41硅無機非金屬材料導(dǎo)學(xué)案2

1、 4.1 硅 無機非金屬材料 第2課時 硅酸鹽與無機非金屬材料 學(xué)案 學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.能知道傳統(tǒng)的硅酸鹽制品和一些新型無機非金屬材料在生產(chǎn)、生活中的主要應(yīng)用。2.體會組成材料的物質(zhì)的性質(zhì)與材料性能的密切關(guān)系；認(rèn)識新材料的開發(fā)對社會生產(chǎn)、生活的重要影響，學(xué)會關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會熱點問題，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情。預(yù)習(xí)案【情境引入】中國是瓷器故鄉(xiāng)，精美的瓷器和秦磚漢瓦曾經(jīng)讓許多外國人對東方這個神秘的國度心生向往。中國是開發(fā)和使用硅酸鹽材料比較早的國家之一?，F(xiàn)代社會，硅酸鹽產(chǎn)品更是無處不在，除了陶瓷、玻璃、水泥等傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品外，還不斷涌現(xiàn)出更多的具有特殊功能的含硅物質(zhì)。那么它們是如何制成的呢？三、硅酸鹽工

2、業(yè)及無機非金屬材料 1、 硅酸鹽材料是的無機非金屬材料，其制品性質(zhì) 大都 溶于水，如 、 、 人們以 、 、 為原料生產(chǎn)出大量的硅酸鹽制品，如 、 、 、 、 等。硅酸鹽礦物的成分復(fù)雜，多用氧化物的形式表示，但都不是混合物。2、無機非金屬材料的分類（1）傳統(tǒng)無機非金屬材料： 、 、 等（2）新型無機非金屬材料： 、 、 等3、新型無機非金屬材料的特性： 、 、 、 。探究一硅酸硅酸鹽【探究活動】活動設(shè)計1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天然硅酸鹽礦物，約占地殼質(zhì)量的5%。硅酸鹽含有的元素包括硅、氧和金屬元素。(1)性質(zhì)硅酸鹽性質(zhì)_，熔點_，大都_溶于水。(2)表示方法硅酸鹽的

3、組成比較復(fù)雜，常用氧化物的形式表示。例如：硅酸鈉(na2sio3)可表示為_，鈉長石(naalsi3o8)可表示為_。高嶺石：al2o3 · 2sio2 ·2h2o沸石：na2 o · al2o3 · 3sio2· 2h2o長石：k2o · al2o3 · 6sio2 粘土： al2o3 · 2sio2· 2h2o2硅酸為白色粉末狀固體，不溶于水，其酸性比碳酸還弱(也可由硅的非金屬性比碳弱推出)，其化學(xué)式為h2sio3。sio2是其酸酐，但sio2不溶于水，所以不能用sio2與水直接反應(yīng)制得h2sio3，

4、而只能用可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)制得。試寫出硅酸鈉溶液中滴加稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式： _。探究二傳統(tǒng)無機非金屬材料【探究活動】活動設(shè)計陶瓷在我國有悠久的歷史，唐朝時的“唐三彩”，宋朝時的“鈞瓷”等聞名于世，流傳至今。“高樓大廈平地起”，鋼筋混凝土應(yīng)是一大功臣。玻璃制品由于其美觀大方，越來越受到人們的青睞。你知道水泥、玻璃、陶瓷是怎樣生產(chǎn)出來的嗎？它們各自有什么特點？閱讀教材完成下列填空。1玻璃(1)制造普通玻璃的主要原料是_、_和_。(2)制造玻璃的設(shè)備為_。(3)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_、_。(4)普通玻璃的主要成分為_、_和_。2水泥(1)生產(chǎn)原料：_和_。(2)普通水泥的主要成分為_、_和_

