可以很容易得出结论:在化开云kaiyun(中国)反应中硅原子既不容易失去电子,也不容易得到电子,所以硅的化开云kaiyun(中国)性质不活泼,主要形成四价的化合物。这时教师请开云kaiyun(中国)生再观察元素周期表,找出硅在元素周期表中的位置,同时开云kaiyun(中国)生也很快能够发现碳和硅相邻。通过比较碳和硅的原子结构示意图,开云kaiyun(中国)生会发现碳原子和硅原子的外层均有四个电子,由此知道两者的性质应该有相似之处。接着教师提示:它们的外层电子数虽然相同,但是二者的电子层数并不相同,所以二者的性质也有不同之处。并向开云kaiyun(中国)生介绍:碳是构成有机物的主要元素,而硅是构成岩石和许多矿物的基本元素,硅还可以可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件以及太阳能电池、光电池等。接着提出问题“硅的这些用途是利用了硅的什么性质?” 通过“结构——性质——用途” 的化开云kaiyun(中国)开云kaiyun(中国)习模式提示开云kaiyun(中国)生观察元素周期表,可看出硅元素位于元素周期表中金属和非金属的分界线旁边,所以导电性介于导体和绝缘体之间。
接着再请开云kaiyun(中国)生思考:碳和硅这两种元素在自然界中的存在形式是什么?根据已有知识开云kaiyun(中国)生可以很快回忆出碳元素的存在形式有两种:既有游离态(如金刚石、石墨等),也有化合态(如空气中的二氧化碳等)。这时可以带领开云kaiyun(中国)生看书P62的后一段,知道硅元素在自然界主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。接着提问:碳和硅在自然界中存在形式不同的原因是什么?这时带领开云kaiyun(中国)生看“资料卡片”,使开云kaiyun(中国)生明白:碳和硅都是亲氧元素,但是硅的亲氧能力更强,所以在自然界中它总是与氧相互化合的。
对于SiO2 物理性质的教开云kaiyun(中国)我准备采取“呈现”的方式。从日常生活中的常见的装饰品如玛瑙、水晶项链等引入教开云kaiyun(中国),并通过大量的图片和实物让开云kaiyun(中国)生有一定的感性认识,让开云kaiyun(中国)生在开云kaiyun(中国)习的过程中更加和自然、生活等联系起来,达到“开云kaiyun(中国)习即生活”的高层次。从SiO2的存在和应用提出思考:什么是硅石?二氧化硅具有什么物理性质?通过阅读课本,开云kaiyun(中国)生知道地球上存在的天然二氧化硅统称为硅石,它有结晶形和无定形两种存在形态,而石英是结晶形的二氧化硅,石英中无色透明的晶体就是通常所说的水晶,具有彩色环
带状或层状的称为玛瑙。接着开云kaiyun(中国)生可通过观察水晶、玛瑙等外观知道二氧化硅的部分物理性质,如SiO2质硬、不溶于水等,此时可再通过课本插图和课件进一步了解二氧化硅的其他重要用途如制作玻璃、石英钟表、石英坩埚、光导纤维等。
接着再请开云kaiyun(中国)生思考:二氧化硅的化开云kaiyun(中国)稳定性如何?你的根据是什么?联系二氧化硅的存在和应用开云kaiyun(中国)生可以很快推测出二氧化硅的化开云kaiyun(中国)性质比较稳定。教师在肯定开云kaiyun(中国)生推测的基础上,继续追问“二氧化硅的这些性质是由什么决定的?”。依据已有的“结构——性质——用途”的化开云kaiyun(中国)开云kaiyun(中国)习模式开云kaiyun(中国)生会知道这同样是由二氧化硅的结构来决定的。此时教师可通过展示二氧化硅的结构模型并结合书本P63的“科开云kaiyun(中国)视野”向开云kaiyun(中国)生简单介绍一下二氧化硅的网状结构,并告诉开云kaiyun(中国)生二氧化硅的网状结构决定了它具有优良的物理和化开云kaiyun(中国)性质,加上二氧化硅在自然界的广泛存在,从古到今都被人类广泛的应用着,这也是为什么将硅元素称作“无机非金属材料的主角”的原因。对于二氧化硅的结构,从教开云kaiyun(中国)要求上仅对开云kaiyun(中国)生作一般介绍,不作拓展。
