无机非金属材料 教学设计

教学设计 课题 无机非金属材料———智能冬奥，众望所“硅” 课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□ 教学内容分析 本节课是人教版2019版必修二第五章第三节无机非金属材料第二课时，主要介绍新型无机非金属材料，包括硅和二氧化硅、新型陶瓷、碳纳米材料，以及这些材料在信息、能源等领域产生的影响，展现化学科学对新材料研发的重要作用，让学生了解化学学科对社会进步的价值，提升“科学态度与社会责任”等学科核心素养。 学习者分析 学生已经掌握了1-20号原子的电子排布情况和元素在地壳中的含量，再来学习硅和二氧化硅的存在和结构问题不大。且学生在初中的时候己经学习过碳族元素中的碳和二氧化碳的性质和实验有一定的基础，可以利用类比的方法进行学习。 学习目标确定 1、了解并掌握硅、二氧化硅的性质，了解二者在生产、生活中的应用，培养学生论据推理与模型认知的化学核心素养。2、通过学习，了解新型陶瓷、碳纳米材料的性能和用途，感受新型无机非金属材料的奇特性能及其在高科技领域所发挥的重要作用，激发学生学习化学的兴趣。 学习重点难点 硅和二氧化硅的主要性能和用途 学习评价设计 从现象和结构出发，设计探究方案，探究新型无机非金属材料的生产原理，在探究中互利合作，培养团队精神。透过现象引发学生深层次的思考，培养学生的归纳能力。培养学生思维的深刻性，提升对元素及其化合物知识的认知水平。由于本节内容较多地渗透了化学物质在生活中的应用，联系实际的面较宽，因此要求学生掌握更多的生活概念。学生在预习时已经按照我先前的引导查阅了相关知识，有了一定的生活基础。学生理解能力基本上没问题，但是处理信息能力及对信息联系生活实际加以应用的能力较差，因此在教学中要加强学生这些能力的培养 学习活动设计 教师活动学生活动环节一：引入新课教师活动1 播放冬奥会开幕式《闪亮的雪花》视频。“一鸽都不能少”、“迷路的孩子早点回家”。 这个节目基于英特尔中国研究院的科学家们发明的三维运动员追踪技术（3DAT），通过摄像机捕捉每一个孩子，实时定位，通过光导纤维传输到计算机处理器上，在每个孩子脚下渲染一朵雪花，和他们手里发光的和平鸽交相辉映，非常有感染力，体现了“中国式浪漫”。 提出问题：计算机处理器中的芯片成分是什么呢？学生活动1 感受冬奥智能之美，数字之美 思考计算机处理器芯片成分活动意图说明： 通过学生观看视频、教师引导、思考交流引出本节课内容。环节二：讲授新课：一. 新型无机非金属材料 1. 中国芯———硅单质 教师活动2： 1. 讲解硅单质的存在及用途：【存在】：硅酸盐和氧化物【用途】：半导体材料，集成电路、晶体管、硅整流器、太阳能电池等展示：（1）冬奥会防疫神器———测温创可贴（内含芯片）（2）内蒙古库布齐沙漠光伏发电基地（3）祝融号火星车太阳能电池版2. 制备硅单质（1）讲解：利用二氧化硅制备高纯硅→高纯硅切割制备硅晶圆→硅晶圆刻录制成芯片（2）引导学生阅读资料卡片和硅元素价类二维图设计由二氧化硅制备硅单质【资料卡片】高纯硅的制备工业上制备高纯硅，一般需要先制得纯度为98%左右的粗硅，再以其为原料制备高纯硅。例如，可以将粗硅转化为三氯硅烷(SiHCl3)，再经氢气还原得到高纯硅。【价类二维图】讲解：通过此方法可以制备99.9999%的高纯硅，用于芯片产业，该技术可推广用于5G产业。（3）制备的高纯硅经过切割之后形成硅晶圆，如何刻录呢？教师展示硅晶圆刻录后的切片，引导学生通过分析硅元素价类二维图进行思考回答。【发现问题】：防疫神器———测温创可贴非常小，化学刻录难以完成，有没有其他方法？【讲解】：激光刻录则可以完成更精密的刻录。 展示冬奥会无数芯片驱动 ... ...