無(wú)機(jī)非金屬材料的主角-硅(第2課時(shí))

1授課班級(jí)課題4.1所需2授課日期〔2〕學(xué)時(shí)教學(xué)問(wèn)與技能1.了解硅酸鈉的性質(zhì)和主要用途學(xué)2.對(duì)硅酸鹽工業(yè)及一些產(chǎn)品有大致印象,體會(huì)硅酸鹽的豐富性和簡(jiǎn)潔性目3.了解硅是重要的半導(dǎo)體材料，在電子工業(yè)上的廣泛用途。的過(guò)程與方法本節(jié)課內(nèi)容屬于了解層次,行文淺顯易懂,可讓學(xué)生閱讀自學(xué),認(rèn)真體會(huì)有關(guān)學(xué)問(wèn)的內(nèi)涵,進(jìn)展歸納總結(jié)，培育學(xué)生的自學(xué)、歸納力氣。情感態(tài)度以中國(guó)的陶瓷在世界文明中的重要地位為例，感悟我們中華民族的宏大與價(jià)值觀與期望；以晶體硅在高技術(shù)領(lǐng)域里的重要作用為例，體會(huì)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)之間的相互關(guān)系，使學(xué)生真正地生疏到硅酸鹽工業(yè)與人類生產(chǎn)、生活親熱相關(guān)。重點(diǎn) 硅酸鹽的用途難點(diǎn) 1、硅酸鹽的用途2、硅酸鹽的豐富性和多樣性教學(xué)方法 教學(xué)手段教學(xué)過(guò)程［導(dǎo)入］上一節(jié)我們學(xué)到的硅酸鈉，是一種可溶性的硅酸鹽，而其他硅酸鹽多數(shù)是不溶于水的。硅酸鹽是構(gòu)成地殼巖石的主要成分，自然界中存在的各種自然硅酸鹽礦物，約占地殼質(zhì)5%。［板書(shū)］二.硅酸鹽[試驗(yàn)探究]試驗(yàn)4-2，取兩張濾紙條，分別放入蒸餾水和飽和NaSiO溶液中，使之充分吸濕、2 3浸透，取出稍瀝干〔不再滴液〕后，同時(shí)分別在酒精燈外焰點(diǎn)燃。觀看現(xiàn)象。完成試驗(yàn)，填試驗(yàn)報(bào)告：放入蒸餾水 放入NaSiO飽和溶液2 3現(xiàn)象結(jié)論[學(xué)生爭(zhēng)論，溝通]硅酸鈉的性質(zhì)、用途〔顯堿性，能耐高溫〕教師小結(jié)木材或織物用水玻璃浸泡過(guò)后既防腐又不易著火；浸過(guò)水玻璃的鮮蛋可以長(zhǎng)期保存；水玻璃還用作軟水劑，洗滌劑和制肥皂的填料；它也是制硅膠和分子篩的原料。［演示試驗(yàn)］取兩根一樣的枯燥布條(其中一根在硅酸鈉溶液中浸過(guò))在火焰上燃燒。［觀看答復(fù)］兩根布條燃燒的狀況一樣嗎？現(xiàn)象有何不同？［答復(fù)］不一樣。一根很簡(jiǎn)潔燃燒，一根不燃。［思考］是什么緣由造成了這樣的差異呢？答案在這里！硅酸鈉的水溶液俗名“水玻璃”，其用途很廣，建筑工業(yè)及造紙工業(yè)用它做粘合劑。還用作軟水劑，洗滌劑和制肥皂的填料。它也是制硅膠和分子篩的原料。[板書(shū)]1、硅酸鈉：水溶液俗稱水玻璃，可做肥皂填料、木材防火劑及黏膠劑。[實(shí)物呈現(xiàn)]粘土樣本。[課堂閱讀]P.77科學(xué)視野，概括你所獵取的信息，制作成學(xué)問(wèn)小卡片。硅酸鹽的豐富性和多樣性的緣由；土壤膠體的形成過(guò)程；土壤膠體的作用??[講解]由于鋁與硅在元素周期表位置相鄰、離子大小相近，鋁離子通?；蚨嗷蛏俚闹脫Q硅酸鹽中的正四價(jià)硅，形成鋁硅酸鹽。為了保持電中性，回引入其他正離子，從而增大了硅酸鹽的豐富性和簡(jiǎn)潔性。硅酸鹽礦石長(zhǎng)期風(fēng)化會(huì)成為粘土，并且生成土壤膠體。土壤膠體一般帶們應(yīng)當(dāng)疼惜大地母親。我們?nèi)粘Ｋf(shuō)的粘土,它的化學(xué)成分主要是由AlSiO(OH)組成。2 25 4[板書(shū)]2、粘土：化學(xué)成分主要是：AlSiO(OH)，土壤膠體一般帶負(fù)電荷，具有保肥力氣。2 25 4[學(xué)生呈現(xiàn)]水泥、住宅玻璃、汽車、火車的車窗玻璃、擋風(fēng)玻璃、各種顏色的玻璃、光學(xué)儀器玻璃、器皿玻璃、缸、罐、茶具、瓷質(zhì)餐具、衛(wèi)生設(shè)施、藝術(shù)飾品。[提問(wèn)]China的中文意義，引入三大硅酸鹽工業(yè)。[投影]應(yīng)用廣泛的硅酸鹽工業(yè)：[板書(shū)]3、硅酸鹽工業(yè)：[閱讀]思考與溝通·玻璃

