- 1 - 第四章
元素与材料世界 第一节 硅
无机非金属材料
青海省海南州贵德高级中学 朱靓 一、 教材分析
本节内容来自山东科学技术出版社出版的普通高中课程标准实验教科书《化学2》第四章第一节。本节包括“半导体材料与单质硅”、“二氧化硅与光导纤维”、“硅酸盐与无机非金属材料”，是高中化学的重要组成部分。
硅及其化合物在国民经济、材料科学和信息技术等领域应用前景十分广泛。硅既是常见无机物及其性质等知识的延续，也是学习非金属及其化合物的基础，而且还是在生活中经常接触、需要了解和应用的化学常识。这也为以后学习“物质结构与性质”、分析物质的空间结构打下基础。在前一章的
基础上，进一步介绍元素化合物知识和研究方法，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了感性材料。 二、 学情分析
本节课的教学对象是高一的学生，经过高中化学前三章内容的学习，他们具备了基本的实验技能，和有关离子反应和氧化还原反应的基础知识，具有了一定的分析能力和探究意识，有强烈的好奇心和求知欲。本节多数内容属于了解层次，行文浅显易读，部分段落学生可阅读自学、仔细了解、领悟有关知识的内涵，培养学生的自学能力。学生搜集并观察身边及生活环境中的石英、砂石、水晶、各种含硅矿物、粘土等实物，分析比较其性状（硬度、色泽）等物理性质的异同，训练学生的观察能力等。 三、教学目标 1、知识与技能：
⑴在学习碳族元素知识的基础上，进一步认识硅及其氧化物的晶体结构、性质和用途。
⑵认识硅、二氧化硅、硅酸盐等在生产、信息技术、材料科学等领域的应用。 2、过程与方法：
⑴通过联系碳的相关知识来学习硅的新知识，有助于培养学
生对新旧知识进行归纳比较的逻辑思维能力； ⑵通过晶体的结构，培养学生的空间想像能力。
⑶把握“位—构—性”三者关系，掌握元素及化合物一类知识的学习方法。 3、情感态度与价值观：
⑴介绍当代国内外的新技术、新成果，在大量的直观感性材料的陪衬下，使化学学习不再枯燥乏味而是生动有趣，有助于帮助学生开阔眼界，提高科技文化素养。了解更多的现代相关科学理论与技术。
⑵能灵活运用对立统一的辩证唯物主义观点，分析、解释元素化合物知识的有关内容。
⑶认识化学在材料科学中的重要地位，了解中华民族的传统文化，激发学习化学的兴趣。 - 2 -
四、教学重点和难点
1．教学重点：晶体类型与晶体主要物理性质的关系；硅元素性质；培养空间想像能力，能把平面图想像成空间结构，又能把空间结构表示在平面图上；二氧化碳和二氧化硅的性质比较；硅单质及其氧化物的用途。
2．教学难点：二氧化硅的空间结构；二氧化硅的结构和化
学性质； 五、教学过程 教学过程 教师活动 学生活动 创设情境：
摆动着双叶的“苹果花”
【讲述设问】近年来，温馨可爱的“苹果花”成为人们放在案头上，汽车内的时尚饰品，你看，面片绿色厚润的叶片和中心花朵会不停地欢快摆动，趣味十足，是什么为“苹果花”提供了源源不断的动力呢？ 【展示实物】“苹果花”
看到造型可爱又实用的东西很感兴趣，积极思考为什么“苹果花”会动？
【知识拓展】此即为硅太阳能电池，它设有 IC
接收口，采光度极强，利用弱光型太阳能电池的供电原理，只要一点点光，花儿就能开放。以太阳能为动力的设计除了让它实用外，更显环保，而且没有动力不足的后顾之忧，助我们拥有一份好心情。 【展示硅太阳能的图片】 阅读材料，了解课外知识
紧密联系科技
【讲述】美国的硅谷——位于美国西海岸加利福尼亚州北部旧金山南郊，圣克拉拉县和圣胡安两城之间的一条长４８公里，宽１６公里的长条形地带上。由于它集中了全世界９0％以上的著名半导体公司（思科、英特尔、惠普、朗讯、苹果） ，而半导体的基本元件是硅片，所以该地区被称为“硅谷”。该地区客观上成为美国高新技术的摇篮，
现在硅谷已成为世界各国半导体工业聚集区的代名词。也是高新科技的象征。
了解硅谷的历史，知道那个地方为什么成为“硅谷”，从而更加深刻地理解硅的用途 - 3 -
【设问】你能否举出在现代社会中含硅元素的无机非金属材料吗？
含硅元素的无机非金属材料有用于制造电脑的半导体材料如晶体管、集成电路，用于信息传递的光导纤。维玻璃、水泥以及超导材料等。 讲解
【讲解】能源、材料、信息，是文明的三大支柱。而能源问题的解决和信息社会飞速发展的前提是能源材料、信息材料
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