必修一第4章第1節(jié)硅 無(wú)機(jī)非金屬材料第二課時(shí)導(dǎo)學(xué)案2

硅無(wú)機(jī)非金屬材料第二課時(shí)》導(dǎo)學(xué)案學(xué)習(xí)目標(biāo)定位：能知道傳統(tǒng)的硅酸鹽制品和一些新型無(wú)機(jī)非金屬材料在生產(chǎn)、生活中的主要應(yīng)用。體會(huì)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(shí)新材料的開(kāi)發(fā)對(duì)社會(huì)生產(chǎn)、生活的重要影響，學(xué)會(huì)關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情。導(dǎo)學(xué)過(guò)程：知識(shí)點(diǎn)一硅酸硅酸鹽【探究活動(dòng)】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。性質(zhì)硅酸鹽性質(zhì)，熔點(diǎn)，大都溶于水。表示方法硅酸鹽的組成比較復(fù)雜，常用氧化物的形式表示。例如：硅酸鈉(NaSiO)可表示為，鈉長(zhǎng)石(NaAlSiO)可表示為23382．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HSiO。SiO是其酸酐，但SiO不溶于水，所以不能用2322SiO與水直接反應(yīng)制得HSiO，而只能用可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)制得。試寫(xiě)出硅酸鈉223溶液中滴加稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：【學(xué)以致用】高嶺土的組成是：AlSiO(OH)，其中x、y的數(shù)值分別是()22xyA．7、2B．5、4C．6、3D．3、62．用氧化物的形式表示硅酸鹽的組成，其中正確的是()鈣沸石Ca(AlSiO)?3HO表示為23102CaO?AlO?3SiO?3HO2322鎂橄欖石MgSiO表示為MgO?SiO242正長(zhǎng)石KAlSiO表示為KO?AlO?3SiO382232高嶺石Al(Si0)(0H)表示為2254AlO?SiO?2HO2322知識(shí)點(diǎn)二傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料【探究活動(dòng)】陶瓷在我國(guó)有悠久的歷史，唐朝時(shí)的“唐三彩”，宋朝時(shí)的“鈞瓷”等聞名于世，流傳至今?！案邩谴髲B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(lái)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(lái)的嗎？它們各自有什么特點(diǎn)？閱讀教材完成下列填空。玻璃TOC\o"1-5"\h\z制造普通玻璃的主要原料是、和。制造玻璃的設(shè)備為。反應(yīng)的化學(xué)方程式為普通玻璃的主要成分為、和。水泥生產(chǎn)原料：和。普通水泥的主要成分為、和等。水泥的特點(diǎn)是具有，與水摻和攪拌并靜置后，很容易變硬。陶瓷生產(chǎn)原料：等天然。分類(lèi)：陶器：粗松多孔，有，有色，施釉。瓷器：制作時(shí)原料，燒結(jié)溫度也，因此組織，幾乎，色白，耐?！緦W(xué)以致用】過(guò)量的泥沙、純堿和生石灰熔化后生成()①水泥②玻璃③瓷器④混凝土⑤一種硅酸鹽產(chǎn)品①④B.②⑤C.③D.①③⑤4．根據(jù)水泥和玻璃的生產(chǎn)，總結(jié)出硅酸鹽工業(yè)的一般特點(diǎn)是()①生成物是硅酸鹽②反應(yīng)條件是高溫③含有硅的物質(zhì)作為原料④反應(yīng)原理是復(fù)雜的物理和化學(xué)變化①③B.①②③C.①③④D.①②③④知識(shí)點(diǎn)三新型無(wú)機(jī)非金屬材料【探究活動(dòng)】新型無(wú)機(jī)非金屬材料⑴陶瓷：如氮化硅(SiN)陶瓷、碳化硅(SiC)陶瓷等。34陶瓷：如氧化鋁(AlO)陶瓷、氧化鋯(ZrO)陶瓷等。232陶瓷：以鈦酸鋇(BaTiO)和鈦酸鉛(PbTiO)等為主要成分。33傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料與新型無(wú)機(jī)非金屬材料的對(duì)比傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料新型無(wú)機(jī)非金屬材料所屬范疇硅酸鹽材料具有特殊結(jié)構(gòu)、功能的新材料常見(jiàn)產(chǎn)品水泥、玻璃、傳統(tǒng)陶瓷半導(dǎo)體材料、氮化硅陶瓷、氧化鋁陶瓷、光導(dǎo)纖維主要性能(1)抗腐蝕、耐高溫(2)質(zhì)脆、經(jīng)不起熱沖擊(1)耐高溫、高強(qiáng)度有光學(xué)特性有電學(xué)特性有生物功能【學(xué)以致用】碳化硼(BC)陶瓷硬度大，熔點(diǎn)高，具有化學(xué)惰性。