各種特種玻璃的特性和應(yīng)用2 2種類 特性 用途一般玻璃在較低溫度下易軟化 窗玻璃、玻璃器皿等石英玻璃膨脹系數(shù)小、耐酸堿、強(qiáng)度大、 ；高壓水銀燈、紫外燈的燈殼等濾光光學(xué)玻璃光性能好、有折光和色散性 眼鏡片；照相機(jī)、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、用凹凸透鏡等光學(xué)儀器玻璃纖維耐腐蝕、不怕燒、不導(dǎo)電、不吸 衣服、玻璃鋼等水、隔熱、吸聲、防蟲(chóng)蛀質(zhì)輕、運(yùn)動(dòng)器材；微波通信器材；汽車、火車窗?？拐鹆?璃等[思考與溝通]從上表我們知道了一些特種玻璃的性質(zhì)和用途，請(qǐng)從改進(jìn)材料方面談?wù)劚颈韮?nèi)容給你啟發(fā)?！に嘀饕煞止杷崛}〔3CaO·SiO、硅酸二鈣〔2CaO·SiO、鋁酸三鈣〔3CaO·AlO〕2 2 23用途：建筑行業(yè)水泥在各個(gè)工程上應(yīng)用(3〕閱讀資料溝通感受。6〔快凝、快硬〕問(wèn)世。7-28197919997.8，202010％，全10·陶瓷[思考]為什么在英文中用China[教師講解]China〕形象。[教師引導(dǎo)]請(qǐng)大家依據(jù)生活閱歷，說(shuō)一下玻璃、陶瓷的性能？[學(xué)生爭(zhēng)論，溝通]玻璃的透光性能好，但易碎，并且易傷人；用玻璃制成的物品美觀，但就是損、耐高溫、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，但易破損。[投影講解]硅酸鹽產(chǎn)品簡(jiǎn)介：產(chǎn)品 主要原料 主要設(shè)備 反響條主要反響或主要成分 主要件 性質(zhì)粘土、石灰 硅酸三鈣：3CaO·SiO2硅酸水硬水泥 石、(石膏)水泥回轉(zhuǎn)窯高溫 二鈣：2CaO·SiO鋁酸三鈣：適量 3CaO·AlO23NaCO+SiO

2 性NaSiO+CO2 3 2純堿 ↑

2 3 2玻璃 石灰石 玻璃窯

CaCO+SiO CaSiO+CO3 2 3 2石英 ↑成分：NaSiO2 3

、CaSiO、3SiO2、水泥：硅酸三鈣：3CaO·SiO

鋁酸三鈣：3CaO·AlO

2 2 23、SiO2 3 3 2[講解]硅酸鹽的種類很多，構(gòu)造也很簡(jiǎn)潔，通?？捎枚趸韬徒饘傺趸锏男问絹?lái)表示其后寫(xiě)二氧化硅，最終寫(xiě)水，而且氧化物之間用“.”隔開(kāi)［例題］Na2SiO3可以寫(xiě)成Na2O·SiO2硅酸：SiO·HO、SiO·2HO2 2 2 2KSiOKO·SiO2 3 2 22 25 4 23 2 2［練習(xí)］如何用氧化物的形式表示以下硅酸鹽高嶺石：Al2(Si2O5)(OH)4 以氧化物形式表示為〔 〕長(zhǎng)石：NaAlSi3Oaa為〔 〕，假設(shè)以氧化物形式表示為〔 〕[板書(shū)]4、氧化物表示形式：硅酸鈉：NaO·SiO2 2

