講故事幼兒園教案
發(fā)表時(shí)間：2021-03-08第15講 碳族元素?zé)o機(jī)非金屬材料。
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計(jì)劃和準(zhǔn)備，作為教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂趣，幫助教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。教案的內(nèi)容具體要怎樣寫呢？為了讓您在使用時(shí)更加簡(jiǎn)單方便，下面是小編整理的“第15講 碳族元素?zé)o機(jī)非金屬材料”，僅供參考，歡迎大家閱讀。
第15講 碳族元素?zé)o機(jī)非金屬材料
考點(diǎn)1碳族元素
1．碳族元素的化合價(jià)
碳族元素常見化合價(jià)為+2和+4，其中碳、硅、鍺、錫的價(jià)化合物較穩(wěn)定，而鉛的價(jià)化合物穩(wěn)定。由氧化還原反應(yīng)的化合價(jià)升降來研究碳族元素的物質(zhì)，其性質(zhì)規(guī)律如下：
（1）碳族元素的單質(zhì)以為主，如碳、硅都被氧氣氧化。碳作還原劑，溫度越高，還原性，高溫時(shí)碳可還原氧化銅。錫、鉛都能與鹽酸反應(yīng)置換出氫氣等。
（2）價(jià)化合物有還原性。如CO高溫時(shí)能還原某些金屬氧化物（Fe2O3、CuO等）。
（3）價(jià)化合物有氧化性。如CO2和碳高溫下反應(yīng)生成CO，PbO2在化學(xué)反應(yīng)中是強(qiáng)氧化劑等。
2．除去CO、CO2氣體中混有的雜質(zhì)（括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)）
（1）CO(CO2)：通過盛有的洗氣瓶。
（2）CO2(CO)：通過盛放的硬質(zhì)玻璃官。
（3）CO2(O2)：通過盛放的硬質(zhì)玻璃管。
（4）CO2(SO2)：通過或。
（5）CO2(HCl)：通過。
（6）CO2(H2S)：通過。
[例1]（2007年山東）下圖所示為常見氣體制備、分離、干爆和性質(zhì)驗(yàn)證的部分儀器裝置（加熱設(shè)備及夾持固定裝置均略去），請(qǐng)根據(jù)要求完成下列各題（儀器裝置可任意選用，必要時(shí)可重復(fù)選擇，a、b為活塞）。
（1）若氣體入口通入CO和CO2的混合氣體，E內(nèi)放置CuO，選擇裝置獲得純凈干燥的CO，并驗(yàn)證其還原性及氧化產(chǎn)物，所選裝置的連接順序?yàn)椋ㄌ畲?hào)）。能驗(yàn)證CO氧化產(chǎn)物的現(xiàn)象是。
（2）停止CO和CO2混合氣體的通入，E內(nèi)放置Na2O2，按A→E→D→B→H裝置順序制取純凈干燥的O2，并用O2氧化乙醇。此時(shí)，活塞a應(yīng)，活塞b應(yīng)。需要加熱的儀器裝置有（填代號(hào)），m中反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
（3）若氣體入口改通空氣，分液漏斗內(nèi)改改加濃氨水，圓地?zé)績(jī)?nèi)改加NaOH固體，E內(nèi)裝有鉑鐒合金網(wǎng)，按A→G→E→D裝置程序制取干燥氧氣，并驗(yàn)證氨的某些性質(zhì)。
①裝置A中能產(chǎn)生氨氣的原因有：。
②實(shí)驗(yàn)中觀察到E內(nèi)有紅棕色氣體現(xiàn)出，證明氨氣具有性。
[解析]（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，A裝置中通入的氣體為CO和CO2的混合氣，在A中，CO2被氫氧化鈉吸收，若要獲得純凈干燥的CO，需要選取裝置C，證明CO2被除盡，然后通過盛有濃硫酸的B除去水蒸氣，要驗(yàn)證CO的還原性，需要裝有CuO的裝置E，驗(yàn)證CO的氧化產(chǎn)物CO2，還需要裝置C，最后需要F除去為反應(yīng)的CO。所選裝置的連接順序是ACBECF，能驗(yàn)證CO的氧化產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：AB之間的C裝置中溶液保持澄清，EF之間的C裝置中溶液變渾濁。
（2）停止通入CO和CO2的混合氣體，需要關(guān)閉活塞a，然后打開活塞b，此時(shí)稀硫酸與碳酸鈉溶液（CO2與NaOH反應(yīng)生成的）反應(yīng)，反應(yīng)生成的CO2氣體進(jìn)入E中，并與與Na2O2反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，氧氣通過D除去可能存在的CO2，通過B除去水蒸氣，得到純凈干燥的氧氣，氧氣氧化乙醇的條件是需要加熱且有銅做催化劑，因此需要加熱k使乙醇揮發(fā)，并且加熱m，使氧氣與乙醇蒸氣反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O。
（3）氫氧化鈉固體易吸水并且在溶于水時(shí)放出大量的熱，氫氧化鈉溶于水后溶液中的OH—的濃度增大，這些因素均能濃氨水中的化學(xué)平衡：NH3＋H2ONH3H2ONH4+＋OH-向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，使?jié)獍彼械陌睔夥懦觥８鶕?jù)常識(shí)可以判斷出在E中出現(xiàn)的紅棕色氣體應(yīng)該是NO2，由氨氣和NO2中氮元素的化合價(jià)可以判斷氨氣被氧化生成NO2氨氣體現(xiàn)出的是還原性。
【答案】（1）ACBECFAB之間的C裝置中溶液保持澄清，EF之同的C裝置中溶液變渾濁（2）關(guān)閉打開km2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
（3）①氫氧化鈉溶于水放出大量熱，溫度升高，使氨的溶解度減小而放出；氧氧化鈉吸水，促使氨放出；氫氧化鈉電離出的OH-增大了氨水中OH-濃度，促使氨水電離平衡左移，導(dǎo)致氨氣放出。②還原
【方法技巧】本題得分的關(guān)鍵是應(yīng)明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模鹤C明混合氣體中有CO和H2。要想達(dá)到目的，只能利用它們的還原性將之轉(zhuǎn)化為CO2和H2O來檢驗(yàn)，同時(shí)又要防止CO2和水蒸氣的干擾，所以，用CO和H2還原CuO之前，必須首先除去CO2和水蒸氣。本題應(yīng)先解決第（4）問。
考點(diǎn)2碳酸鹽性質(zhì)的一般規(guī)律
1．溶解性規(guī)律：堿金屬的正鹽溶解度酸式鹽（如：Na2CO3NaHCO3）；堿土金屬（第ⅡA族）的正鹽溶解度酸式鹽〔如：CaCO3Ca(HCO3)2〕。
2．穩(wěn)定性：難溶性的碳酸鹽、(NH4)2CO3及酸式鹽受熱；可溶性的碳酸鹽較穩(wěn)定，受熱；一般來說：穩(wěn)定性大小順序?yàn)檎}酸式鹽。