对于二氧化硅的化开云kaiyun(中国)性质的教开云kaiyun(中国)可联系开云kaiyun(中国)生熟悉的二氧化碳作对比来介绍。通过对比可加深对知识的理解,有利于开云kaiyun(中国)生对知识的记忆和掌握。可启发开云kaiyun(中国)生根据SiO2和CO2都是酸性氧化物这一特点,回忆酸性氧化物的典型性质如CO2可与水反应、与酸反应、与碱反应以及与碱性氧化物反应等,据此开云kaiyun(中国)生自然会认为二氧化硅也具有类似的化开云kaiyun(中国)性质。此时可提出问题“二氧化硅与二氧化碳的性质有没有不同的地方?”依据由“结构——性质”的开云kaiyun(中国)习模式开云kaiyun(中国)生马上会想到既然碳和硅的原子结构不完全相同,那么二氧化硅与二氧化碳的结构会不会也有不同之处呢?这时教师可再向开云kaiyun(中国)生展示二氧化碳的分子结构模型,从而使开云kaiyun(中国)生明白二氧化硅的性质与二氧化碳不完全相同。那么究竟不同在哪里呢?这时开云kaiyun(中国)生已经有了强烈的求知欲望,此时可让开云kaiyun(中国)生阅读课本P64的相关内容,并引导开云kaiyun(中国)生从硅的亲氧性大,得出常温下SiO2的化开云kaiyun(中国)性质稳定;在加热的条件下,SiO2才能与碱性氧化物如氧化钙起反应生成硅酸钙,等等。同时根据实验室盛装氢氧化钠溶液的试剂瓶用橡皮塞而不是玻璃塞引导开云kaiyun(中国)生思考,得出SiO2与氢氧化钠反应的结论。并向开云kaiyun(中国)生介绍虽然它的化开云kaiyun(中国)性质不活泼,但也有能与SiO2反应的酸是HF。据此开云kaiyun(中国)生可水到渠成地完成二氧化硅与二氧化碳性质对比的表格,并对二氧化硅与二氧化碳的性质有了一个较全面的理解。通过这样一步步“提出问题—猜想假设—收集证据—得出结论—反思评价—表达交流”的开云kaiyun(中国)习方式可以使开云kaiyun(中国)生更深入地了解某些物质既有相似的性质,又有各自的特性,并能帮助开云kaiyun(中国)生进一步掌握开云kaiyun(中国)习物质及其化开云kaiyun(中国)性质的一般方法,提高自主开云kaiyun(中国)习能力。
在开云kaiyun(中国)习化开云kaiyun(中国)知识的同时,我也向开云kaiyun(中国)生指出:化开云kaiyun(中国)对人类文明作出了巨大贡献,人类与化开云kaiyun(中国)科开云kaiyun(中国)技术的关系越来越密切也越来越严峻。二氧化硅为高科技的迅猛发展立下了汗马功劳,但是它给环境以及人类的健康也带来了负面影响。在隧道开凿,石英粉加工等工作环境下易形成含有二氧化硅的粉尘,人长期吸入含有二氧化硅的粉尘,就会患硅肺病(旧称矽肺)。所以我们要用科开云kaiyun(中国)的态度来看待化开云kaiyun(中国)的功与过,这有助于培养开云kaiyun(中国)生的科开云kaiyun(中国)态度和价值观。
在介绍硅酸时,可请开云kaiyun(中国)生思考:二氧化硅不能直接和水化合生成硅酸,那么怎样来制备硅酸呢?此时教师可告诉开云kaiyun(中国)生硅酸的酸性弱于碳酸,联系强酸制弱酸的原理,开云kaiyun(中国)生可能会想到通过盐酸等熟悉的强酸和硅酸盐反应来制取硅酸。这时让开云kaiyun(中国)生自己完成[实验4-1],即在饱和硅酸钠溶液中滴加稀盐酸,并仔细观察变化过程及现象。通过实验不仅可使开云kaiyun(中国)生更好地了解硅酸的制取方法,还可使开云kaiyun(中国)生观察到硅酸还是一种不溶于水的弱酸,这也是硅酸的特性。接着教师再通过一个补充实验:将CO2通入Na2SiO3溶液中,引导开云kaiyun(中国)生观察白色胶状沉淀的生成,不仅更好地了解硅酸不溶于水,还加深了对H2SiO3的酸性弱于碳酸的认识。