5、等。(3)水泥的特點是具有_，與水摻和攪拌并靜置后，很容易_變硬。3陶瓷(1)生產(chǎn)原料：_等天然_。(2)分類：陶器：粗松多孔，有_，有色，施釉。瓷器：制作時原料_，燒結(jié)溫度也_，因此組織_，幾乎_，色白，耐_。探究三新型無機非金屬材料【探究活動】活動設(shè)計1新型無機非金屬材料(1)_陶瓷：如氮化硅(si3n4)陶瓷、碳化硅(sic)陶瓷等。(2)_陶瓷：如氧化鋁(al2o3)陶瓷、氧化鋯(zro2)陶瓷等。(3)_陶瓷：以鈦酸鋇(batio3)和鈦酸鉛(pbtio3)等為主要成分。2傳統(tǒng)無機非金屬材料與新型無機非金屬材料的對比 【核心總結(jié)】訓(xùn)練案1高嶺土的組成是：al2si2ox(oh)y，其

6、中x、y的數(shù)值分別是()a7、2 b5、4 c6、3 d3、62用氧化物的形式表示硅酸鹽的組成，其中正確的是()a鈣沸石ca(al2si3o10)·3h2o表示為cao·al2o3·3sio2·3h2ob鎂橄欖石mg2sio4表示為mgo·sio2c正長石kalsi3o8表示為k2o·al2o3·3sio2d高嶺石al2(si2o5)(oh)4表示為al2o3·sio2·2h2o3過量的泥沙、純堿和生石灰熔化后生成()水泥玻璃瓷器混凝土一種硅酸鹽產(chǎn)品a b c d4根據(jù)水泥和玻璃的生產(chǎn)，總結(jié)出硅酸鹽工業(yè)的

7、一般特點是()生成物是硅酸鹽反應(yīng)條件是高溫含有硅的物質(zhì)作為原料反應(yīng)原理是復(fù)雜的物理和化學(xué)變化a b c d5碳化硼(b4c)陶瓷硬度大，熔點高，具有化學(xué)惰性。據(jù)此判斷，下列不能作為碳化硼陶瓷用途的是()a作耐磨材料 b作潤滑材料c制切削工具 d制化學(xué)儀器(如坩堝)6下列材料的特性及用途敘述不正確的是()a氧化鋁陶瓷具有兩性，可用來制造人造牙齒b氮化硅陶瓷耐高溫且不易傳熱，可用來制造柴油機c光導(dǎo)纖維傳導(dǎo)光的性能很強，是非常好的通訊材料d人造剛玉硬度高，用于制造剛玉球磨機參考答案學(xué)習(xí)活動探究探究一探究活動1(1)穩(wěn)定較高難(2)na2o·sio2na2o·al2o3·

8、6sio22na2sio32hcl=h2sio32nacl遷移應(yīng)用1b根據(jù)各元素的化合價：al：3價；si：4價；o：2價；oh：1價。再根據(jù)正、負(fù)化合價代數(shù)和等于零，可建立方程：2×(3)2×(4)x×(2)y×(1)0整理得：2xy14，將a、b、c、d四個選項分別代入此方程式中解出答案b。也可將其表示為al2o3·2sio2·h2o，則由氧原子的個數(shù)得34xy即2xy14。2a用氧化物形式表示復(fù)雜的硅酸鹽的組成，具體方法：在遵循各元素種類和原子個數(shù)不變的原則下，分別寫成氧化物的形式。氧化物一般按活潑金屬氧化物、較活潑金屬氧化物、

9、二氧化硅、最后寫水的順序排列。氧化物之間用黑點隔開，各氧化物前面的系數(shù)均為整數(shù)。探究二探究活動1(1)純堿(na2co3)石灰石(caco3)石英(sio2)(2)玻璃熔爐(3)caco3sio2casio3co2na2co3sio2na2sio3co2(4)na2sio3casio3sio22(1)石灰石黏土(2)硅酸三鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣(3)水硬性凝固3(1)黏土硅酸鹽(2)吸水性純度較高較高致密不吸水酸堿侵蝕遷移應(yīng)用3b制水泥和瓷器一定要有黏土，所以不能制取水泥和瓷器，沒有水泥則不能制成混凝土，泥沙的主要成分為sio2，用此泥沙、純堿、生石灰熔化后發(fā)生的反應(yīng)為：sio2caocasio3sio2na2co3na2sio3co2，故應(yīng)選b。4d探究三探究活動1(1)高溫結(jié)構(gòu)(2)生物(3)壓電遷移應(yīng)用5b物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)，性質(zhì)決定其用途。由于其硬度大，故a、c用途正確；又