3．酸式鹽與堿反應(yīng)時(shí)的產(chǎn)物要根據(jù)相對(duì)用量判斷。如在Ca(HCO3)2溶液中滴加NaOH溶液：Ca(HCO3)2+NaOH（NaOH少量）
Ca(HCO3)2+2NaOH（NaOH過量）
4．CO32-和HCO3-的檢驗(yàn)
（1）CO32-的檢驗(yàn)方法：向待檢溶液中滴加過量的溶液，生成，再加入
，白色沉淀又溶解，且生成無色、無味的氣體，則檢得溶液中有CO32-。
（2）HCO3-的檢驗(yàn)方法：向待檢溶液中滴加足量的的可溶性鹽溶液，若無明顯現(xiàn)象，再向溶液中加入足量的（如等）溶液，溶液中逸出無色、無味的氣體，則待檢溶液中有HCO3-。
[特別提醒]：①檢驗(yàn)CO32-：試劑CaCl2溶液也可用Ca(NO3)2、BaCl2、Ba(NO3)2等的溶液代替，但不可用Ca(OH)2溶液或Ba(OH)2溶液，原因是無法排除HCO3-的干擾。②檢驗(yàn)HCO3-：Ca2+或Ba2+的溶液不可用Ca(OH)2溶液或Ba(OH)2溶液，原因是OH-將HCO3-轉(zhuǎn)化為CO32-；加酸后要通過氣體的氣味排除HSO3-的干擾。
[例2]（2007年上海理綜）（1）鐘乳石和石筍的主要成分是碳酸鈣，其形成過程如右圖所示。隨著旅游人數(shù)的增加，潮濕溶洞中的鐘乳石和石筍受到二氧化碳侵蝕，其化學(xué)方程式為：__________________________________。
（2）某學(xué)生提出一個(gè)修復(fù)溶洞底部受損石筍的研究方案，由以下五步組成，正確的實(shí)驗(yàn)步驟依次是__________。
①將盛有堿溶液的容器置于石筍的上部②配制一定濃度的堿溶液③選擇合適的堿④調(diào)節(jié)堿溶液下滴的速度⑤觀察石筍表面復(fù)原情況
[解析]從圖可見，石筍受損是由于地表水中溶有CO2，CO2可溶解石筍，生成Ca(HCO3)2，而Ca(HCO3)2在受熱的情況下會(huì)分解生成CaCO3，形成鐘乳石和石筍。修復(fù)溶洞底部受損的石筍應(yīng)用能與Ca(HCO3)2反應(yīng)的堿。故實(shí)驗(yàn)的第一步是選擇合適的堿，再配制一定濃度的堿溶液后進(jìn)行修復(fù)操作①④⑤。
【答案】（1）CaCO3＋CO2+H2OCa(HCO3)2（2）③②①④⑤
【誤區(qū)警示】認(rèn)為應(yīng)先觀察石筍表面復(fù)原情況，根據(jù)石筍表面復(fù)原情況調(diào)節(jié)堿溶液下滴的速度，易將④和⑤搞反。
考點(diǎn)3硅及其化合物的特性
1．Si的還原性大于C，但C卻能在高溫下還原出Si：2C＋SiO2
2．非金屬單質(zhì)跟堿液作用一般無H2放出，但Si卻放出H2：Si＋2Na2OH＋H2O＝
3．非金屬單質(zhì)一般不跟非氧化性酸作用，但Si能與HF作用：Si+4HF＝
4．非金屬單質(zhì)一般為非導(dǎo)體，但Si為。
5．SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接將它與水作用制備H2SiO3。
6．非金屬氧化物的熔沸點(diǎn)一般較低，但SiO2的熔沸點(diǎn)卻。
7．酸性氧化物一般不與酸作用，但SiO2能跟HF作用：SiO2＋4HF＝
8．無機(jī)酸一般易溶于水，H2SiO3卻難溶于水。
9．因碳酸的酸性強(qiáng)于硅酸，所以在Na2SiO3溶液中通入CO2能發(fā)生下列反應(yīng)：Na2SiO3
+CO2+H2O＝，但在高溫下2Na2CO3+SiO2也能發(fā)生。
10．Na2SiO3的水溶液稱水玻璃，但它與玻璃的成分大不相同，硅酸鈉水溶液（即水玻璃）俗稱，但它卻是的溶液，并不是溶液。
[特別提醒]：硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)時(shí)，實(shí)際上是水被分解了，堿的存在只是起了加速作用，其過程可認(rèn)為：Si＋3H2O＝H2SiO3＋2H2↑，H2SiO3＋2NaOH＝Na2SiO3＋2H2O。顯然，Si失去電子，是還原劑；H2O中的H得到電子，H2O是氧化劑；NaOH既不是氧化劑，又不是還原劑，它只是反應(yīng)物而已。綜合上述兩個(gè)反應(yīng)得到總化學(xué)方程式：Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑。
[例3]能說明常溫下二氧化硅是很堅(jiān)硬的固體而二氧化碳是氣體的原因是（）
A．硅的非金屬性比碳的活潑
B．二氧化硅中硅氧鍵的類型和二氧化碳中碳氧鍵不同
C．硅氧鍵的鍵能比碳氧鍵的鍵能大得多
D．二氧化硅晶體類型和二氧化碳晶體不同
[解析]本題比較兩種晶體的物理性質(zhì)，應(yīng)該從晶體所屬類別入手。由于SiO2是一種空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的原子晶體，而CO2是靠分子間作用力結(jié)合在一起的分子晶體，因此SiO2晶體的熔沸點(diǎn)高、硬度大，而二氧化碳的熔沸點(diǎn)低。
【答案】D
【誤區(qū)警示】對(duì)兩種晶體結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)模糊以及對(duì)物理性質(zhì)差異原因的認(rèn)識(shí)不清，而認(rèn)為SiO2和CO2屬于同主族元素的兩種化合物，對(duì)應(yīng)的晶體類型相同，性質(zhì)上的差異應(yīng)該在于二氧化硅中硅氧鍵和二氧化碳中碳氧鍵間類型和鍵能的差異。從而錯(cuò)選B、C。
考點(diǎn)4無機(jī)非金屬材料
1．傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料——水泥和玻璃的生產(chǎn)方法
硅酸鹽產(chǎn)品水泥玻璃
主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃窯
原料石灰石和粘土純堿、石灰石、石英(過量)
反應(yīng)原理復(fù)雜的物理-化學(xué)變化Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑
主要成份
反應(yīng)條件
2．新型無機(jī)非金屬材料
新開發(fā)利用的無機(jī)非金屬材料主要有氮化硅（Si3N4)、剛玉（Al2O3）等陶瓷，碳化硼、光導(dǎo)纖維(主要成分是SiO2)等，這些材料具有特殊結(jié)構(gòu)、特殊功能。
傳統(tǒng)非金屬材料具有抗腐蝕、耐高溫等許多優(yōu)點(diǎn)，但質(zhì)脆，耐熱沖擊差。
新型非金屬材料繼承了傳統(tǒng)非金屬材料的優(yōu)點(diǎn)，并克服了缺點(diǎn)，主要具有以下特性：①
；②；③；④。
[特別提醒]：復(fù)雜硅酸鹽可以看成堿性氧化物和酸性氧化物所組成的復(fù)雜化合物，因此可以改寫為aMxOybSiO2cH2O的方式（具體順序是：堿性氧化物兩性氧化物酸性氧化物水），如硅酸鈣：3CaOSiO2、鋁酸三鈣：3CaOAl2O3；高嶺土：Al2O32SiO22H2O。