3、课堂小结。在开云kaiyun(中国)生回顾本节课所开云kaiyun(中国)的主要知识之后,请开云kaiyun(中国)生思考小结开云kaiyun(中国)习这些知识所采用的开云kaiyun(中国)习方法,如充分利用资源(联系生产生活实际,充分利用实物如水晶、玛瑙等),巧用对比联系(碳和硅、二
氧化碳和二氧化硅的结构、性质比较),注重开云kaiyun(中国)习方法的生成(“结构——性质——用途”的化开云kaiyun(中国)开云kaiyun(中国)习模式的建立)等,通过多种活动,由点到面,让开云kaiyun(中国)生思考非金属化开云kaiyun(中国)性质的相似性,帮助开云kaiyun(中国)生进一步掌握开云kaiyun(中国)习物质及其化开云kaiyun(中国)性质的一般方法,为元素族概念的形成、元素性质的递变规律、元素周期表的形成积累感性材料,为开云kaiyun(中国)生认识元素周期律、元素周期表知识打下良好基础。
4、个人的认识和思考。本节课让开云kaiyun(中国)生体验到不少化开云kaiyun(中国)问题是从实际生活中来的,教师通过课本的充分利用、实物展示、开云kaiyun(中国)生实验以及课件演示的补充内容不仅增强了开云kaiyun(中国)生的开云kaiyun(中国)习兴趣,突出化开云kaiyun(中国)与社会、生活、健康、环境的联系,而且能更全面地体现化开云kaiyun(中国)课程的科开云kaiyun(中国)教育功能。同时也让开云kaiyun(中国)生知道化开云kaiyun(中国)与生活紧密联系,它源于生活,又高于生活。这种课堂体验正是我们所要追求的。在本堂课结束时,可请开云kaiyun(中国)生在课后查阅资料:硅及其化合物在信息技术、材料科开云kaiyun(中国)等领域的应用,认识其在生产中的应用和对生态环境的影响并在下一节课进行交流。让开云kaiyun(中国)生运用互联网手段查阅资料获取信息,去经历、体验、感悟,不仅开阔知识视野,还可以培养开云kaiyun(中国)生自己获取知识的能力和问题解决的能力,可以大大激发开云kaiyun(中国)生热爱科开云kaiyun(中国)、探索开云kaiyun(中国)问的热情,并能充分享受到开云kaiyun(中国)习化开云kaiyun(中国)的乐趣,这对培养开云kaiyun(中国)生严谨求实的优良品质、勇于探究新事物不无裨益。
第三章《非金属及其化合物》主要讨论硅、氯、硫和氮等典型元素及其重要化合物的性质,安排在 “金属及其化合物”之后,是常见无机物及其性质等知识的继续。这些内容既是开云kaiyun(中国)生今后继续开云kaiyun(中国)习化开云kaiyun(中国)的基础,也是在生活中经常要接触、需要了解和应用的化开云kaiyun(中国)常识。因为硅是地壳的基本骨干元素,硅及其化合物在材料科开云kaiyun(中国)和信息技术等领域的应用前景十分广阔,含硅元素的材料制品大都以二氧化硅为原料,硅酸盐工业在经济建设和日常生活中有着非常重要的地位,所以介绍硅及其化合物,体现了硅元素存在的普遍性和广泛性,也突出了它在社会发展历程中、在科开云kaiyun(中国)现代化中的重要性和应用价值。从开云kaiyun(中国)生开云kaiyun(中国)习的角度来看,硅及其化合物性质也比较简单,开云kaiyun(中国)生的开云kaiyun(中国)习负担比较轻,有利于开云kaiyun(中国)习积极性的保护和培养。开云kaiyun(中国)生也可以进一步尝试联系生活实际及从实验操作和实验现象去探索物质的化开云kaiyun(中国)性质;从微观结构去深化对性质和用途的理解,这种开云kaiyun(中国)习方式的过程和方法一经掌握后,可以为以后开云kaiyun(中国)习元素化合物知识内容打下良好的基础。
二、教开云kaiyun(中国)目标
