1、必修一第四章第一节硅 无机非金属材料教学案 课时:第二课时 课型:新授课 编者:尚伟 日期:2012年8月【三维目标】知识与技能目标能力目标情感价值观目标1、掌握硅酸钠的用途;了解传统硅酸盐产品的用途。1、在教师的指导下,学生通过看教材、上网查资料的自主学习的能力。1通过对传统无机非金属材料的学习,使学生了解中华民族深厚的文化底蕴,培养学生爱国主义情感;2了解新型无机非金属材料的用途及发展前景。2、通过实验,探究物质的用途的能力。2、通过实验探究,培养学生的观察能力、思维能力和推理能力。【自主性学习】【旧知识回顾】1、SiO2是什么氧化物?能否与水反应生成对应的酸? 2、SiO2的化学性质?【
2、新知识预习】三、硅酸盐与无机非金属材料(一)硅酸盐(1)硅酸盐一般都难溶于水(除钾、钠、铵盐外),热稳定性高。硅酸盐种类繁多,结构复杂,多用氧化物的形式表示组成,如:硅酸钠Na2SiO3: 高岭石Al2(Si2O5)(OH)4: 镁橄榄石(Mg2SiO4): 钾长石(KAlSi3O8): (2)硅酸钠(Na2SiO3) 硅酸钠,白色固体,易溶于水,其水溶液俗名:水玻璃或泡花碱,无色粘稠状液体,粘结性强,是一种矿物胶,化学性质稳定,不易被腐蚀,热稳定性强,可用作粘合剂、防腐剂、防火剂。(二)无机非金属材料1.传统的无机非金属材料(硅酸盐材料)(1)玻璃主要原料: 设备: 反应原理: 主要成分:
3、种类: 性质:玻璃是混合物, 固定熔点。(2)水泥主要原料: 设备: 来源:学科网生产过程: 反应原理:复杂的 、 变化 主要成分: 种类:性能:水泥具有 性。(3)陶瓷 是人类最早使用的硅酸盐材料,传统陶瓷是以 (其组成可用 来表示)等天然硅酸盐为主要原料烧成的制品。 2. 新型无机非金属材料 新型无机非金属材料的主要品种、性能和用途来源:Z&xx&k.Com(1)高温结构陶瓷:氮化硅陶瓷和碳化硅陶瓷(2)生物陶瓷:氧化铝陶瓷和氧化锆陶瓷 (3)压电陶瓷:【我的疑难问题】:【典例解析】例1:下列说法不正确的是( )A、 制取水泥和玻璃的原料中均有石灰石B、 普通玻璃是电的绝缘体,这种透明的固
4、体物质是晶体C、 等物质的量的SiO2与CaCO3在高温下煅烧,残留物质为一纯净物D、 石英玻璃经受温度剧变且能抵抗酸碱的腐蚀解析:制造水泥的原理主要是石灰石和粘土,制造玻璃的原料主要是石灰石、纯碱、石英,二者都用到石灰石,A正确;玻璃是混合物,不是晶体,B错误;石英玻璃的主要成分是二氧化硅,他能与氢氟酸和强碱反应。答案:BD【重难点解析】1、硅酸盐组成的表示方法硅酸盐的种类很多,结构复杂,无论是天然的还是人工制成的硅酸盐,其组成的表示方法有两种。 化学式法: 一般用于组成较简单的硅酸盐。如:硅酸钠 Na2SiO3; 硅酸钙Ca2SiO3 氧化物法:常用的表示方法。 如:镁橄榄石(Mg2SiO
5、4) 2MgOSiO2 用氧化物的形式表示硅酸盐的组成时,各氧化物的排列顺序为:较活泼金属氧化物 较不活泼金属氧化物 二氧化硅 水2、传统无机非金属材料 玻璃 主要成分: 制造玻璃的原料中,石英是过量的,所以,普通玻璃是CaSiO3,Na2SiO3和SiO2 熔化在一起得到的物质,其物质的量之比为1:1:4,因此玻璃可表示为:Na2OCaO6SiO2。主要性质:硬而脆,受热时在一定温度范围内逐渐软化,没有一定的熔点,故作玻璃态物质,耐酸腐蚀(HF除外)。水泥 a. 普通水泥的主要成分为硅酸三钙(3CaOSiO2),硅酸二钙(2CaOSiO2)和铝酸三钙(3CaOAl2O3)等。b. 水泥的特点