石棉：3MgO·CaO·4SiO2長(zhǎng)石：KO·AlO·6SiO

一般玻璃：CaO·NaO·6SiO

黏土：AlO·2SiO·2HO2 23 2 2 2 23 2 2[小結(jié)]規(guī)章：化合價(jià)不變，原子個(gè)數(shù)比不變。金屬氧化物按金屬活動(dòng)挨次表示[教師講解]弱點(diǎn)的存在，又使它的應(yīng)用范圍受到了確定的限制。關(guān)于陶瓷，科學(xué)家們始終在探究著揚(yáng)長(zhǎng)下面請(qǐng)同學(xué)呈現(xiàn)。[學(xué)生呈現(xiàn)]介紹搜集的型陶瓷資料。[課堂閱讀]請(qǐng)閱讀課文材料P79，爭(zhēng)論歸納型陶瓷。[閱讀]科學(xué)視野—型陶瓷〔結(jié)合幻燈講解〕。宇宙飛船需要能承受高溫存溫度急變、強(qiáng)度高、重量輕且長(zhǎng)壽的構(gòu)造材料和防護(hù)材料，在這復(fù)合燒蝕材料已成功地應(yīng)用于放射和回收人造地球衛(wèi)星。將來(lái)空間技術(shù)的進(jìn)展將更加依靠于/碳復(fù)合材料遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他材料。這就是壓電陶瓷，屬于現(xiàn)代功能陶瓷。驚奇的壓電陶瓷--海中“雷達(dá)“偵察兵：雷達(dá)是用無(wú)線電原理對(duì)空中目標(biāo)搜尋、定位、導(dǎo)向的通訊工具，而在水中不能發(fā)揮作用。用壓電陶瓷制成的聲納系統(tǒng)可在水中起到同樣的作用，在軍事上搜尋敵潛艇，漁雷活動(dòng)狀況是否對(duì)我方有威逼測(cè)海中魚(yú)群分布和種類以便有打算捕撈，打撈遇難船物等。壓電陶瓷組成的聲納系統(tǒng)譽(yù)為水中雷達(dá)偵察兵。透亮陶瓷：陶瓷一般是不透光的，由于陶瓷的不透光，使陶瓷的用途受到很多的限制?？茖W(xué)家經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間悉心爭(zhēng)論后，最終在1957的用途。當(dāng)透光陶瓷問(wèn)世后，使高壓鈉燈的研制成功。高壓鈉燈是一種發(fā)光效率很高的電光源，在同樣功率下一盞高壓鈉燈能頂兩盞高壓汞燈，且光線嚴(yán)峻、銀白，在高壓鈉燈下看物體不但清楚，且不刺眼。另外高壓鈉燈還具有特別的本領(lǐng)，光線能透過(guò)濃霧不被散射，作為道路、汽車、廣場(chǎng)的用燈特別適宜。197323.2K，該記錄131986IBM〔鑭－鋇－銅－氧〕35K19872125K1986－1987一大奇跡！高溫超導(dǎo)材料的不斷問(wèn)世，為超導(dǎo)材料從試驗(yàn)室走向應(yīng)用鋪平了道路。生物陶瓷：生物陶瓷指與生物體或生物化學(xué)有關(guān)的型陶瓷。生物陶瓷可分為與生物體相關(guān)是直接與生物體接觸使用的生物陶瓷。后者用于固定酶、分別細(xì)菌和病毒以及作為生物化學(xué)反響的催化劑，是使用時(shí)不直接與生物體接觸的生物陶瓷。[表達(dá)]特別功能含硅物質(zhì)：碳化硅、硅橡膠、硅鋼、分子篩。[板書(shū)]5、型陶瓷：構(gòu)造陶瓷、超導(dǎo)陶瓷、壓電陶瓷、透亮陶瓷、生物陶瓷。三、硅單質(zhì)［閱讀］請(qǐng)大家閱讀課本P79的第一、二自然段，總結(jié)出硅的存在形態(tài)、構(gòu)造特點(diǎn)、物質(zhì)性質(zhì)等方面的內(nèi)容。[投影]4-11［思考］硅元素以什么形態(tài)存在于自然界？硅元素主要存在于什么物質(zhì)里？硅有幾種同素異形體？分別是什么？［答復(fù)］硅以化合態(tài)存在于自然界，硅元素主要存在于地殼的各種礦物和巖石里；硅有晶體硅和無(wú)定形硅兩種同素異形體。[板書(shū)]以化合態(tài)存在于自然界，有兩種同素異形體。(1)物理性質(zhì)：熔、沸點(diǎn)高，硬度大，半導(dǎo)體。［過(guò)渡］那么，硅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)怎么樣呢？講解］常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，除氟氣、氫氟酸和強(qiáng)堿外，硅不跟其他物質(zhì)，如氧氣、氯氣、硝酸、硫酸等起反響。加熱時(shí)，能跟一些非金屬反響，如它也能和氧氣反響生成二氧化硅。［講解并板書(shū)］〔2〕單質(zhì)硅化學(xué)性質(zhì)：Si+2F====SiF Si+4HF=====SiF+2H↑2 4 4 2Si+2NaOH+HO====NaSiO+2H↑ Si+O SiO2[投影]硅的各種用途：

