《硅酸盐矿物与硅酸盐产品》名师教案

1、PAGE9硅酸盐矿物与硅酸盐产品教学设计学情分析学习内容分析:1本课内容的组成:本节内容由三个部分组成,分别是硅酸盐矿物的氧化物表示法、可溶性硅酸钠溶液的相关知识及水泥、陶瓷、玻璃等硅酸盐产品制作及其用途。通过硅酸盐矿物氧化物形式的书写比较,探究归纳出其表示规律及通式,再过渡到对可溶性硅酸钠的介绍,包括其储存、暴露在空气中易变质等,最后介绍水泥,陶瓷,玻璃这些硅酸盐产品的生产原料、设备、反应过程、组成等。2在模块中的学习地位和作用:本节内容位于必修一专题3第三单元,在此之前我们已经学习了有关铝、铁、铜等金属及其化合物的学习,我们已经掌握以了一定的学习过程及方法。本小节内容在此起到了承上启下的过

2、度作用,为下一节二氧化硅和硅的学习打下一定的基础。学习者分析:1学生已有的知识水平和能力基础:1、在本课学习之前,已经学习了很多矿物中提取单质的知识,知道一定的学习规律。2、在学习本课之前,进行了很多探究实验,这节课中虽然不是实验探究,但学生普遍已经具有了一定的探究归纳能力。3、水泥、陶瓷、玻璃是学生经常能够接触到的事物,对其生产过程等也有一定的兴趣。2学生学习本课内容时可能遇到的困难和问题:1、硅酸钠是一全新的物质,接受可能会慢一些。2、水泥、玻璃、陶瓷等生产只是局限于理论知识的介绍,没有直观的观察,缺少一些想象力。教学目标知识技能:1了解硅元素在自然界中的存在形式,了解硅酸盐的组成与性质,

3、了解硅酸盐产品生产原理与过程,了解硅酸盐产品在生活实际中的发展与应用。2要求学生查阅资料,学会通过查阅资料来获取知识的学习方法,培养对新旧知识进行归纳比较的逻辑思维能力,培养自主学习和创新的能力。过程方法:1通过对自然界中存在的含硅化合物的学习,使学生了解硅元素在自然界的存在形式。2通过探究性实验掌握硅酸钠的有关知识;学会将硅酸盐的化学式书写成氧化物的形式的方法和技巧。3通过对硅酸盐工业产品的了解,使学生了解到硅酸盐矿物的应用与人类文明发展的密切关系。4利用图片、表格、视频、实物、实验及多媒体教学手段等,增强直观性和形象性。情感态度与价值观:1从传统材料到信息材料的学习,激发学生学习兴趣,增强

4、学生研究、探索、发现新材料的意识;体会硅酸盐产品的演变给人类社会带来的巨大变化,体会材料的发展是人类文明进步的里程碑的内涵,增强学生学习化学的兴趣。2了解我国硅酸盐材料发展的历史和成就、社会及科学技术的发展对新型材料的要求,激发学生爱国主义热情。3通过对建筑垃圾的处理方式的讨论,增强环保意识,提高社会责任感。学时重点重点:硅酸钠的性质;硅酸盐的氧化物形式的书写;了解硅酸盐产品的发明、生产、应用与发展的过程和价值。教学活动导入新课:多媒体展示日常生活中常用的材料:玻璃、水泥、及陶瓷。儿时每当看到这些精致而实用的产品总会感叹这些材料是怎么制成的呢提出问题:1硅元素在地壳中的含量怎样2硅元素在自然界

5、主要有哪些存在形式解析:1地壳中硅元素的含量仅次于氧2硅氧元素在自然界中主要存在于岩石、沙子和土壤中,主要是以硅酸盐和二氧化硅的形式存在,。自然界中的硅元素以化合态的形式存在,不存在游离态的硅。揭示主题:我们这节课就来研究如何利用自然界中的硅酸盐矿物生产日常所需的硅酸盐产品多媒体展示自然界中的一些硅酸盐的图片及其化学式:结论:硅酸盐的结构和组成复杂一、常见的硅酸盐1表示硅酸盐组成的方法1盐化学式2氧化物法硅酸盐种类很多,结构复杂,常用氧化物的形式来表示组成。其改写的规律:各元素写成相应的氧化物,元素的价态保持不变。注意改写后应与原来化学式中的原子个数比不变,中间用“”间隔顺序按先金属后非金属,