[例4]（2008屆南通市第一次調(diào)研測(cè)試）漢代器物上的顏料“漢紫”至今尚沒有發(fā)現(xiàn)其自然存在的記載。20世紀(jì)80年代科學(xué)家進(jìn)行超導(dǎo)材料研究時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)其成分為紫色的硅酸銅鋇（化學(xué)式：BaCuSi2Ox，Cu為＋2價(jià)），下列有關(guān)“漢紫”的說法中不正確是（）
A．用鹽的形式表示：BaSiO3CuSiO3B．用氧化物形式表示：BaOCuO2SiO2
C．易溶于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿D．性質(zhì)穩(wěn)定，不易褪色
[解析]根據(jù)化合物中正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和等于零可知，A、B正確。硅酸鹽只溶于強(qiáng)酸不溶于強(qiáng)堿，C錯(cuò)。從題給信息：漢代器物上的顏料“漢紫”可知“漢紫”性質(zhì)穩(wěn)定，不易褪色，D正確。
【答案】C
參考答案
考點(diǎn)1碳族元素
1．+4+2（1）還原性越強(qiáng)（2）＋2（3）+4
2．（1）澄清石灰水（2）灼熱CuO（3）灼熱銅網(wǎng)（4）飽和NaHCO3溶液酸性KMnO4溶液（5）飽和NaHCO3溶液（6）CuSO4溶液
考點(diǎn)2碳酸鹽性質(zhì)的一般規(guī)律
1．大于＞小于＜2．易分解難分解＞
3．CaCO3↓+NaHCO3+H2OCaCO3↓+Na2CO3+2H2O
4．（1）CaCl2白色沉淀稀鹽酸或稀硝酸Ca2+或Ba2+酸鹽酸、硝酸、醋酸
考點(diǎn)3硅及其化合物的特性
1．Si＋2CO↑2．Na2SiO3＋2H2↑3．SiF4↑+H2↑4．半導(dǎo)體6．很高
7．SiF4↑＋H2O9．Na2CO3+H2SiO3↓Na2SiO3+CO2↑10．泡花堿鹽堿
考點(diǎn)4無機(jī)非金屬材料
1．3CaOSiO2、2CaOSiO2、3CaOAl2O3Na2SiO3、CaSiO3、SiO2高溫高溫
2．能承受高溫具有電學(xué)特性具有光學(xué)特性具有生物功能
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新型無機(jī)非金屬材料
老師工作中的一部分是寫教案課件，大家在仔細(xì)設(shè)想教案課件了。寫好教案課件工作計(jì)劃，我們的工作會(huì)變得更加順利！你們知道適合教案課件的范文有哪些呢？下面是由小編為大家整理的“新型無機(jī)非金屬材料”，歡迎大家與身邊的朋友分享吧！
課題：新型無機(jī)非金屬材料
教學(xué)重點(diǎn)：新型無機(jī)非金屬材料的特點(diǎn)。
教學(xué)過程：
引言：能源、信息、材料是文明的三大支柱。而能源問題的解決和信息社會(huì)的飛速發(fā)展都是以材料的突破為前提的。材料與我們的生活密切相關(guān)，是人類社會(huì)生活中不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ)，它們?cè)诂F(xiàn)代電子、航天航空等尖端科學(xué)中應(yīng)用廣泛。人類使用和制造材料有著悠久的歷史，制造出的第一種材料是陶。
設(shè)問：提出問題，讓學(xué)生討論。
1.玻璃刀能劃玻璃靠的是什么材料？（刀頭上的金剛石）
2.手表中的"鉆"指的是什么材料的多少？（人造紅寶石）
3.煤氣爐中電子打火靠的是什么材料？（壓電陶瓷）
4.信息高速公路是依靠什么材料來鋪設(shè)的？（光導(dǎo)纖維）
板書：第三節(jié)新型無機(jī)非金屬材料
材料包括很多種，可以把它們分類：投影：
一、材料的分類和特點(diǎn)：
1．材料可分為：無機(jī)非金屬材料傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料如：水泥、玻璃、陶瓷
新型無機(jī)非金屬材料如：高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、光導(dǎo)纖維
金屬材料如：Fe、Cu、Al、合金等。
高分子材料如：聚乙烯、聚氯乙烯
講解：今天，我們主要學(xué)習(xí)和了解的是新型無機(jī)非金屬材料。請(qǐng)看課本中的有關(guān)內(nèi)容，可以討論，交流，也可以起來發(fā)言。注意總結(jié)出要點(diǎn)。
交流并及時(shí)小結(jié)：1．傳統(tǒng)的硅酸鹽材料有什么優(yōu)、缺點(diǎn)？
優(yōu)點(diǎn)：抗腐蝕、耐高溫；缺點(diǎn)：質(zhì)脆、經(jīng)不起熱沖擊。
2．新型無機(jī)非金屬材料有哪些特性？
①承受高溫，強(qiáng)度高。②具有光學(xué)特性。③具有電學(xué)特性。④具有生物功能。
板書：二、新型無機(jī)非金屬材料簡(jiǎn)介
新型無機(jī)非金屬材料很多，現(xiàn)列舉幾種：壓電材料；磁性材料；導(dǎo)體陶瓷；激光材料，光導(dǎo)纖維；超硬材料（氮化硼）；高溫結(jié)構(gòu)陶瓷；生物陶瓷（人造骨頭、人造血管）等等。
今天，我們主要了解其中的兩種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和光導(dǎo)纖維。
板書：(一)、高溫結(jié)構(gòu)陶瓷
1．氧化鋁陶瓷
展示：高壓鈉燈。外罩是玻璃，里面的燈管是氧化鋁陶瓷，是一種高溫結(jié)構(gòu)材料。
高壓鈉燈內(nèi)溫度高達(dá)1400℃，同時(shí)鈉蒸氣具有很強(qiáng)的腐蝕性。
展示：坩堝、高溫爐管。
讓學(xué)生概括出氧化鋁陶瓷的主要性能和用途?？梢钥磿⒔涣鳌?/p>
講解：性能：熔點(diǎn)高、硬度大、透明、耐高溫；用途：坩堝、高溫爐管、剛玉球磨機(jī)、高壓鈉燈管管
2．氮化硅陶瓷
展示：陶瓷柴油機(jī)的圖片。
說明：氮化硅陶瓷也是一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，我國(guó)等少數(shù)先進(jìn)國(guó)家，已經(jīng)用它制造出來陶瓷柴油機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)：超硬物質(zhì)，具有潤(rùn)滑性，耐磨性抗腐蝕性強(qiáng)，高溫也能抗氧化。
當(dāng)然，還有其他高溫結(jié)構(gòu)材料，如碳化硼陶瓷等等。
板書：（二）、光導(dǎo)纖維
展示：光纜、光導(dǎo)纖維儀、光導(dǎo)纖維裝飾品、玩具等。
上述物品及演示中，可以觀察到：光導(dǎo)纖維可以傳輸光、圖像、音樂等。
當(dāng)然，它的最大用途是，遠(yuǎn)距離信息傳輸，構(gòu)建信息高速公路。還可以用于醫(yī)學(xué)的腸鏡、胃鏡、心臟等內(nèi)窺鏡。
播放：光導(dǎo)纖維的視頻。
學(xué)生概括：光導(dǎo)纖維的主要性能和用途：傳導(dǎo)光的能力很強(qiáng)，應(yīng)用于通信。