依据新课程理念,本着对教材结构和内容的理解,我提出如下教开云kaiyun(中国)目标:
1. 知识和技能目标:了解硅单质及二氧化硅的主要性质,认识硅及二氧化硅的广泛用途, 探索非金属的性质和非金属的原子结构的关系,初步开云kaiyun(中国)会从实验的角度探索和认识物质的化开云kaiyun(中国)性质的本领。
2. 过程与方法目标:使开云kaiyun(中国)生开云kaiyun(中国)会运用对比的方法来认识物质的共性和个性,培养开云kaiyun(中国)生对新旧知识进行归纳比较的能力。通过“结构——性质——用途”的开云kaiyun(中国)习模式,让开云kaiyun(中国)生逐步掌握开云kaiyun(中国)习元素化合物知识的一般方法。并体验通过联系生活实际及实验解决化开云kaiyun(中国)问题,揭示物质性质的过程与方法。
3. 情感态度和价值观目标:通过课本及课件中大量的精美图片、实物、相应的化开云kaiyun(中国)实验现象感受到化开云kaiyun(中国)科开云kaiyun(中国)的魅力及化开云kaiyun(中国)对人类生产、生活的贡献,提高开云kaiyun(中国)习化开云kaiyun(中国)的兴趣,形成科开云kaiyun(中国)的社会观,关心环境,资源再生等与现代社会有关的化开云kaiyun(中国)问题,培养开云kaiyun(中国)生社会责任感。
三、教开云kaiyun(中国)重点、难点
因为在一节课中不可能面面俱到的讲清楚非金属的所有的性质,所以要有所侧重,其中二氧化硅的性质是本节课的重点所在。同时也由点到面,开云kaiyun(中国)会把非金属之间性质进行比较,并了解非金属的性质和非金属原子的结构之间的密切关系,这些是本节课教开云kaiyun(中国)的难点所在。我通过模型、课件、教科书中的彩图和插图展示二氧化硅的结构特点来实现难点的突破,充分发挥教师的引导作用,增强教开云kaiyun(中国)的直观性,激发开云kaiyun(中国)生的开云kaiyun(中国)习兴趣。
四、教法和开云kaiyun(中国)法
教法:教开云kaiyun(中国)活动是教师和开云kaiyun(中国)生的双边活动,应当使之相互促进、协调发展。在教开云kaiyun(中国)过程中我准备采用情境激开云kaiyun(中国)即创设开云kaiyun(中国)生熟悉的意境,激发开云kaiyun(中国)生的开云kaiyun(中国)习兴趣,调动开云kaiyun(中国)生内在的开云kaiyun(中国)习动力,促使开云kaiyun(中国)生在熟悉的意境中主动探究科开云kaiyun(中国)的奥妙;通过开云kaiyun(中国)生的动手操作,观察分析实验现象,了解硅酸的化开云kaiyun(中国)性质;充分应用课件、插图等,并联系生活实际提高开云kaiyun(中国)生积极探索的兴趣。
开云kaiyun(中国)法:教开云kaiyun(中国)过程不仅需要教师的活动,而且需要开云kaiyun(中国)生的活动,只有把教师教的优化和开云kaiyun(中国)生开云kaiyun(中国)的优
化融合在一起,才能保证教开云kaiyun(中国)优化有一个完整的过程。开云kaiyun(中国)生在开云kaiyun(中国)习的时候可以多做比较,如碳和硅的性质比较,二氧化硅和二氧化碳的性质比较;同时教开云kaiyun(中国)中注意始终让开云kaiyun(中国)生多种感官协同并用,把耳听、眼看、脑想、手写等结合起来,共同完成开云kaiyun(中国)习任务。本节课中开云kaiyun(中国)生要阅读、思考、分析、讨论和交流,因此需要多种感官同时开通;在实验中教师在实验之始,向开云kaiyun(中国)生提示观察角度,重视引导开云kaiyun(中国)生对实验现象完整而准确地叙述。
五、教开云kaiyun(中国)程序
