高中化学《无机非金属材料的主角——硅》教案7（第二课时） 新人教版必修1

第四章非金属及其化合物无机非金属材料的主人公-硅培训目标：1、了解硅的物理特性，了解元素硅的简单化学性质。2、使学生对硅酸盐工业和一些产品有一般印象。3、通过激发学生对化学学习的兴趣，学生对化学、生产、生活的实际联系有了更多的知识。4、扩大学生的知识，激发学生的好奇心。教学要点让学生真正认识到硅酸盐产业与人类的生产、生活密切相关的事实。课程体系：指南课上节我们学的硅酸钠是可溶性硅酸盐，其他硅酸盐大部分不溶于水。硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，是自然界中存在的各种天然硅酸盐矿物，约占底壳质量的5%。黑板 ii。硅酸盐拿两块干布(其中一块浸在硅酸钠溶液中)在火焰中燃烧。观察答案两条船是不是像烧焦了一样？现象有什么不同？回答不同。一个容易燃烧，一个不连续性。为什么事故会产生这样的差异？答案在这里！不连续性布是因为我先泡在硅酸钠溶液里烘干。这也是硅酸钠的用途之一。硅酸钠水溶液中通常被称为“水玻璃”，其用途在建筑工业或造纸工业中用作粘合剂。木头或织物浸泡在水和玻璃中，不防腐或着火。浸在水玻璃中的新鲜蛋可以长期保存。水玻璃也用作制造柔软的水、洗涤剂、肥皂的填料。也是硅胶和分子筛的原料。板书1，硅酸钠：一般称为水玻璃的水溶液可用作肥皂包装、木材防火剂和粘合剂。实物展示粘土样品。说明铝在元素周期表中与硅相邻，离子大小相似，因此一般在硅酸盐中，正4取代硅，形成铝。为了保持电气中立，再次引进其他阳离子，增加了硅酸盐的丰富性和复杂性。如果长期风化硅酸盐矿石，就会变成粘土，形成土壤胶体。土壤胶体一般带有负电荷，可以吸附土壤中的铵离子及钾离子，有维持肥料的能力。这是大自然给人类的礼物，我们要爱护地球母亲。我们每天称之为粘土的那种化学成分主要由Al2Si2O5(OH)4组成。板书2，粘土：化学成分主要为Al2Si2O5(OH)4，土壤胶体一般带负电荷，具有肥料保护能力。问题中国意义，引进三大硅酸盐产业。投影广泛使用的硅酸盐工业：黑板3，硅酸盐工业：产品主要原料主要设备反应条件主要反应或主要成分主要特性水泥粘土、石灰石、(石膏)适量水泥回转窑高温三硅酸钙：3 Cao SiO 2硅酸钙：2 Cao SiO 2铝酸钙：3 Cao al 2 o 3水景城玻璃纯碱石灰石石英玻璃窑高温Na2co 3 SiO 2n a2 sio3 CO2CaCO 3 SiO 2 casio 3 CO2 成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2投影说明硅酸盐产品简介：黑板3，水泥：三钙硅酸盐：3CaOSiO2硅酸钙：2CaOSiO2铝酸钙：3CaOAl2O3玻璃：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2说明硅酸盐的种类很多，结构复杂，通常可以用硅石和金属氧化物的形式表示其组成。例如，硅酸钠是可溶性硅酸盐，其他硅酸盐大部分不溶于水，结构复杂，通常以硅石和金属氧化物的形式表示其组成。写规则：金属氧化物写在最前面，二氧化硅最后用水，氧化物写在.分为示例Na2SiO3可以写为Na2O SiO2练习如何用氧化物表示下一个硅酸盐高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4以氧化物形式表示()Albite: NaAlSi3Oa a为氧化物形式()数据卡，氧化物表达练习。黑板4，氧化物表达：硅酸钠：Na2OSiO2石棉：3 MgO Cao 4 SiO 2长石：K2OAl2O36SiO2普通玻璃：CaONa2O6SiO2粘土：Al2O32SiO22H2O科学视野-新陶瓷(带幻灯片说明)。结构陶瓷：主要是发挥机械、热、化学等特性的新型陶瓷材料，能在很多苛刻的工作环境中服务，因此成为实现很多新兴科学技术的关键。在宇宙技术领域制造宇宙飞船需要高温和温度的急剧变化、强度、轻便长寿的结构材料和保护材料，在这方面，结构陶瓷具有绝对的优势。从第一艘宇宙飞船开始使用冷热散热瓷砖，碳-石英复合切削材料已成功应用于人造卫星的发射和回收。未来空间技术的发展将进一步依赖新结构材料的应用。在这方面，结构陶瓷，尤其是陶瓷基复合材料和碳/碳复合材料远远优于其他材料。压电陶瓷：你听说过说话、唱歌的陶瓷吗？