6、是水泥具有水硬性,与水搀和搅拌并静置后,很容易凝固变硬。c. 混凝土是指水泥、沙子和碎石的混合物,混凝土常用钢筋作结构,这就是通常所说的钢筋混凝土【知识整理与框架梳理】硅酸盐与无机非金属材料来源:学科网ZXXK玻璃、水泥玻 璃水 泥原 料纯碱(Na2CO3)石灰石(CaCO3)石英(SiO2)主要原料 石灰石 粘土辅助原料 适量的石膏等原 理高温下复杂物理化学变化高温下复杂物理化学变化化学方程式Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2主要成分及特性普通玻璃 钠玻璃(Na2OCaO6SiO2)玻璃是非晶体,称为玻璃态物质无固定熔点,在某一温度范围内软化
7、可加工成制品3CaOSiO2硅酸三钙、2CaOSiO2硅酸二钙、3CaOAl2O3铝酸三钙无机非金属材料: 高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等【基础巩固性习题】1、下列物质的主要成分不是硅酸盐的是A、石英玻璃B、陶瓷C、普通玻璃D、高龄土2、下列物质不是制玻璃原料的是A、纯碱 B、石灰石 C、石英 D、焦炭3、熔融烧碱应选用的器皿是: A 石英坩埚 B 普通玻璃坩埚 C 生铁坩埚 D 陶瓷坩埚4、下列物质是纯净物的是: A、 玻璃 B 、水泥 C、 纯碱 D、 水玻璃5、下列溶液能用玻璃瓶盛放,但不能用玻璃塞的是 ( )Na2SiO3 溶液 B、HF溶液 C、NaNO3溶液 D、NaCl溶液6
8、与普通玻璃相比具有相同组成的是A钢化玻璃 B光学仪器玻璃C石英玻璃 D有色玻璃【能力提升性习题1、某硅酸盐样品中锌的质量分数为58.6,其化学组成用氧化物形式可表示,则值等于 ( ) A0.5 B1 C2 D32、下列说法不正确的是 ( ) A陶瓷分为氧化物陶瓷和非氧化物陶瓷 B生产普通水泥的原料是石灰石和黏土 C玻璃是一种新型无机非金属材料来源:Zxxk.Com D氮化硼(BN)陶瓷是一种新型无机非金属材料3、CO2通入下列溶液中至过量,出现浑浊的是 ( )来源:学_科_网Z_X_X_KA、Ba(NO3)2溶液 B、澄清的石灰水 C、Na2SiO3溶液 D、饱和的Na2CO3溶液4、下列几种情况都有白色沉淀物质生成,其中生成物的化学成分相同的是( ) (1)块状纯碱久置于空气中生成的白色粉末(2)盛澄清石灰水的烧杯内壁附着的白色物质(3)生石灰久置于空气中生成的白色物质(4)Na2SiO3水溶液置于敞口容器中,溶液中出现的白色浑浊A.(1)、(4) B.(2)、(3) C.(1)、(2) D.(3)、(4)5、能将Na2SiO3、CaCO3、SiO2三种白色粉末鉴别开来的试剂是 ()、苛性钠溶液、水、氢氟酸、稀盐酸6下列物质的变化,不能通过一步化学反应完成的是 ( )ACO2H2CO3 BSiO2Na2SiO3 CNa2O2Na2CO3 DSiO2H2SiO3