《無機(jī)非金屬材料》教學(xué)設(shè)計(jì)【高中化學(xué)必修(新課標(biāo))】

1/8無機(jī)非金屬材料教學(xué)目標(biāo)1、通過閱讀和爭(zhēng)論。了解陶瓷、玻璃、水泥等傳統(tǒng)硅酸鹽材料的生產(chǎn)原料、性能和主要用途、知道一般玻璃的成分，感受傳統(tǒng)硅酸鹽材料在城鄉(xiāng)建設(shè)中發(fā)揮的重要作用。2、通過學(xué)習(xí)，了解晶體硅、二氧化硅、型陶瓷、碳納米材料的性能和用途，感受型無機(jī)非金屬材料的驚異性能及其在高科技領(lǐng)域所發(fā)揮的重要作用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。3化學(xué)材料作用巨大，提高學(xué)生努力學(xué)習(xí)化學(xué)、投身國家建設(shè)的社會(huì)責(zé)任感。教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：玻璃、水泥、硅、二氧化硅、型陶瓷等無機(jī)非金屬材料的主要性能和用途，一般玻璃的主要成分。難點(diǎn)：粗硅的提存教學(xué)過程一、導(dǎo)入課料等。從組成上看，很多無機(jī)非金屬材料含有硅、氧等元素，具有耐高溫、抗腐蝕、硬度高等特點(diǎn)，以及特別的光學(xué)、電學(xué)等性能。隨著工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)進(jìn)展對(duì)材料性能要求的提高，么特性和用途？讓我們通過本節(jié)的學(xué)習(xí)找到答案。二、講授課〔一〕硅酸鹽材料1、無機(jī)非金屬材料2、傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料、?！举Y料卡片】硅酸鹽的構(gòu)造在硅酸鹽中，Si和O構(gòu)成了硅氧四周體。每個(gè)Si4O，Si在中心，O4個(gè)頂角；很多這樣的四周體還可以通過頂角的O相互連接，每個(gè)O為兩個(gè)四周體所共有，2Si難溶于水、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、耐腐蝕等特點(diǎn)?！舅伎寂c溝通】SiO+NaCO2SiO+NaCO22 3NaSiO+CO↑2 32SiO+CaCO23CaSiO+CO↑32【資料卡片】鏡；參與硼酸鹽制成耐化學(xué)腐蝕、耐溫度急劇變化的玻璃，可用于試驗(yàn)室使用的玻璃儀器；參與一些金屬氧化物或鹽可以得到彩色玻璃，常用于建筑和裝飾。〔二〕型無機(jī)非金屬材料硅和二氧化硅硅元素的存在與構(gòu)造存在含量 存在形態(tài)

原子構(gòu)造示意圖

周期表中位置地殼中居第 位 (3)(3)硅的工業(yè)制取SiO2+2CSi+2CO↑【資料卡片】高純硅的制備工業(yè)上制備高純硅，一般需要先制得純度為98%左右的粗硅，再以其為原料制備高純硅。例如，可以將粗硅轉(zhuǎn)化為三氯硅烷(SiHCl，再經(jīng)氫氣復(fù)原得到高純硅。3)(4)二氧化硅減，能有效提高通信效率。型陶瓷【科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)】抗氧化、耐磨蝕等優(yōu)良性能。與金屬材料相比，更能適應(yīng)嚴(yán)酷的環(huán)境，可用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和高溫電極材料等。壓電陶瓷：主要有鈦酸鹽和鋯酸鹽等，能實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能的相互轉(zhuǎn)化，可用于濾波器、揚(yáng)聲器、超聲波探傷器和點(diǎn)火器等。具有優(yōu)異的光學(xué)性能，耐高溫，絕緣性好，可用于高壓鈉燈、激光器和高溫探測(cè)窗等。超導(dǎo)陶瓷：在某一臨界溫度下電阻為零，具有超導(dǎo)性，用于電力、交通、醫(yī)療等領(lǐng)域。碳納米材料碳納米材料是近年來人們格外關(guān)注的一類型無機(jī)非金屬材料，主要包括信息、醫(yī)藥等領(lǐng)域有著寬闊的應(yīng)用前景。富勒烯是由碳原子構(gòu)成的一系列籠形分子的總稱，其中的C60是富勒烯的代表物。C60的覺察為納米科學(xué)供給了重要的爭(zhēng)論對(duì)象，開啟了碳納米材料爭(zhēng)論和應(yīng)用的時(shí)代。大，有相當(dāng)高的強(qiáng)度和優(yōu)良的電學(xué)性能，可用于生產(chǎn)復(fù)合材料、電池和傳感器等。和復(fù)合材料等方面的應(yīng)用爭(zhēng)論正在不斷深入。三、學(xué)習(xí)小結(jié)四、達(dá)標(biāo)檢測(cè)以下關(guān)于硅酸鹽材料的說法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是( )A.生活中常見的硅酸鹽材料有玻璃、水泥、陶瓷B.一般玻璃的主要成分是二氧化硅C.陶瓷的主要原料是黏土D.硅酸鹽水泥以石灰石和黏土為主要原料答案B3解析一般玻璃主要成分為Na2SiO3

、CaSiO

SiO。32以下關(guān)于水玻璃的性質(zhì)和用途的表達(dá)中不正確的選項(xiàng)是( A.這是一種礦物膠，既不燃燒也不受腐蝕32B.在建筑工業(yè)上可以作黏合劑、耐酸水泥摻料C.木材、織物浸過水玻璃后具有防腐性能且不易燃燒D.水玻璃的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在空氣中不易變質(zhì)答案D解析水玻璃為硅酸鈉溶液其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定但可與空氣中的二氧化碳反響生成硅酸沉淀。3.某博物館陳設(shè)著大量明清磚瓦和精巧瓷器(婺州窯)，婺州窯瓷器胎體的原料為高嶺土[AlnSi2O5(OH)4]。以下說法不正確的選項(xiàng)是( )古代的陶瓷、磚瓦都是硅酸鹽產(chǎn)品高嶺土為含水的鋁硅酸鹽C.n＝3D.我國在石器時(shí)代已能燒制陶器答案C解析依據(jù)化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0的規(guī)章：n×(＋3)＋2×(＋4)＋5×(－2)＋4×(－1)＝0n＝2。以下物品或設(shè)備的成分中含有二氧化硅的是()①門窗玻璃②水晶鏡片③石英鐘表④瑪瑙首飾⑤硅太陽能電池⑥光導(dǎo)纖維⑦計(jì)算機(jī)芯片A.①②③④⑥B.全部C.⑤⑦D.①②⑥⑦答案A解析玻璃、石英、水晶、瑪瑙和光導(dǎo)纖維的成分中都含有二氧化硅，計(jì)算機(jī)芯片、硅太陽能電池的主要成分是單質(zhì)硅。高純度晶硅是典型的無機(jī)非金屬材料，又稱“半導(dǎo)體”材料。它的覺察和使用曾引起計(jì)算機(jī)的一場(chǎng)“革命”。它可以按以下方法制備：SiO

Si粗ClSiHCl2Si純)2高溫 300℃ 3 1100℃以下說法不正確的選項(xiàng)是( )A.Si2CB.1molSi4mol電子C.步驟③中的反響為氧化復(fù)原反響D.高純硅是制造太陽能電池的常用材料，二氧化硅是制造光導(dǎo)纖維的根本原料答案A解析①的反響方程式為Si22CS＋2C