能侦察、指挥、诊断、发电的税？这是属于现代功能陶瓷的压电陶瓷。神奇的压电陶瓷-海洋中的“雷达”侦察兵：雷达是利用无线电原理搜索、定位、引导空中目标的通信工具，在水中不起作用。压电陶瓷制成的声纳系统在水中也能起到同样的作用，军事上搜索敌潜艇，阵列的活动状态是否对我们构成威胁。根据活动方向、速度等，我方将根据动态目标探索、攻击、指挥阵列等。民间为计划的捕捞、沉船打捞等探测海洋中的鱼群分布和种类。由压电陶瓷组成的声纳系统被称为水下雷达侦察兵。透明陶瓷：陶瓷大体上不发光，因为陶瓷的不透明，陶瓷的用途受到了很多限制。科学家们经过长时间的仔细研究，在1957年制造了世界上第一个透光的陶瓷。透光的陶瓷有广泛的用途。半透明陶瓷问世时，高压钠灯开发成功。高压钠灯是在相同功率下，两个高压钠灯的高压汞灯，柔和的银白色发光的高压钠灯下，能清晰耀眼地看到物体的电光源。另外，还有高压钠等特殊技术，特别适合道路、汽车、广场的照明，以免通过浓雾散射光线。超导陶瓷：1973年发现了临界超导温度为23.2K的铌锗合金，维持了13年。1986年，美国IBM位于瑞士苏黎世的研究中心报道，具有35K高温超导性的氧化物(镧-钡-铜-氧)打破了传统的“氧化物陶瓷是绝缘体”概念，引起了世界科学界的轰动。此后，科学家们争分夺秒地攻坚，几乎每隔几天就出现了新的研究成果。1987年2月，华裔美国科学家周庆武和中国科学家曹冲县相继将钇-钡-铜-氧系材料中的临界超导温度提高到90K以上，液氮的限制区(77K)也奇迹般地突破了。1987年底，铊-钡-钙-铜-氧基材料将临界超导温度记录提高到125K。1986-1987年短的一年以上临界超导温度上升了100K以上，材料发展史、科技发展史都是一个大奇迹！高温超导材料的出现为超导材料在实验室的应用开辟了道路。生物陶瓷：生物陶瓷是指与生物或生物化学相关的新型陶瓷。生物陶瓷可以分为与生物体相关的可移植陶瓷和与生物化学相关的生物工程陶瓷。电子是一种生物陶瓷，用于植入体内，恢复和增强生物体的功能，直接与生物体接触。后者是固定酶，分离细菌和病毒，用作生物化学反应的催化剂时不直接与有机体接触的生物陶瓷。碳化硅，硅橡胶，硅钢，分子筛的特殊功能。板书5，新陶瓷：结构陶瓷、超导陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、生物陶瓷。三、硅元素阅读请阅读教科书P68的第1，2自然段，概括硅的存在形态、结构特征、物质特性等内容。投影图4-11硅晶体硅以什么形式存在于大自然中？硅主要存在于什么物质中？硅中有多少种同素异形体？区别是什么？答案硅以化学状态存在于自然中，硅元素主要存在于地壳的各种矿物和岩石中；硅有两种同形体：晶硅和非晶硅。板书以和谐状态存在于自然中，有两种同形体。(1)物理特性：熔化、沸点、硬度、半导体。那么硅单质的化学性质呢？室温下硅的化学性质不活跃，除了氟气体、氢氟酸、碱外，它与其他物质(例如氧、氯、硝酸、硫酸)没有反应。加热时非金属反应，例如与氧气反应，可以产生二氧化硅。说明和板 (2)元素硅的化学性质：si 2 F2=si F4 si 4hf=si F4 2 H2、si 2 NaOH H2O=na 2 SiO 3 2 H2si O2 SiO 2投影硅的多种用途：说(按图)半导体材料；太阳能电池。投影练习1.以下物质中属于纯净水的A.na 2co 310 H2O B .水泥c .纯盐酸d .普通玻璃答案：a2.以下叙述是正确的A.酸不能与酸性氧化物反应。B.玻璃、陶瓷、水泥容器不能储存氢氟酸C.石灰石膏墙、水泥砖墙过程的固化原理是相同的D.石灰窑、玻璃高炉出的气体的主要成分是相同的答案：BD以下物质有固定熔点。A.水泥b .玻璃C. na 2 osio 2 D .水玻璃答案：c摘要作业P69 1、2、3、5互补操作在以下转换关系中构建化学方程式：主板计划：ii。硅酸盐1，硅酸钠：一般称为水玻璃的水溶液可用作肥皂填料、木材防火剂和粘合剂。2，粘土：化学成分主要为Al2Si2O5(OH)4，土壤胶体一般带负电荷，具有肥料储备能力。3，水泥：三硅酸钙：3 Cao SiO 2硅酸钙：2 Cao SiO 2铝酸钙：3 Cao al 2 o 3玻璃：Na2SiO3、CaSiO3、SiO24，氧化物表达：硅酸钠：Na2OSiO2石棉：3 MgO Cao 4 SiO 2长石：K2OAl2O36SiO2常规玻璃：C