教師小結(jié)：對(duì)比光纖光纜和普通電纜。光纖光纜信息量大，每根光纜上理論上可同時(shí)通過10億路電話。而普通電纜8管同軸電纜每條通話1800路；光纖光纜原料來源廣（石英玻璃），節(jié)約有色金屬。而普通光纜資源較少；光纖光纜質(zhì)量小，每km27g，不怕腐蝕，鋪設(shè)方便。而普通光纜每km1.6t；光纖光纜成本低，每km10000元左右。而普通光纜每km200000元左右；光纖光纜性能好，抗電磁干擾保密性強(qiáng)，能防竊聽，不發(fā)生電輻射……
指導(dǎo)閱讀：教材中的資料“人造寶石”。
教師展示有關(guān)圖片并適當(dāng)講解。
課堂練習(xí)：
1．有關(guān)高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和光導(dǎo)纖維的說法正確的是（）
A．高溫結(jié)構(gòu)陶瓷彌補(bǔ)了金屬材料的弱點(diǎn)，但是硬度卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于金屬材料
B．氮化硅陶器是一種重要的結(jié)構(gòu)材料，具有超硬性，它不與任何無機(jī)酸反應(yīng)
C．光導(dǎo)纖維是一種能高質(zhì)基傳導(dǎo)光的玻璃纖維
D．光導(dǎo)纖維的抗干擾性能好，不發(fā)生電輻射，通訊質(zhì)量高，能防竊聽
2．下列有關(guān)材料的說法不正確的是（）
A．傳統(tǒng)的無機(jī)材料雖有不少優(yōu)點(diǎn)，但質(zhì)脆、經(jīng)不起熱沖擊
B．新型無機(jī)非金屬材料雖然克服了傳統(tǒng)無機(jī)材料的缺點(diǎn)，但強(qiáng)度比較差
C．高溫結(jié)構(gòu)材料具有能受高溫、不怕氧化、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等優(yōu)點(diǎn)
D．新型無機(jī)非金屬材料特性之一具有電學(xué)特性
參考答案：1．C、D2．B
板書設(shè)計(jì)：第三節(jié)新型無機(jī)非金屬材料
一、材料的分類和特點(diǎn)：
2．新型無機(jī)非金屬材料有哪些特性？
①承受高溫，強(qiáng)度高。②具有光學(xué)特性。③具有電學(xué)特性。④具有生物功能。
二、新型無機(jī)非金屬材料簡(jiǎn)介
(一)、高溫結(jié)構(gòu)陶瓷
1．氧化鋁陶瓷
性能：熔點(diǎn)高、硬度大、透明、耐高溫；用途：坩堝、高溫爐管、剛玉球磨機(jī)、高壓鈉燈管管
2．氮化硅陶瓷
其優(yōu)點(diǎn)：超硬物質(zhì)，具有潤(rùn)滑性，耐磨性抗腐蝕性強(qiáng)，高溫也能抗氧化。
還有其他高溫結(jié)構(gòu)材料，如碳化硼陶瓷等等。
（二）、光導(dǎo)纖維
對(duì)比光纖光纜和普通電纜
光纖光纜
普通電纜
信息量大，信息量大，每根光纜上理論上可同時(shí)通過10億路電話
8管同軸電纜每條通話1800路
原料來源廣（石英玻璃），節(jié)約有色金屬
資源較少
質(zhì)量小，每km27g，不怕腐蝕，鋪設(shè)方便
每km1.6t
成本低，每km10000元左右
普通光纜每km200000元左右
性能好，抗電磁干擾保密性強(qiáng)，能防竊聽，不發(fā)生電輻射
教學(xué)點(diǎn)評(píng)：
隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展和人民生活的不斷改善，新型無機(jī)非金屬材料顯得越來越重要了，本節(jié)教學(xué)從學(xué)生身邊的事物出發(fā)引出問題，并通過展示相關(guān)的媒體素材使學(xué)生更深刻的認(rèn)識(shí)新型無機(jī)非金屬材料在科學(xué)技術(shù)和人民生活中越來越重要。
無機(jī)非金屬材料教案
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時(shí)都會(huì)提前最好準(zhǔn)備，高中教師要準(zhǔn)備好教案，這是老師職責(zé)的一部分。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂趣，幫助高中教師緩解教學(xué)的壓力，提高教學(xué)質(zhì)量。你知道怎么寫具體的高中教案內(nèi)容嗎？以下是小編為大家收集的“無機(jī)非金屬材料教案”希望能對(duì)您有所幫助，請(qǐng)收藏。
第三節(jié)無機(jī)非金屬材料●教學(xué)目標(biāo)
1.使學(xué)生對(duì)硅酸鹽工業(yè)及一些產(chǎn)品和新型無機(jī)非金屬材料有大致印象。
2.使學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)在社會(huì)、生活、生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)中的重要作用。用科學(xué)的奇妙和威力激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
3.通過介紹我國(guó)材料科學(xué)發(fā)展的成就，對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛國(guó)主義教育。
4.通過社會(huì)及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)新型材料的要求，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。
●教學(xué)重點(diǎn)
水泥、玻璃、陶瓷工業(yè)的發(fā)展及其在現(xiàn)代國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的主要地位
新型無機(jī)非金屬材料的特點(diǎn)、用途和發(fā)展
●教學(xué)難點(diǎn)
激發(fā)學(xué)生的求知欲
培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的情感
●課時(shí)安排
2課時(shí)
●教學(xué)方法
實(shí)物展示、啟發(fā)誘導(dǎo)、引導(dǎo)歸納、自學(xué)、講述、實(shí)驗(yàn)
●教學(xué)用具
錄像機(jī)、投影儀
普通玻璃片、紅色玻璃片、藍(lán)色玻璃片各一塊，普通玻璃管、被碰損的搪瓷碗或杯，稀鹽酸、酒精噴燈、火柴、圖片、高壓鈉燈、光導(dǎo)纖維玩具。
●教學(xué)過程
第一課時(shí)
［引言］請(qǐng)同學(xué)們看以下一些住宅圖，并注意它們各自的構(gòu)成材料。
［圖片展示］圖片1：原始人居住的洞穴
圖片2：用茅草搭起來的房屋
圖片3：用樹枝、泥巴蓋起來的房子
圖片4：用石頭砌起來的石屋，用木棍、木板搭起來的房子
圖片5：用磚、水泥等蓋的住宅
圖片6：高樓大廈
圖片7：現(xiàn)代居室（包括電視機(jī)、音響、電腦等）
［問］大家看了這些圖片以后，想到了什么?