6、金属元素中按金属活动顺序表依次排列。如:硅酸钠Na2SiO3可表示为Na2OSiO2滑石Mg3Si4O10OH2可表示为3MgO4SiO2H2O硅酸盐组成复杂,一般用氧化物的形式表示它们的组成:学生活动学案练习将下列硅酸盐改写成氧化物的形式。1黏土Al2Si2O5OH4。2石棉CaMg3Si4O12。过渡:我们来了解一种重要的硅酸盐硅酸纳Na2SiO3。硅酸钠:用途:粘合剂、防腐剂、防火剂,制硅胶。用途:粘合剂、防腐剂、防火剂,制硅胶。物理性质:无色晶体,能溶于水,其水溶液称为水玻璃。提出问题:硅酸浓溶液经干燥脱水后可以制得干燥剂硅胶,首先考虑如何利用硅酸钠制硅酸探究用硅酸钠制备硅酸的实验研究

7、【实验用品】药品:稀盐酸、饱和硅酸钠、酚酞试液仪器:试管、滴管【实验步骤】制备硅酸凝胶向盛有少量饱和硅酸钠溶液的试管里,滴入几滴酚酞试液,然后逐滴加入稀盐酸,振荡,至红色褪到接近无色时,静置一会儿,观察现象。【实验现象】滴入酚酞溶液显红色,再滴入盐酸,红色消失,并有透明胶状物质生成【实验结论】Na2SiO3溶液呈碱性,与盐酸反应生成了H2SiO3【实验原理】Na2SiO32HClH2O=H2SiO32NaCl还可以向饱和硅酸钠溶液中通入过量的CO2制硅酸Na2SiO32H2O2CO2过量=H2SiO32NaHCO3深化理解:实验室保存Na2SiO3溶液的方法因为硅酸的酸性比碳酸还弱,所以空气中

8、的CO2可以和Na2SiO3水溶液发生如下反应Na2SiO3H2OCO2=H2SiO3Na2CO3从而使硅酸钠变质,因此保存硅酸钠要密封保存。同时,又由于硅酸钠为矿物胶,有较强的粘性,也不能用磨口的玻璃瓶和玻璃塞,以免瓶口粘结。过渡:了解了硅酸盐的化学组成与性质,我们就想知道如何用天然的硅酸盐矿物制成日常的硅酸盐产品。硅酸盐产品的出现有一定的历史轨迹,它们是人们为了满足自身生产生活的需要而发明创造的,陶瓷是为了盛放饮食而创造的器皿,水泥解决了居住的问题,玻璃最初用作装饰品。二硅酸盐产品【提示】在英文中,China是中国,而china是瓷器的意思,将中国称为“China”是说中国是瓷器之都。在一

9、千多年以前,一个白色的瓷盘,是全世界人们梦寐以求的高科技产品,瓷器是中国发明的。多媒体展示介绍我国著名的陶瓷器【介绍】陶瓷的起源和陶瓷的烧制过程。1陶瓷制造原料:生产条件:发生的变化:产品主要成分:【介绍】现代陶瓷的应用提出问题:作为世界建筑奇迹的长城,所用的建筑材料是砖,用砖垒起的城墙如何能屹立千年不倒2水泥:是一种水硬性的胶凝材料学生活动生产原料:有黏士主要成分为硅酸盐,石灰石。设备:水泥回转窑高温煅烧。石膏:调节水泥的硬化速率。产品主要成分:2CaOSiO2、3CaOSiO2、3CaOAl2O3【介绍】几种常见的水泥制品【介绍】水泥的用途过渡:钢筋混凝土建造的现代化的高楼大厦,要想采光好,离不开的材料是玻璃。3玻璃:视频材料玻璃的制造学生活动玻璃生产的原料:石英、纯碱、石灰石设备:玻璃熔炉高温熔融主要反应:SiO2Na2CO3=Na2SiO3CO2SiO2CaCO3=CaSiO3CO2成份:Na2SiO3、CaSiO3、SiO2【介绍】几种常见玻璃的特性和用途解析:硅酸盐材料的不断发展,使人类社会经