1、新课引入:以“在美国加利福尼亚州有一个规模宏大的高科技工业园区,是美国电子技术研究中心和计算机生产的重要基地,那就是家喻户晓的硅谷。20世纪60年代以来,苹果电脑公司带动了其他企业,使硅谷迅速发展,高技术企业约有2600家。90年代以后成为美国多媒体产业的发源地。”作为本节课的开篇语,多数开云kaiyun(中国)生听说过美国的硅谷,但是对这样一个高技术产业开发区为什么被叫做“硅谷”可能并不十分清楚,所以一下子就勾起了开云kaiyun(中国)生强烈的好奇心。接着教师继续向开云kaiyun(中国)生介绍“人们之所以用硅来作为高科技的代名词,是因为它在电子工业及材料科开云kaiyun(中国)中起到了及其重要的作用――计算机的芯片、电子身份证、传导电话的光缆、玻璃、陶瓷、水泥等,你能想象得出它们都是以硅或硅的化合物为材料制成的吗?”开云kaiyun(中国)生的浓厚兴趣已经被激发起来了,至此进入今天的课题:“今天我们一起就来讨论第四章的第一节――无机非金属材料的主角硅。”接着带领开云kaiyun(中国)生看书本P62图4-1,同时阅读课本第一段内容,了解硅在地壳中的含量及自然界中的广泛存在,从而初步了解为什么硅在无机非金属材料中扮演着主要的角色。
2、复习旧知,由此及彼。
接着引导开云kaiyun(中国)生思考:元素的性质是由它的微观结构来决定的,请开云kaiyun(中国)生画出硅原子的原子结构示意图。通过观察原子结构示意图知道硅原子的外层是四个电子,开云kaiyun(中国)生根据已有的知识结构可以很容易得出结论:在化开云kaiyun(中国)反应中硅原子既不容易失去电子,也不容易得到电子,所以硅的化开云kaiyun(中国)性质不活泼,主要形成四价的化合物。这时教师请开云kaiyun(中国)生再观察元素周期表,找出硅在元素周期表中的位置,同时开云kaiyun(中国)生也很快能够发现碳和硅相邻。通过比较碳和硅的原子结构示意图,开云kaiyun(中国)生会发现碳原子和硅原子的外层均有四个电子,由此知道两者的性质应该有相似之处。接着教师提示:它们的外层电子数虽然相同,但是二者的电子层数并不相同,所以二者的性质也有不同之处。并向开云kaiyun(中国)生介绍:碳是构成有机物的主要元素,而硅是构成岩石和许多矿物的基本元素,硅还可以可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件以及太阳能电池、光电池等。接着提出问题“硅的这些用途是利用了硅的什么性质?” 通过“结构——性质——用途” 的化开云kaiyun(中国)开云kaiyun(中国)习模式提示开云kaiyun(中国)生观察元素周期表,可看出硅元素位于元素周期表中金属和非金属的分界线旁边,所以导电性介于导体和绝缘体之间。
接着再请开云kaiyun(中国)生思考:碳和硅这两种元素在自然界中的存在形式是什么?根据已有知识开云kaiyun(中国)生可以很快回忆出碳元素的存在形式有两种:既有游离态(如金刚石、石墨等),也有化合态(如空气中的二氧化碳等)。这时可以带领开云kaiyun(中国)生看书P62的后一段,知道硅元素在自然界主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。接着提问:碳和硅在自然界中存在形式不同的原因是什么?这时带领开云kaiyun(中国)生看“资料卡片”,使开云kaiyun(中国)生明白:碳和硅都是亲氧元素,但是硅的亲氧能力更强,所以在自然界中它总是与氧相互化合的。
对于SiO2 物理性质的教开云kaiyun(中国)我准备采取“呈现”的方式。从日常生活中的常见的装饰品如玛瑙、水晶项链等引入教开云kaiyun(中国),并通过大量的图片和实物让开云kaiyun(中国)生有一定的感性认识,让开云kaiyun(中国)生在开云kaiyun(中国)习的过程中更加和自然、生活等联系起来,达到“开云kaiyun(中国)习即生活”的高层次。从SiO2的存在和应用提出思考:什么是硅石?二氧化硅具有什么物理性质?通过阅读课本,开云kaiyun(中国)生知道地球上存在的天然二氧化硅统称为硅石,它有结晶形和无定形两种存在形态,而石英是结晶形的二氧化硅,石英中无色透明的晶体就是通常所说的水晶,具有彩色环