［生］甲：人類社會(huì)是越來越進(jìn)步的。
乙：所用材料越來越高級(jí)。
丙：人類智慧的力量是無窮的。
?。喝祟惪梢栽谧匀粭l件材料的基礎(chǔ)上進(jìn)行再加工。
戊：人類加工自然資料的技術(shù)越來越高，以至于根本看不出它們的本來面目。
……
［師］大家回答得很好。以上圖片說明這樣一個(gè)事實(shí)，即在人類社會(huì)發(fā)展的過程中，大自然饋贈(zèng)予人類的材料（如泥土、木材、石頭等），已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人類社會(huì)發(fā)展的需求。為了人類自身發(fā)展的需要，人們總是在大自然的饋贈(zèng)之外，用自己的聰明才智和勤勞的雙手，不斷地研制、創(chuàng)造著各種各樣的新材料，以滿足人類物質(zhì)文明和科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的需要。
人類使用和制造材料有著悠久的歷史，從制造出第一種材料——陶開始，發(fā)展到今天，材料的品種越來越多，各種材料組成了一個(gè)龐大的材料家族。
在材料家族中，有一類非常重要的材料叫無機(jī)非金屬材料。
［板書］第三節(jié)無機(jī)非金屬材料
［引言］請(qǐng)大家看錄像機(jī)展示的這些物品。
［錄像機(jī)展示］水泥、住宅玻璃、汽車、火車的車窗玻璃、擋風(fēng)玻璃、各種顏色的玻璃、光學(xué)儀器玻璃、器皿玻璃、缸、罐、茶具、瓷質(zhì)餐具、衛(wèi)生設(shè)施、藝術(shù)飾品。
［師］錄像機(jī)剛剛展示的這些物品可謂琳瑯滿目。大家是否能想到，這些形態(tài)不一，用途各異的物品卻源自于同一類物質(zhì)——含硅物質(zhì)。它們都是以含硅物質(zhì)為原料經(jīng)加熱制成的，這一制造工業(yè)叫做硅酸鹽工業(yè)。硅酸鹽工業(yè)的產(chǎn)品即為硅酸鹽材料。本節(jié)課我們就來簡(jiǎn)單了解幾種硅酸鹽材料。
［板書］一、硅酸鹽材料
［師］首先，我們來了解一下水泥的有關(guān)知識(shí)。
［板書］1.水泥
［師］水泥是一種非常重要的建筑材料。請(qǐng)大家閱讀課本有關(guān)內(nèi)容，并填寫下表。
［投影展示］水泥
主要原料主要設(shè)備反應(yīng)條件普通水泥的主要成分主要性質(zhì)
［學(xué)生閱讀完課本后，可由學(xué)生回答，教師填寫上表］
答案：
粘土石灰石（石膏）適量水泥回轉(zhuǎn)窯高溫硅酸三鈣：3CaOSiO2硅酸二鈣：2CaOSiO2鋁酸三鈣：3CaOAl2O3水硬性
［師］由上表可以看出，水泥最主要的性質(zhì)是水硬性。即跟水混合攪拌并靜置后，很容易凝固變硬，由于水泥具有這一優(yōu)良特性，被用作建筑材料。又由于它在水中也能硬化，因此是水下工程必不可少的材料。
［問］建筑用粘合劑——水泥沙漿的成分是什么？
［生］是水泥、沙子和水的混合物。
［問］混凝土又是由什么做成的呢？
［生］是由水泥、沙子和碎石混合而成。
［師］目前，我國(guó)已成為世界上生產(chǎn)和使用水泥制品最多的國(guó)家。大家知道嗎？解放前我國(guó)的水泥曾被稱為“洋灰”，就是現(xiàn)在，也仍然還能聽到這種叫法。
叫“洋灰”的原因是什么呢？
同學(xué)們能否從下面的圖表得到啟示呢？
［投影展示］
1949~1998年我國(guó)水泥年產(chǎn)量示意圖
［學(xué)生看圖后回答］因?yàn)榻夥徘拔覈?guó)的水泥產(chǎn)量小，所使用的水泥主要靠外國(guó)進(jìn)口。
［師］很正確。希望同學(xué)們現(xiàn)在能好好學(xué)習(xí)，將來在各個(gè)領(lǐng)域有很好的作為，以使這個(gè)“洋”字在我國(guó)越來越少，最后消失。
［過渡］水泥的知識(shí)我們就了解這些。下面我們就來學(xué)習(xí)在我們工作和生活中隨處可見的物質(zhì)——玻璃。
［板書］2.玻璃
［師］請(qǐng)大家閱讀課本P150有關(guān)玻璃的內(nèi)容，并填寫下表。
［投影展示］玻璃
主要用料反應(yīng)條件玻璃窯中發(fā)生的主要反應(yīng)成分
［學(xué)生閱讀完課本后，由學(xué)生回答，教師填寫上表］
純堿
石灰石
石英高溫Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑
Na2SiO3
CaSiO3
SiO2
［師］上表所反映的是制造普通玻璃時(shí)所用的原料、主要反應(yīng)及普通玻璃的主要成分。
［問題探究］據(jù)強(qiáng)酸制弱酸的規(guī)律，上述玻璃窯中發(fā)生的反應(yīng)，能否證明硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)呢？
［生甲］能
［生乙］不能。強(qiáng)酸制弱酸的規(guī)律僅適用于溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，而且，從碳和硅在周期表中的位置推斷，應(yīng)該是碳酸酸性強(qiáng)于硅酸。
［師］生乙回答的很準(zhǔn)確。二氧化硅能與碳酸鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳，是由于該反應(yīng)的反應(yīng)物均為固體，在高溫下發(fā)生反應(yīng)時(shí)，生成的二氧化碳?xì)怏w脫離反應(yīng)體系使反應(yīng)得以進(jìn)行，但這不能說明硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)，酸性強(qiáng)弱的本質(zhì)是酸電離出氫離子的難易程度。我們已學(xué)的復(fù)分解反應(yīng)的規(guī)律，僅是適用于溶液里的反應(yīng)，不能套用高溫條件下物質(zhì)之間的反應(yīng)。
［問題探究］有關(guān)氫氟酸的反應(yīng)可否在玻璃容器中進(jìn)行？
［生］不能。玻璃中含有SiO2，SiO2能與氫氟酸反應(yīng)（4HF+SiO2====SiF4↑+2H2O），而使玻璃被腐蝕。
［展示一小塊普通玻璃］
［問］大家看，這是一塊普通玻璃，當(dāng)我們把若干塊普通玻璃疊加，或從側(cè)面看這塊玻璃時(shí)，它都是綠色的。為什么？
［生］因?yàn)樵现谢煊卸r(jià)鐵的緣故。
［展示一塊紅色玻璃，一塊藍(lán)色玻璃］
［問］它們和我剛才取的那塊普通玻璃的顏色不一樣，是什么造成了它們的這種差別呢？
［生］是因?yàn)樵谥圃觳ＡУ倪^程當(dāng)中，加入了金屬氧化物。在紅色玻璃中加的是氧化亞銅（Cu2O），在藍(lán)色玻璃中加的是氧化鈷（Co2O3）。
［師］很好。也就是說在制造玻璃的過程中，當(dāng)我們加入某些金屬氧化物時(shí)（如二氧化錳、二氧化錫等），會(huì)使玻璃呈現(xiàn)不同的顏色。
［問］請(qǐng)大家根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，說一下普通玻璃的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)是什么？
［生甲］玻璃的透光性能好，但易碎，并且易傷人。
