72《硅酸鹽工業(yè)簡介》教案(舊人教第一冊)

第二節(jié)硅酸鹽工業(yè)簡介教學(xué)目標(biāo)：知識目標(biāo)：1．了解硅酸鹽工業(yè)及水泥、玻璃、陶瓷的主要成分。2．了解水泥、玻璃、陶瓷的生產(chǎn)的簡單原理。教學(xué)重點(diǎn)：水泥、玻璃、的主要成分和制造變通玻璃的化學(xué)反響原理。教學(xué)過程：[引入]1．為什么盛放堿液的試劑瓶常用橡皮塞2．粘土的成分是什么3．請同學(xué)列舉身邊的硅酸鹽產(chǎn)品及其簡單應(yīng)用。[板書]第二節(jié)硅酸鹽工業(yè)簡介一、硅酸鹽工業(yè)：以含硅物質(zhì)為原料，經(jīng)過加熱制成硅酸鹽產(chǎn)品的工業(yè)。說明：①由硅元素在自然界中存在的狀況和硅酸鹽工業(yè)的含義可知，硅酸鹽工業(yè)的主要原料是含硅物質(zhì)，是指硅酸鹽和二氧化硅〔還有其它成分〕；②硅酸鹽工業(yè)產(chǎn)品的主要成分仍然是硅酸鹽或硅酸和二氧化硅，但是，原料和產(chǎn)品的主要成分并不完全相同。閱讀“水泥〞思考：1．普通水泥的主要原料是什么2．闡述水泥的生產(chǎn)過程。3．參加適量石膏的目的是什么4．生產(chǎn)水泥的設(shè)備是什么5．分析生產(chǎn)水泥的反響原理。6．水泥的主要成分是什么7．水泥有哪些種類8．水泥主要有哪些性質(zhì)說明：①生產(chǎn)水泥的主要原料是石灰石和粘土，輔助原料有石膏?！苍谒嘀袇⒓邮嗟哪康氖茄泳徦嘤不乃俾?。②水泥的生產(chǎn)原理是原料在高溫熔化的條件下發(fā)生復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化。③水泥的生產(chǎn)過程可概括為“磨、燒、磨〞三個字。④主要設(shè)備是水泥回轉(zhuǎn)窯。⑤變通水泥的主要成分是硅酸三鈣、硅酸二鈣和鋁酸三鈣。⑥水泥的性質(zhì)主要是水硬性。[講解]可以看出，水泥最主要的性質(zhì)是水硬性。即跟水混合攪拌并靜置后，很容易凝固變硬，由于水泥具有這一優(yōu)良特性，被用作建筑材料。又由于它在水中也能硬化，因此是水下工程必不可少的材料。[設(shè)問]建筑用粘合劑──水泥沙漿的成分是什么[答]是水泥、沙子和水的混合物。[設(shè)問]混凝土又是由什么做成的呢[答]是由水泥、沙子和碎石混合而成。[講解]目前,我國已成為世界上生產(chǎn)和使用水泥制品最多的國家。大家知道嗎解放前水泥曾被稱為“洋灰〞，就是現(xiàn)在，也仍然還能聽到這種叫法。同學(xué)們能否從下面的圖表得到啟示呢[投影展示][學(xué)生看圖后答復(fù)]因?yàn)榻夥徘八喈a(chǎn)量小，主要靠外國進(jìn)口。[講解]很正確。希望大家現(xiàn)在能好好學(xué)習(xí)，將來在各個領(lǐng)域有很好的作為，以使這個“洋〞字在我國越來越少，最后絕跡。用類似的方法學(xué)習(xí)“玻璃〞。二、玻璃1．生產(chǎn)玻璃的主要原料：純堿、石灰石、和石英。2．生產(chǎn)玻璃的主要反響原理高溫高溫CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2高溫高溫Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO23．主要設(shè)備：玻璃熔爐4．主要成分：CaCO3、Na2CO3和SiO25．性質(zhì)：物理性質(zhì)：通常為外表光滑、致密而硬的固體，一般不導(dǎo)電，難導(dǎo)熱。注意：玻璃在通常狀況下呈固態(tài)，但固態(tài)的玻璃并不是晶體，而是“玻璃態(tài)〞的物質(zhì)。玻璃態(tài)是介于結(jié)晶態(tài)和無定形態(tài)之間的一種物質(zhì)狀態(tài)。無一定的熔點(diǎn)?；瘜W(xué)性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，但可被氫氟酸腐蝕，被強(qiáng)堿腐蝕。[設(shè)問]上述玻璃窯中發(fā)生的反響，能否證明硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)呢說明理由。[生甲]能。根據(jù)復(fù)分解反響的條件，強(qiáng)酸可以制弱酸。[生乙]不能。從碳和硅在周期表中的相對位置，應(yīng)該是碳酸酸性強(qiáng)于硅酸。[生丙]〔疑惑〕……[講解]二氧化硅能與碳酸鈣和碳酸鈉反響生成二氧化碳，是由于該反響的反響物均為固體。在高溫下發(fā)生反響時，生成的二氧化碳?xì)怏w脫離反響體系使反響得以進(jìn)行，但這不能說明硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)，酸性強(qiáng)弱的本質(zhì)是酸電離出氫離子的難易程度。我們已學(xué)的復(fù)分解反響的規(guī)律，僅是適用于溶液里的反響，不能套用高溫條件下物質(zhì)之間的反響。