新教材必修二丨高中新教材學(xué)案導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)：5.3學(xué)案設(shè)計(jì)

第三節(jié)無機(jī)非金屬材料學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解陶瓷、玻璃、水泥等傳統(tǒng)硅酸鹽材料的生產(chǎn)原料、性能和主要用途,知道普通玻璃的主要成分,感受傳統(tǒng)硅酸鹽材料在城鄉(xiāng)建設(shè)中發(fā)揮的重要作用。2.了解并掌握硅、二氧化硅的性質(zhì),了解二者在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。感受新型無機(jī)非金屬材料的特殊性能及其在高科技領(lǐng)域所發(fā)揮的重要作用。另外,通過對(duì)硅及其化合物的學(xué)習(xí),培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認(rèn)知的化學(xué)核心素養(yǎng)。3.結(jié)合身邊的生活用品、電子產(chǎn)品、建筑物等用到的無機(jī)非金屬材料,感受化學(xué)就在身邊,認(rèn)識(shí)材料對(duì)生產(chǎn)、生活的影響,以及材料對(duì)人類文明的推動(dòng)作用;認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)對(duì)新材料研發(fā)的重要作用,感受化學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展和人類生活的巨大貢獻(xiàn),提升自身“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”等學(xué)科核心素養(yǎng)。重、難點(diǎn)重點(diǎn):玻璃、水泥、硅、二氧化硅、新型陶瓷等無機(jī)非金屬材料的主要性能和用途,普通玻璃的主要成分。難點(diǎn):粗硅的提純。學(xué)習(xí)方法討論法。課堂探究主題學(xué)習(xí)探究過程提升素養(yǎng)一、硅酸鹽材料根據(jù)圖片投影展示的一些著名地標(biāo)建筑,想一想這些地標(biāo)建筑可能會(huì)用到哪些材料,盡可能列舉出來。將化學(xué)與實(shí)際生活聯(lián)系起來,體會(huì)化學(xué)在生活中的應(yīng)用。結(jié)合硅氧四面體的結(jié)構(gòu)示意圖,認(rèn)識(shí)理解硅酸鹽結(jié)構(gòu)的一般特點(diǎn),體會(huì)硅酸鹽的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)間的關(guān)系。硅酸鹽的組成:、與其他金屬元素結(jié)合而成的化合物的總稱。結(jié)構(gòu):Si和O構(gòu)成了。性質(zhì):硬度、熔點(diǎn)、溶于水、化學(xué)性質(zhì)、耐腐蝕。

能從物質(zhì)的微觀層面理解其組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的聯(lián)系,形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途”的觀念。認(rèn)識(shí)我國(guó)一些著名的陶瓷工藝品,了解制作陶瓷的主要材料及一般過程。知道我國(guó)具有悠久的陶瓷制造歷史,了解陶瓷材料在現(xiàn)代生產(chǎn)和生活中的重要應(yīng)用。了解生產(chǎn)玻璃的主要反應(yīng),了解特種玻璃在生產(chǎn)、生活中的廣泛用途。生產(chǎn)玻璃的主要原料:、石灰石和石英砂(主要成分是);

反應(yīng)原理:、;

玻璃的主要成分:、和SiO2。

觀看以水泥為基礎(chǔ)材料的高樓、大壩、橋梁圖片,了解生產(chǎn)水泥的主要材料及一般過程。拓寬科學(xué)視野,贊賞化學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展的重大貢獻(xiàn)。感受身邊的化學(xué),體會(huì)硅酸鹽材料在生活以及生產(chǎn)建設(shè)中發(fā)揮的巨大作用。二、新型無機(jī)非金屬材料回顧硅在元素周期表中的位置。討論:根據(jù)元素周期表中硅的位置,得出硅能成為應(yīng)用最為廣泛的半導(dǎo)體材料的原因。硅在元素周期表中的位置:第周期第族,正好處于金屬與非金屬的過渡位置。