［生乙］玻璃的透明度高，比如可以讓我們看見試管里或燒瓶里的反應(yīng)，還可以看見商店櫥窗里的東西。
［生丙］用玻璃制成的物品美觀，但就是不結(jié)實(shí)，如窗戶上的玻璃，很容易被打破。
［生丁］玻璃不耐熱，開水都能把它炸裂。
……
［師］大家說得都很好。也正是為了讓玻璃“棄惡揚(yáng)善”，玻璃專家們進(jìn)行了深入的研究，并不斷地制成有各種各樣性能的特種玻璃。如石英玻璃、光學(xué)玻璃、玻璃纖維、鋼化玻璃等。
［投影展示］
幾種玻璃的特性和用途
種類特性用途
普通玻璃在較高溫度下易軟化窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等
石英玻璃膨脹系數(shù)小，耐酸堿，強(qiáng)度大，濾光化學(xué)儀器；高壓水銀燈、紫外燈等的燈殼；光導(dǎo)纖維、壓電晶體等
光學(xué)玻璃透光性能好，有折光和色散性眼鏡片；照相機(jī)、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡用凹凸透鏡等光學(xué)儀器
玻璃纖維耐腐蝕、不怕燒、不導(dǎo)電、不吸水、隔熱、吸聲、防蟲蛀太空飛行員的衣服、玻璃鋼等
鋼化玻璃耐高溫、耐腐蝕、強(qiáng)度大、質(zhì)輕、抗震裂運(yùn)動(dòng)器材；微波通訊器材；汽車、火車窗玻璃等
［師］（手取一根玻璃管）大家看，這是由普通玻璃做成的一根玻璃管，現(xiàn)在，我把它放在酒精噴燈上灼燒，請(qǐng)大家看發(fā)生的現(xiàn)象。
［演示實(shí)驗(yàn)］取一根玻璃管，置于燃著的酒精噴燈上，燒軟后把玻璃管拉成兩支尖嘴管。
［問］大家看到了什么？
［生］玻璃受熱、變軟，可拉細(xì)。
［師］實(shí)驗(yàn)室里的膠頭滴管就是這樣制出來的。這說明普通玻璃在高溫時(shí)易軟化、變形。但如果我們?cè)诓Ａ萜髦羞M(jìn)行的是高溫下的化學(xué)反應(yīng)，普通的玻璃儀器顯然是不能滿足要求的，這時(shí)我們可以用能承受較高溫度的石英玻璃容器。石英玻璃的主要成分是二氧化硅，它的膨脹系數(shù)小，不怕溫度的驟然變化，而且具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性，所以是一種制作高溫容器的良好材料。
［講述］鋼化玻璃是將普通玻璃在電爐里加熱軟化后急速冷卻而成的。其成分與普通玻璃一樣，但經(jīng)這樣處理后，玻璃的內(nèi)應(yīng)力消失，機(jī)械強(qiáng)度增大，不易破碎。一旦破碎，碎塊也沒有尖銳的棱角，不易傷人，是一種安全玻璃。
玻璃纖維是由熔融玻璃拉成或吹成的纖維，是玻璃鋼中的增強(qiáng)材料。玻璃鋼，是一種復(fù)合材料，質(zhì)輕而堅(jiān)硬，機(jī)械強(qiáng)度可與鋼材相比，因此得名。
光學(xué)玻璃又稱鉛玻璃，它與普通玻璃成分不相同，主要由硅酸鉀、硅酸鉛和石英組成。生產(chǎn)中對(duì)原料純度要求高、不能含有氧化鐵等雜質(zhì)，熔制過程要嚴(yán)格控制工藝，并采取攪拌等措施，排凈氣泡，保證料液高度均勻，只有這樣，才能使制成的玻璃質(zhì)地均勻，有很好的折光性等光學(xué)性能。
有關(guān)這幾種玻璃的特性和用途，請(qǐng)大家參看上面投影。
［問］看起來晶瑩透明的玻璃是不是晶體呢？請(qǐng)大家思考后回答，說出判斷的依據(jù)。
［生甲］是。晶體都能反光，玻璃也能反光，所以是。
［生乙］是。因?yàn)椴Ａ且粋€(gè)規(guī)則的形體，看起來也是亮晶晶的。
［生丙］不是。晶體都有規(guī)則的幾何形狀，玻璃沒有。
［生?。莶皇?。晶體都有固定的熔點(diǎn)，而玻璃沒有。
……
［師］好。看來大家都很愛動(dòng)腦思考。事實(shí)上，玻璃不是晶體。因?yàn)榫w的外表特征是有一定的、整齊的、有規(guī)則的幾何外形（當(dāng)然，構(gòu)成晶體的那個(gè)最小的單元是我們?nèi)庋劭床灰姷模泄潭ǖ娜埸c(diǎn)。而玻璃是介于結(jié)晶態(tài)和無定形態(tài)之間的一種物質(zhì)狀態(tài)，我們把它叫做玻璃態(tài)。
它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：它的粒子不像晶體那樣有嚴(yán)格的空間排列，但又不像無定形體那樣無規(guī)則排列，而是“短程有序、遠(yuǎn)程無序”。即從小范圍來看，它有一定的晶型排列；從整體來看，卻像無定形的物質(zhì)那樣是無晶形的排列規(guī)律。所以玻璃態(tài)物質(zhì)沒有一定的熔點(diǎn)，而是在某一溫度范圍內(nèi)逐漸軟化變?yōu)橐簯B(tài)。
［過渡］上面我們學(xué)了水泥和玻璃。下面我們?cè)賮砹私庖幌掠烧惩粒ㄖ饕煞质枪杷猁}）做原料制成的產(chǎn)品——陶瓷。
［2板書］3.陶瓷
［師］請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材上“陶瓷”這一部分內(nèi)容，并了解以下知識(shí)。
［投影展示］陶瓷
主要原料生產(chǎn)過程反應(yīng)條件種類性能
［上表可由學(xué)生閱讀課本后回答，教師填寫］
粘土①混合②成型③干燥④燒結(jié)⑤冷卻高溫土器、陶器炻器、瓷器抗氧化、抗酸堿腐蝕耐高溫、絕緣、易成型
［問］我國(guó)最為著名的陶器產(chǎn)地在什么地方？有什么之稱？
［生］江蘇宜興。有陶都之稱。
［師］陶器的產(chǎn)生是人類發(fā)展史上的一塊里程碑，是人類最早不用大自然的現(xiàn)成材料而制成的器具，制陶技術(shù)可以說是最古老的材料技術(shù)，是人類材料技術(shù)的發(fā)端。因此，恩格斯把陶器的出現(xiàn)作為新石器時(shí)代開始的標(biāo)志。
我國(guó)是世界上最早生產(chǎn)陶器的國(guó)家。有黑陶、白陶、彩陶等多個(gè)品種。陜西臨潼出土的秦始皇兵馬俑，被人們稱作“世界奇觀”，它們就是在燒成的陶胎上進(jìn)行彩繪而制成的，稱為彩繪陶，其工藝水平令世人嘆為觀止。
制瓷器的要求比制陶器高，它需要純凈的粘土作原料，燒制溫度也相對(duì)高一些。因此，瓷器比陶器瓷體白凈，質(zhì)地致密。
瓷器是中華文明的象征。在許多拉丁語系國(guó)家中，“瓷器”和“中國(guó)”都以“CHINA”這同一種字母拼音表示。
［問］我國(guó)素有“瓷都”之稱的地方在哪里？
［生］江西景德鎮(zhèn)。
［師］對(duì)。景德鎮(zhèn)所燒制的薄胎瓷器被譽(yù)為：“潔如玉、明如鏡、薄如紙、聲如磬?！笨梢娪卸嗝吹木铝?。
［問］對(duì)于一般燒制的陶瓷制品，有什么共同的缺陷呢？
［生甲］表面比較粗糙，而且有不同程度的滲透性。
［生乙］容易碰破而損壞！
［問］怎樣彌補(bǔ)？
［生］燒制前在坯體表面涂上一層釉，使成品光滑，不滲水。
［師舉起一個(gè)搪瓷杯，上有破損］
［師］大家看，這個(gè)杯的外殼就是陶瓷，里面是鐵，它的陶瓷表面破損后，露出了其廬山真面目——鐵（呈褐色）。下面，我往這個(gè)杯里加酸，大家看有什么現(xiàn)象。
［演示］在搪瓷杯里加稀鹽酸，并使酸接觸破損處。
［請(qǐng)坐在前面的同學(xué)說一下觀察到的現(xiàn)象］
［生］酸遇搪瓷，無現(xiàn)象；當(dāng)酸接觸破損處時(shí)有氣泡產(chǎn)生。
［問］大家知道這氣泡是什么嗎？怎么產(chǎn)生的？