[展示一小塊普通玻璃][設(shè)問]大家看，這是一塊普通玻璃，當(dāng)我們把假設(shè)干塊普通玻璃疊加，或從側(cè)面看這塊玻璃時，它都是綠色的。為什么[答]因?yàn)樵现谢煊卸r鐵的緣故。[展示一塊紅色玻璃,一塊藍(lán)色玻璃][設(shè)問]它們和我剛剛?cè)〉哪菈K普通玻璃的顏色不一樣，是什么造成了它們的這種差異呢[答]是因?yàn)樵谥圃觳ＡУ倪^程當(dāng)中，參加了金屬氧化物。在紅色玻璃中加的是氧化亞銅(Cu2O)。在藍(lán)色玻璃中加的是氧化鈷(Co2O3)。[講解]很好。也就是說在制造玻璃的過程中，當(dāng)我們參加某些金屬氧化物時(如二氧化錳、二氧化錫等)，會使玻璃呈現(xiàn)不同的顏色。[設(shè)問]請大家根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，說一下普通玻璃的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)是什么玻璃的透光性能好，但易碎，并且易傷人。玻璃的透明度高，比方可以讓我們看見試管里或燒瓶里的反響，還可以看見商店櫥窗里的東西。用玻璃制成的物品美觀，但就是不結(jié)實(shí)，如窗戶上的玻璃，很容易被打破。玻璃不耐熱，開水都能把它炸裂。[講解]大家說得都很好。也正是為了讓玻璃“棄惡揚(yáng)善〞，玻璃專家們進(jìn)行了深入的研究，并不斷地制成有各種各樣性能的特種玻璃。如石英玻璃、光學(xué)玻璃、玻璃纖維、鋼化玻璃等。[投影展示]種類特性用途普通玻璃在較高溫度下易軟化窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等石英玻璃膨脹系數(shù)小，耐酸堿，強(qiáng)度大，濾光化學(xué)儀器、高壓水銀燈、紫外燈等的燈殼；光導(dǎo)纖維、壓電晶體等光學(xué)玻璃透光性能好，有折光和色散性眼鏡片；照相機(jī)、顯傲鏡、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、不吸水、隔熱、吸聲、防蟲蛀太空飛行員的衣服、玻璃鋼等鋼化玻璃耐高溫、耐腐蝕、強(qiáng)度大、質(zhì)輕、抗震裂運(yùn)動器材；微彼通訊器材；汽車、火車窗玻璃等請同學(xué)們閱讀“陶瓷〞從以下幾方面進(jìn)行歸納：三、陶瓷1．生產(chǎn)陶瓷的主要原料：粘土2．手工制造陶瓷的大致步驟：混合、成型、枯燥、燒結(jié)、冷卻、陶器。3．陶瓷的分類：陶器和瓷器4．陶瓷的性質(zhì)：抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣好等。課堂練習(xí)：1．以下變化屬于氧化復(fù)原反響的是 〔〕 A．石灰石煅燒生成CO2和CaO B．純堿、石灰石、石英共熔制玻璃 C．二氧化硅與氫氧化鈉溶液反響 D．過氧化鈉吸收CO2放出氧氣2．為什么有關(guān)氫氟酸的反響不能在玻璃容器中進(jìn)行答案：因?yàn)椴Ａе泻蠸iO2它能與氫氟酸反響〔4HF十SiO2＝SiF4十2H2O〕，而使玻璃被腐蝕。(有關(guān)氫氟酸的反響應(yīng)在陶瓷或鉛制器皿中進(jìn)行)3．在多年使用的廚房里，久未更換的玻璃往往失去光澤，嚴(yán)重的還會形成白色斑點(diǎn)，這種現(xiàn)象化學(xué)上叫做“堿析〞，產(chǎn)生堿析的化學(xué)方程式為。解析：這是一道運(yùn)用所學(xué)知識解釋實(shí)際問題的題目，經(jīng)常嘗試既有利于掌握化學(xué)理論知識，還利于培養(yǎng)自己的實(shí)踐能力。玻璃的主要成分有Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。廚房中CO2、H2O(g)濃度相對較高，碳酸酸性強(qiáng)于硅酸，時間長了玻璃中的Na2SiO3將會在CO2、H2O(g)的持續(xù)作用下析出白色H2SiO3所以往往失去光澤，嚴(yán)重的會形成白色斑點(diǎn)。答案：Na2SiO3十CO2十H2O＝Na2CO3十H2SiO3課后練習(xí)1．欲觀察氫氣燃燒的焰色，燃?xì)鈱?dǎo)管口的材料最好的是 〔〕A．鈉玻璃 B．鉀玻璃 C．石英玻璃 D．銅管2．以下物質(zhì)有固定熔點(diǎn)的是 〔〕A．玻璃 B．水泥 C．水玻璃 D．Na2O·SiO23．在實(shí)驗(yàn)室熔化NaOH固體，不能選用的坩鍋是 〔〕A．鐵坩鍋 B．瓷坩鍋 C．鋁坩鍋 D．石墨坩鍋4．在玻璃工業(yè)、水泥工業(yè)中都用到的原料是 〔〕A．純堿B．石英 C．石灰石 D．粘土5．以下物質(zhì)穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱的是 〔〕①CaSiO3,②H2CO3,③CaCO3,④Ca(HCO3)2A．①②③④B．②④③①C．①③④②D．①④③②6．以下關(guān)于鋼