2 3 2 2 2[表達(dá)]〔據(jù)圖片〕半導(dǎo)體材料；太陽(yáng)能電池。[投影練習(xí)]以下物質(zhì)中屬于純潔物的是NaCO·10HO B.水泥 C.純潔的鹽酸 D.一般玻璃2 3 2答案：A以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是酸均不能與酸性氧化物反響玻璃、陶瓷、水泥容器都不能貯存氫氟酸C.石灰抹墻、水泥砌墻過(guò)程的硬化原理一樣答案：BD以下物質(zhì)有固定熔點(diǎn)的是水泥 B.玻璃 C.NaO·SiO

D.水玻璃2 2答案：C[小結(jié)]1、硅酸、硅酸鹽的用途2、把握硅酸鈉的化學(xué)性質(zhì)[作業(yè)]P801、2、3、5[補(bǔ)充作業(yè)]寫(xiě)出以下轉(zhuǎn)化關(guān)系中的化學(xué)方程式：1、硅酸鈉：水溶液俗稱水玻璃，可做肥皂填料、木材防火劑及黏膠劑。2、粘土：化學(xué)成分主要是：AlSiO(OH)2 25 4：2CaO·SiO

鋁酸三鈣：3CaO·AlO

2、SiO

2 232 3 3 24、氧化物表示形式：硅酸鈉：NaO·SiO

石棉：3MgO·CaO·4SiO2 2 2長(zhǎng)石：KO·AlO·6SiO 一般玻璃：CaO·NaO·6SiO2 23 2 2 2黏土：AlO·2SiO·2HO23 2 25、型陶瓷：構(gòu)造陶瓷、超導(dǎo)陶瓷、壓電陶瓷、透亮陶瓷、生物陶瓷。三、硅單質(zhì)(1)物理性質(zhì)：熔、沸點(diǎn)高，硬度大，半導(dǎo)體?！?〕單質(zhì)硅化學(xué)性質(zhì)：Si+2F====SiF Si+4HF=====SiF+2H↑2 4 4 2Si+2NaOH+HO====NaSiO+2H↑ Si+O SiO2[課堂穩(wěn)固]

2 3 2 2 21、以下材料的特性及用途的說(shuō)法中不正確的選項(xiàng)是〔 〕導(dǎo)纖維傳導(dǎo)光的力氣很強(qiáng)，是格外好的通訊材料B、氧化鋁陶瓷具有兩性，不行以用于制耐高溫設(shè)備D、人造剛玉硬度高，可用來(lái)制造剛玉球磨機(jī)2、熔融苛性鈉應(yīng)選用的器皿是〔 〕A、陶瓷坩堝 B、石英坩堝 C、一般玻璃坩堝 坩堝3、把以下式子改寫(xiě)成氧化物的形式：A、正長(zhǎng)石KAlSiO 。B、石棉CaMgSiO 。38