單質(zhì)硅的化學(xué)性質(zhì),其導(dǎo)電性介于和之間,所以能成為應(yīng)用廣泛的材料。

強(qiáng)化從物質(zhì)的微觀層面理解其組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的聯(lián)系,形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途”的觀念;能根據(jù)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)物質(zhì)在特定條件下可能具有的性質(zhì)和可能發(fā)生的變化。認(rèn)識(shí)自然界中的硅元素。閱讀教材,了解高純硅的制備流程,寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。Si是一種元素,在自然界主要以硅酸鹽和的形式存在,在自然界中游離態(tài)。

高純硅制備的一般工藝流程如下:粗硅提純涉及的主要反應(yīng):Ⅰ.;

Ⅱ.;

Ⅲ.。

拓展知識(shí)面,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)相關(guān)反應(yīng)化學(xué)方程式的掌握。了解硅和二氧化硅的主要性質(zhì)和用途。了解新型陶瓷在光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等方面具有很多新的特性和功能。以課下查閱資料的形式展示碳納米材料的主要功能與應(yīng)用,了解富勒烯、石墨烯、碳納米管等在能源、信息、醫(yī)藥等領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用。拓展自身視野,了解新型陶瓷等無機(jī)非金屬材料的主要性能和用途。感知化學(xué)發(fā)展對(duì)技術(shù)革新的巨大推動(dòng)作用,樹立勇于開拓創(chuàng)新的學(xué)習(xí)精神。課堂總結(jié)【回顧】元素——性能——應(yīng)用思維導(dǎo)圖核心素養(yǎng)專練1.下列關(guān)于無機(jī)非金屬材料的說法不正確的是()A.傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸鹽材料B.新型無機(jī)非金屬材料克服了傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的缺點(diǎn),具有極大強(qiáng)度C.高溫結(jié)構(gòu)材料具有耐高溫、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等優(yōu)點(diǎn)D.傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料和新型無機(jī)非金屬材料的主要成分都是硅酸鹽2.下列關(guān)于無機(jī)非金屬材料的說法中,不正確的是()A.高純硅可用于制造半導(dǎo)體材料B.氧化鋁陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料,它是生物陶瓷C.氮化硅陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料,可用于制造陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)的受熱面D.二氧化硅制成的光導(dǎo)纖維,由于導(dǎo)電能力強(qiáng)而被用于制造光纜3.熔融氫氧化鈉應(yīng)選用()A.石英坩堝 B.普通玻璃坩堝C.生鐵坩堝 D.陶瓷坩堝4.高純度晶體硅是典型的無機(jī)非金屬材料,又稱“半導(dǎo)體”材料,它的發(fā)現(xiàn)和使用曾引起計(jì)算機(jī)的一場(chǎng)“革命”。它可以按下列方法制備:SiO2Si(粗)SiHCl3Si(純)下列說法正確的是()A.步驟①的化學(xué)方程式為SiO2+CSi+CO2↑B.步驟①②③中每生成或反應(yīng)1molSi,各轉(zhuǎn)移4mol電子C.二氧化硅能與氫氟酸反應(yīng),而硅不能與氫氟酸反應(yīng)D.SiHCl3(沸點(diǎn)為31.8℃)中含有少量的SiCl4(沸點(diǎn)為57.6℃),通過蒸餾可提純SiHCl3參考答案課堂探究一、硅酸鹽材料硅氧硅氧四面體高高難穩(wěn)定純堿SiO2SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑Na2SiO3CaSiO3SiO2二、新型無機(jī)非金屬材料三、ⅣA穩(wěn)定導(dǎo)體絕緣體半導(dǎo)體親氧氧化物沒有SiO2+2CSi+2CO↑Si+3HClSiHCl3+H2SiHCl3+H2Si+3HCl核心素養(yǎng)專練1.D新型無機(jī)非金屬材料不但克服了傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料易碎、強(qiáng)度不夠等缺點(diǎn),而且具有特殊結(jié)構(gòu)、特殊功能;新型無機(jī)非金屬材料的主要成分并不一定是硅酸鹽,如氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