據(jù)此判斷，下列不能作4為碳化硼陶瓷用途的是()作耐磨材料作潤(rùn)滑材料制切削工具制化學(xué)儀器(如坩堝)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(lái)制造人造牙齒氮化硅陶瓷耐高溫且不易傳熱，可用來(lái)制造柴油機(jī)光導(dǎo)纖維傳導(dǎo)光的性能很強(qiáng)，是非常好的通訊材料人造剛玉硬度高，用于制造剛玉球磨機(jī)1．硅酸鹽的組成表示方法硅酸鹽是由硅、氧和金屬元素組成的化合物的總稱(chēng)，是一類(lèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的固體物質(zhì)，大多不溶于水，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。硅酸鹽的組成復(fù)雜，可用氧化物形式表示，其書(shū)寫(xiě)時(shí)的規(guī)律為氧化物的排列順序活潑金屬氧化物f較活潑金屬氧化物f二氧化硅f水氧化物之間以“?”隔開(kāi)氧化物前的化學(xué)計(jì)量數(shù)配置原則各元素原子總個(gè)數(shù)比符合原來(lái)的組成化學(xué)計(jì)量數(shù)配置出現(xiàn)分?jǐn)?shù)應(yīng)化為整數(shù)11例如：鈉長(zhǎng)石NaAlSiO不能寫(xiě)成2Na0?2AlO?3SiO，應(yīng)寫(xiě)成382232NaO?AlO?6SiO。2.新型無(wú)機(jī)非金屬材料與傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料的比較2232材料新型無(wú)機(jī)非金屬材料傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料類(lèi)別高溫結(jié)構(gòu)陶瓷半導(dǎo)體陶瓷光學(xué)材料生物陶瓷普通水泥、普通玻璃、黏土質(zhì)陶瓷示例氮化硅陶瓷氧化錫陶瓷光導(dǎo)纖維氧化鋁陶瓷特性耐高溫、強(qiáng)度咼電學(xué)特性光學(xué)特性生物功能抗腐蝕、耐高溫，但質(zhì)脆，經(jīng)不起沖擊用途汽輪機(jī)葉片、永久性模具、軸承集成電路中的半導(dǎo)體光纜通訊、醫(yī)療、照明人造骨、接骨螺釘參考答案知識(shí)點(diǎn)一探究活動(dòng)(1)穩(wěn)定較高難(2)Na0?SiO22NaO?AlO?6SiO2232NaSiO+2HCl===HSiOl+2NaCl2323學(xué)以致用B根據(jù)各元素的化合價(jià)：Al：+3價(jià)；Si：+4價(jià)；0：—2價(jià)；OH-：—1價(jià)。再根據(jù)正、負(fù)化合價(jià)代數(shù)和等于零，可建立方程：2X(+3)+2X(+4)+xX(—2)+yX(—1)=0整理得：2x+y=14，將A、B、C、D四個(gè)選項(xiàng)分別代入此方程式中解出答案B。yy也可將其表示為AlO?2SiO?2HO,則由氧原子的個(gè)數(shù)得3+4+2=x+y即2x2322+y=14。]A用氧化物形式表示復(fù)雜的硅酸鹽的組成，具體方法：①在遵循各元素種類(lèi)和原子個(gè)數(shù)不變的原則下，分別寫(xiě)成氧化物的形式。②氧化物一般按活潑金屬氧化物、較活潑金屬氧化物、二氧化硅、最后寫(xiě)水的順序排列。③氧化物之間用黑點(diǎn)隔開(kāi)，各氧化物前面的系數(shù)均為整數(shù)。]知識(shí)點(diǎn)二探究活動(dòng)⑴純堿(NaCO)石灰石(CaCO)石英(SiO)(2)玻璃熔爐TOC\o"1-5"\h\z2332CaCO+SiO高溫毛aSiO+COt3232NaCO+SiO高溫=^aSiO+COt232232NaSiOCaSiOSiO2332(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(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學(xué)以致用B制水泥和瓷器一定要有黏土，所以不能制取水泥和瓷器，沒(méi)有水泥則不能制成混凝土，泥沙的主要成分為SiO，用此泥沙、純堿、生石灰熔化后發(fā)生的反2應(yīng)為：SiO+CaO高溫毛aSiOSiO+NaC0高溫NaSiO+C0f,故應(yīng)選B。］232232324．D知識(shí)點(diǎn)三探究活動(dòng)1．(1)高溫結(jié)構(gòu)(2)生物(3)壓電學(xué)以致用B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、