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《硅酸盐矿物与硅酸盐产品》教学设计
学情分析
学习内容分析:
(1)本课内容的组成:本节内容由三个部分组成,分别是硅酸盐矿物的氧化物表示法、可溶性硅酸钠溶液的相关知识及水泥、陶瓷、玻璃等硅酸盐产品制作及其用途。通过硅酸盐矿物氧化物形式的书写比较,探究归纳出其表示规律及通式,再过渡到对可溶性硅酸钠的介绍,包括其储存、暴露在空气中易变质等,最后介绍水泥,陶瓷,玻璃这些硅酸盐产品的生产原料、设备、反应过程、组成等。
(2)在模块中的学习地位和作用:本节内容位于必修一专题3第三单元,在此之前我们已经学习了有关铝、铁、铜等金属及其化合物的学习,我们已经掌握以了一定的学习过程及方法。本小节内容在此起到了承上启下的过度作用,为下一节二氧化硅和硅的学习打下一定的基础。
学习者分析:
(1)学生已有的知识水平和能力基础:1、在本课学习之前,已经学习了很多矿物中提取单质的知识,知道一定的学习规律。2、在学习本课之前,进行了很多探究实验,这节课中虽然不是实验探究,但学生普遍已经具有了一定的探究归纳能力。3、水泥、陶瓷、玻璃是学生经常能够接触到的事物,对其生产过程等也有一定的兴趣。
(2)学生学习本课内容时可能遇到的困难和问题:1、硅酸钠是一全新的物质,接受可能会慢一些。2、水泥、玻璃、陶瓷等生产只是局限于理论知识的介绍,没有直观的观察,缺少一些想象力。
教学目标
知识技能:
1.了解硅元素在自然界中的存在形式,了解硅酸盐的组成与性质,了解硅酸盐产品生产原理与过程,了解硅酸盐产品在生活实际中的发展与应用。
2.要求学生查阅资料,学会通过查阅资料来获取知识的学习方法,培养对新旧知识进行归纳比较的逻辑思维能力,培养自主学习和创新的能力。
过程方法:
1.通过对自然界中存在的含硅化合物的学习,使学生了解硅元素在自然界的存在形式。
2.通过探究性实验掌握硅酸钠的有关知识;学会将硅酸盐的化学式书写成氧化物的形式的方法和技巧。
3.通过对硅酸盐工业产品的了解,使学生了解到硅酸盐矿物的应用与人类文明发展的密切关系。
4.利用图片、表格、视频、实物、实验及多媒体教学手段等,增强直观性和形象性。
情感态度与价值观:
1.从传统材料到信息材料的学习,激发学生学习兴趣,增强学生研究、探索、发现新材料的意识;体会硅酸盐产品的演变给人类社会带来的巨大变化,体会材料的发展是人类文明进步的里程碑的内涵,增强学生学习化学的兴趣。
2.了解我国硅酸盐材料发展的历史和成就、社会及科学技术的发展对新型材料的要求,激发学生爱国主义热情。
3.通过对建筑垃圾的处理方式的讨论,增强环保意识,提高社会责任感。
学时重点
重点:硅酸钠的性质;硅酸盐的氧化物形式的书写;了解硅酸盐产品的发明、生产、应用与发展的过程和价值。
教学活动
导入新课:
(多媒体展示)日常生活中常用的材料:玻璃、水泥、及陶瓷。儿时每当看到这些精致而实用的产品总会感叹这些材料是怎么制成的呢?
提出问题:
(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?
解析:(1)地壳中硅元素的含量仅次于氧
(2)硅氧元素在自然界中主要存在于岩石、沙子和土壤中,主要是以硅酸盐和二氧化硅的形式存在,。自然界中的硅元素以化合态的形式存在,不存在游离态的硅。
揭示主题:我们这节课就来研究如何利用自然界中的硅酸盐矿物生产日常所需的硅酸盐产品?
(多媒体展示)自然界中的一些硅酸盐的图片及其化学式:
结论:硅酸盐的结构和组成复杂
一、常见的硅酸盐
1.表示硅酸盐组成的方法
(1)盐化学式(2)氧化物法
硅酸盐种类很多,结构复杂,常用氧化物的形式来表示组成。
其改写的规律:①各元素写成相应的氧化物,元素的价态保持不变。②注意改写后应与原来化学式中的原子个数比不变,中间用“·”间隔③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。
如:硅酸钠Na2SiO3可表示为Na2O·SiO2
滑石Mg3(Si4O10)(OH)2可表示为3MgO·4SiO2·H2O
硅酸盐组成复杂,一般用氧化物的形式表示它们的组成:
(学生活动)学案练习将下列硅酸盐改写成氧化物的形式。
(1)黏土Al2(Si2O5)(OH)4。
(2)石棉(CaMg3Si4O12)。
过渡:我们来了解一种重要的硅酸盐——硅酸纳(Na2SiO3)。
硅酸钠:用途:粘合剂、防腐剂、防火剂,制硅胶。
用途:粘合剂、防腐剂、防火剂,制硅胶。
物理性质:无色晶体,能溶于水,其水溶液称为水玻璃。
提出问题:硅酸浓溶液经干燥脱水后可以制得干燥剂硅胶,首先考虑如何利用硅酸钠制硅酸?
探究用硅酸钠制备硅酸的实验研究
【实验用品】
药品:稀盐酸、饱和硅酸钠、酚酞试液
仪器:试管、滴管
【实验步骤】
制备硅酸凝胶
向盛有少量饱和
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