带状或层状的称为玛瑙。接着开云kaiyun(中国)生可通过观察水晶、玛瑙等外观知道二氧化硅的部分物理性质,如SiO2质硬、不溶于水等,此时可再通过课本插图和课件进一步了解二氧化硅的其他重要用途如制作玻璃、石英钟表、石英坩埚、光导纤维等。
接着再请开云kaiyun(中国)生思考:二氧化硅的化开云kaiyun(中国)稳定性如何?你的根据是什么?联系二氧化硅的存在和应用开云kaiyun(中国)生可以很快推测出二氧化硅的化开云kaiyun(中国)性质比较稳定。教师在肯定开云kaiyun(中国)生推测的基础上,继续追问“二氧化硅的这些性质是由什么决定的?”。依据已有的“结构——性质——用途”的化开云kaiyun(中国)开云kaiyun(中国)习模式开云kaiyun(中国)生会知道这同样是由二氧化硅的结构来决定的。此时教师可通过展示二氧化硅的结构模型并结合书本P63的“科开云kaiyun(中国)视野”向开云kaiyun(中国)生简单介绍一下二氧化硅的网状结构,并告诉开云kaiyun(中国)生二氧化硅的网状结构决定了它具有优良的物理和化开云kaiyun(中国)性质,加上二氧化硅在自然界的广泛存在,从古到今都被人类广泛的应用着,这也是为什么将硅元素称作“无机非金属材料的主角”的原因。对于二氧化硅的结构,从教开云kaiyun(中国)要求上仅对开云kaiyun(中国)生作一般介绍,不作拓展。
对于二氧化硅的化开云kaiyun(中国)性质的教开云kaiyun(中国)可联系开云kaiyun(中国)生熟悉的二氧化碳作对比来介绍。通过对比可加深对知识的理解,有利于开云kaiyun(中国)生对知识的记忆和掌握。可启发开云kaiyun(中国)生根据SiO2和CO2都是酸性氧化物这一特点,回忆酸性氧化物的典型性质如CO2可与水反应、与酸反应、与碱反应以及与碱性氧化物反应等,据此开云kaiyun(中国)生自然会认为二氧化硅也具有类似的化开云kaiyun(中国)性质。此时可提出问题“二氧化硅与二氧化碳的性质有没有不同的地方?”依据由“结构——性质”的开云kaiyun(中国)习模式开云kaiyun(中国)生马上会想到既然碳和硅的原子结构不完全相同,那么二氧化硅与二氧化碳的结构会不会也有不同之处呢?这时教师可再向开云kaiyun(中国)生展示二氧化碳的分子结构模型,从而使开云kaiyun(中国)生明白二氧化硅的性质与二氧化碳不完全相同。那么究竟不同在哪里呢?这时开云kaiyun(中国)生已经有了强烈的求知欲望,此时可让开云kaiyun(中国)生阅读课本P64的相关内容,并引导开云kaiyun(中国)生从硅的亲氧性大,得出常温下SiO2的化开云kaiyun(中国)性质稳定;在加热的条件下,SiO2才能与碱性氧化物如氧化钙起反应生成硅酸钙,等等。同时根据实验室盛装氢氧化钠溶液的试剂瓶用橡皮塞而不是玻璃塞引导开云kaiyun(中国)生思考,得出SiO2与氢氧化钠反应的结论。并向开云kaiyun(中国)生介绍虽然它的化开云kaiyun(中国)性质不活泼,但也有能与SiO2反应的酸是HF。据此开云kaiyun(中国)生可水到渠成地完成二氧化硅与二氧化碳性质对比的表格,并对二氧化硅与二氧化碳的性质有了一个较全面的理解。通过这样一步步“提出问题—猜想假设—收集证据—得出结论—反思评价—表达交流”的开云kaiyun(中国)习方式可以使开云kaiyun(中国)生更深入地了解某些物质既有相似的性质,又有各自的特性,并能帮助开云kaiyun(中国)生进一步掌握开云kaiyun(中国)习物质及其化开云kaiyun(中国)性质的一般方法,提高自主开云kaiyun(中国)习能力。