［生］氣泡是氫氣。是酸與鐵發(fā)生了反應(yīng)而生成的。
［問］這說明陶瓷有什么性質(zhì)？起什么作用？
［生］說明陶瓷耐腐蝕，不和酸反應(yīng)，但比較脆，易被碰損。在此起保護(hù)和裝飾作用。
［師］回答得很好。關(guān)于陶瓷，科學(xué)家們一直在探索著揚(yáng)長(zhǎng)避短的制作技術(shù)，并已取得了很大的進(jìn)展和突破。下節(jié)課我們將介紹這方面的知識(shí)。
思考：在多年使用的廚房里，久未更換的玻璃往往失去光澤，嚴(yán)重的還會(huì)形成白色斑點(diǎn)，這種現(xiàn)象化學(xué)上叫做“堿析”，產(chǎn)生堿析的化學(xué)方程式為___________________。
解析：這是一道運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋實(shí)際問題的題目，經(jīng)常嘗試既有利于掌握化學(xué)理論知識(shí)，還利于培養(yǎng)自己的實(shí)踐能力。玻璃的主要成分有Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。廚房中CO2、H2O（g）濃度相對(duì)較高，碳酸酸性強(qiáng)于硅酸，時(shí)間長(zhǎng)了玻璃中的Na2SiO3將會(huì)在CO2、H2O（g）的持續(xù)作用下析出白色H2SiO3，所以往往失去光澤，嚴(yán)重的會(huì)形成白色斑點(diǎn)。
答案：Na2SiO3+CO2+H2O====Na2CO3+H2SiO3
［小結(jié)］本節(jié)課我們以水泥、玻璃、陶瓷為例，簡(jiǎn)單介紹了硅酸鹽材料，它們均是以含硅物質(zhì)為原料，經(jīng)過一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)變化而得到的產(chǎn)品。
［布置作業(yè)］課本習(xí)題：2、3
●板書設(shè)計(jì)
第三節(jié)無機(jī)非金屬材料（第一課時(shí)）
一、硅酸鹽材料
1.水泥
2.玻璃
3.陶瓷
●教學(xué)說明
本節(jié)課在知識(shí)的理解上，并無難點(diǎn)。難的是如何真正激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并讓其產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲。如若單純地讓學(xué)生去自學(xué)這部分知識(shí)，學(xué)生很容易讀懂，但日后的印象會(huì)如過眼煙云；若只是教師講述，學(xué)生會(huì)有單調(diào)乏味之感?；谝陨峡紤]，采取錄像展示（展示的資料很容易得到，且可不拘一格）、實(shí)物展示、學(xué)生自學(xué)、歸納、教師激疑引導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)問答等教學(xué)方法，以激活學(xué)生思維。如通過演示酸與搪瓷器具的反應(yīng)，可讓學(xué)生對(duì)陶瓷具有抗腐蝕性有較深的印象。另外，在課堂上還補(bǔ)充了一些課外知識(shí)，以擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，讓他們愉快地接受知識(shí)。
建議教師在平時(shí)要注意多搜集資料，以使課堂內(nèi)容更加豐富、生動(dòng)。
無機(jī)非金屬材料的主角硅
一、探究目標(biāo)
（一）知識(shí)技能
1.了解硅、二氧化硅的主要性質(zhì)。
2.認(rèn)識(shí)硅、二氧化硅在生產(chǎn)、信息技術(shù)、材料科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用。
（二）過程與方法
1.結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途。
2.了解材料發(fā)展的歷史與前景。
（三）情感價(jià)值觀
認(rèn)識(shí)化學(xué)在材料科學(xué)中的重要地位，了解中華民族的傳統(tǒng)文化，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
二、探究重點(diǎn)
二氧化硅的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途；硅單質(zhì)的用途。
三、探究難點(diǎn)
二氧化硅的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)。
四、探究過程
閱讀與思考
板書第四章非金屬及其化合物
請(qǐng)閱讀課本第四章引言，對(duì)照元素周期表回顧你所知道的非金屬及其化合物。
地殼中含量最多的前兩種元素：氧和硅，它們構(gòu)成了地殼的基本骨架；
空氣中的含量最多的元素：氮和氧，它們是地球生命的重要基礎(chǔ)元素之一；
人類活動(dòng)產(chǎn)生的影響大氣質(zhì)量的氣態(tài)氧化物主要是非金屬氧化物如：SO2、NO2、CO等。
食鹽中的氯元素等。
思考與交流
1.同學(xué)們想象一下，所展示的圖片，它們之間有什么聯(lián)系呢？
2.計(jì)算機(jī)的芯片，傳導(dǎo)電話的光纜，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的玻璃儀器，你能想象得出它們都是以硅或硅的化合物為材料制成的嗎？那末，自然界有沒有游離的硅？自然界有沒有硅的化合物呢？沒有的怎樣制??？有的怎樣利用？請(qǐng)同學(xué)閱讀課本P.62
板書無機(jī)非金屬材料的主角—硅
一、二氧化硅（silicondioxide）
1.物理性質(zhì)：請(qǐng)同學(xué)閱讀課本P.63內(nèi)容，將你閱讀的內(nèi)容整理成知識(shí)小卡片。
整理歸納
二氧化硅的物理性質(zhì)：結(jié)構(gòu)與金剛石相似，熔點(diǎn)高；硬度大，不溶于水，是沙子、石英等的主要成分，可用來裝飾、制造電子部件和光學(xué)儀器。
思考與交流根據(jù)SiO2的存在和應(yīng)用，請(qǐng)你分析以下問題：SiO2具有哪些物理性質(zhì)？化學(xué)穩(wěn)定性如何？你的根據(jù)是什么？SiO2的這些性質(zhì)是由什么決定的？練習(xí)1①實(shí)驗(yàn)室中盛放堿液的試劑瓶為什么不用玻璃塞？②實(shí)驗(yàn)室盛放氫氟酸的試劑瓶為什么不用玻璃瓶？
①因?yàn)椴Ａе泻卸趸?，易與堿液反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的硅酸鹽，將瓶塞與瓶口粘合。
②因?yàn)椴ＡУ闹饕煞质嵌趸?，氫氟酸與二氧化硅反應(yīng)：
SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O。
2.化學(xué)性質(zhì)
二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，是酸性氧化物。