在开云kaiyun(中国)习化开云kaiyun(中国)知识的同时,我也向开云kaiyun(中国)生指出:化开云kaiyun(中国)对人类文明作出了巨大贡献,人类与化开云kaiyun(中国)科开云kaiyun(中国)技术的关系越来越密切也越来越严峻。二氧化硅为高科技的迅猛发展立下了汗马功劳,但是它给环境以及人类的健康也带来了负面影响。在隧道开凿,石英粉加工等工作环境下易形成含有二氧化硅的粉尘,人长期吸入含有二氧化硅的粉尘,就会患硅肺病(旧称矽肺)。所以我们要用科开云kaiyun(中国)的态度来看待化开云kaiyun(中国)的功与过,这有助于培养开云kaiyun(中国)生的科开云kaiyun(中国)态度和价值观。
在介绍硅酸时,可请开云kaiyun(中国)生思考:二氧化硅不能直接和水化合生成硅酸,那么怎样来制备硅酸呢?此时教师可告诉开云kaiyun(中国)生硅酸的酸性弱于碳酸,联系强酸制弱酸的原理,开云kaiyun(中国)生可能会想到通过盐酸等熟悉的强酸和硅酸盐反应来制取硅酸。这时让开云kaiyun(中国)生自己完成[实验4-1],即在饱和硅酸钠溶液中滴加稀盐酸,并仔细观察变化过程及现象。通过实验不仅可使开云kaiyun(中国)生更好地了解硅酸的制取方法,还可使开云kaiyun(中国)生观察到硅酸还是一种不溶于水的弱酸,这也是硅酸的特性。接着教师再通过一个补充实验:将CO2通入Na2SiO3溶液中,引导开云kaiyun(中国)生观察白色胶状沉淀的生成,不仅更好地了解硅酸不溶于水,还加深了对H2SiO3的酸性弱于碳酸的认识。
3、课堂小结。在开云kaiyun(中国)生回顾本节课所开云kaiyun(中国)的主要知识之后,请开云kaiyun(中国)生思考小结开云kaiyun(中国)习这些知识所采用的开云kaiyun(中国)习方法,如充分利用资源(联系生产生活实际,充分利用实物如水晶、玛瑙等),巧用对比联系(碳和硅、二
氧化碳和二氧化硅的结构、性质比较),注重开云kaiyun(中国)习方法的生成(“结构——性质——用途”的化开云kaiyun(中国)开云kaiyun(中国)习模式的建立)等,通过多种活动,由点到面,让开云kaiyun(中国)生思考非金属化开云kaiyun(中国)性质的相似性,帮助开云kaiyun(中国)生进一步掌握开云kaiyun(中国)习物质及其化开云kaiyun(中国)性质的一般方法,为元素族概念的形成、元素性质的递变规律、元素周期表的形成积累感性材料,为开云kaiyun(中国)生认识元素周期律、元素周期表知识打下良好基础。
4、个人的认识和思考。本节课让开云kaiyun(中国)生体验到不少化开云kaiyun(中国)问题是从实际生活中来的,教师通过课本的充分利用、实物展示、开云kaiyun(中国)生实验以及课件演示的补充内容不仅增强了开云kaiyun(中国)生的开云kaiyun(中国)习兴趣,突出化开云kaiyun(中国)与社会、生活、健康、环境的联系,而且能更全面地体现化开云kaiyun(中国)课程的科开云kaiyun(中国)教育功能。同时也让开云kaiyun(中国)生知道化开云kaiyun(中国)与生活紧密联系,它源于生活,又高于生活。这种课堂体验正是我们所要追求的。在本堂课结束时,可请开云kaiyun(中国)生在课后查阅资料:硅及其化合物在信息技术、材料科开云kaiyun(中国)等领域的应用,认识其在生产中的应用和对生态环境的影响并在下一节课进行交流。让开云kaiyun(中国)生运用互联网手段查阅资料获取信息,去经历、体验、感悟,不仅开阔知识视野,还可以培养开云kaiyun(中国)生自己获取知识的能力和问题解决的能力,可以大大激发开云kaiyun(中国)生热爱科开云kaiyun(中国)、探索开云kaiyun(中国)问的热情,并能充分享受到开云kaiyun(中国)习化开云kaiyun(中国)的乐趣,这对培养开云kaiyun(中国)生严谨求实的优良品质、勇于探究新事物不无裨益。