知識(shí)遷移：二氧化碳與二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)比較相近，請(qǐng)閱讀課本，以表格形式將二氧化碳和二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)作一個(gè)對(duì)比。
整理歸納
物質(zhì)
二氧化碳（CO2）
二氧化硅（SiO2）
與水反應(yīng)
CO2+H2O==H2CO3
不反應(yīng)
與酸反應(yīng)
不反應(yīng)
SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O
與堿反應(yīng)
CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O
SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O
與堿性氧化物反應(yīng)
CO2+Na2O==Na2CO3
高溫
SiO2+CaO===CaSiO3
與碳反應(yīng)
CO2+C==2CO
高溫
SiO2+2C==Si+2CO↑
練習(xí)2、如何除去下列物質(zhì)中的雜質(zhì)?(用化學(xué)方程式表示其過程)
SiO2中混有CaCO3CaCO3中混有SiO2
3.用途
二氧化硅用途廣，石英表中的壓電材料、光導(dǎo)纖維等光纖光纜與普通電纜的比較
光纖光纜
普通光纜
每根光纜可同時(shí)通過10億路電話
8管同軸電纜，每條通話1800路
原料來源廣
資源較少
質(zhì)量輕，不怕腐蝕，鋪設(shè)方便
質(zhì)量大，怕腐蝕
抗電磁干擾，保密性好，不發(fā)生電輻射
不抗電磁干擾，發(fā)生電輻射
二、硅單質(zhì)
閱讀整理
1.硅的用途
晶體管、集成電路、硅整流器、太陽能電池、硅合金等晶體管集成電路
在太陽能方面的利用衛(wèi)星的翅膀汽車的尾巴
課后查詢：請(qǐng)你課后到圖書館或者上網(wǎng)查詢有關(guān)硅的應(yīng)用方面以及我國(guó)在硅領(lǐng)域方面的發(fā)展與潛力方面的資料，補(bǔ)充你的小資料庫
2.硅的制取請(qǐng)同學(xué)閱讀課本P.69SiO2+2C==Si（粗硅）+2CO↑
3.物理性質(zhì)請(qǐng)同學(xué)閱讀課本P.68單質(zhì)硅的內(nèi)容，將你閱讀的內(nèi)容整理成知識(shí)小卡片。
整理歸納
硅的檔案：硅元素在地殼中的含量?jī)H次于氧元素，排行老二，儲(chǔ)量豐富。自然界沒有游離的硅，常見的化合態(tài)的硅有二氧化硅和硅酸鹽等。單質(zhì)硅有晶體硅和無定形硅（非晶硅）兩種。晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體。單質(zhì)硅是良好的半導(dǎo)體材料，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。
4.化學(xué)性質(zhì)
常溫下，化學(xué)性質(zhì)不活潑。常溫下只與氟氣、氫氟酸和強(qiáng)堿反應(yīng)。硅不跟其他物質(zhì)，如氧氣、氯氣、硫酸、硝酸等起反應(yīng)。請(qǐng)閱讀《優(yōu)化設(shè)計(jì)》P85
歸納總結(jié)：
1.二氧化硅的性質(zhì)及用途
2.硅單質(zhì)的用途及性質(zhì)
作業(yè)：《知識(shí)方法能力》P45第一、三兩題
無機(jī)非金屬材料的主角——硅
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時(shí)都會(huì)提前最好準(zhǔn)備，作為教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓講的知識(shí)能夠輕松被學(xué)生吸收，幫助教師有計(jì)劃有步驟有質(zhì)量的完成教學(xué)任務(wù)。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的教案呢？小編特地為大家精心收集和整理了“無機(jī)非金屬材料的主角——硅”，但愿對(duì)您的學(xué)習(xí)工作帶來幫助。
高一化學(xué)必修1學(xué)案設(shè)計(jì)
第四章非金屬及其化合物
第一節(jié)無機(jī)非金屬材料的主角——硅
第一課時(shí)
學(xué)習(xí)目標(biāo)：
1．記住硅元素的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和存在形式。
２．記住SiO2的存在形態(tài)，掌握其化學(xué)性質(zhì)。
３．記住硅酸的組成和性質(zhì)，了解硅膠的形成和用途。
知識(shí)梳理：
一、硅的存在與結(jié)構(gòu)
1．硅的存在
（1）含量：硅在地殼中的含量?jī)H次于。
（2）存在：
硅是一種元素，在自然界中只存在態(tài)，主要以及的形式存在。
2．硅的原子結(jié)構(gòu)
原子結(jié)構(gòu)示意圖為：C：Si：
最外層均有個(gè)電子，其原子既失電子也得到電子，化合物中一般顯價(jià)。
二、二氧化硅和硅酸
1．二氧化硅（SiO2）
（1）SiO2的存在
存在形態(tài)有形和形兩大類，石英、瑪瑙、沙子的主要成分是。
（2）SiO2的物理性質(zhì)
熔點(diǎn)，硬度，導(dǎo)電，溶于水。
（3）SiO2的化學(xué)性質(zhì)
①不與水、一般的酸反應(yīng)。
②酸性氧化物的通性。
與CaO反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；
與強(qiáng)堿NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。
思考：實(shí)驗(yàn)室盛裝NaOH溶液的試劑瓶用橡皮塞而為什么不用玻璃塞？（提示：玻璃中含有SiO2）
③特性
與氫氟酸（HF）反應(yīng)，化學(xué)方程式為：。
（5）用途
①是基本的建筑材料。
②純凈的SiO2是現(xiàn)代光學(xué)及光纖制品的基本原料，可以制作。
③實(shí)驗(yàn)室中使用的。
④和制作飾物和工藝品。
2．硅酸
（1）硅酸的性質(zhì)
硅酸是一種很弱的酸，酸性比碳酸。
向Na2SiO3溶液中通人CO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
課下作業(yè)：
1．科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”，這主要是由于作為半導(dǎo)體材料的硅在太陽能發(fā)電過程中具有重要的作用。下列關(guān)于硅的說法中錯(cuò)誤的是（）
A．自然界硅的貯量豐富
B．自然界中存在大量的單質(zhì)硅
C．高純度的硅被用于制作計(jì)算機(jī)芯片D．光導(dǎo)纖維的主要成分是Si
2．下列說法正確的是（）
A．二氧化硅溶于水顯酸性
B．二氧化碳通入硅酸鈉溶液中可得硅酸
C．已知高溫時(shí)有所以硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)
D．因?yàn)槎趸鑼儆谒嵝匝趸铮圆蝗苡谌魏嗡?br>
3．能證明碳酸比硅酸酸性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是（）。
A．CO2是氣體，SiO2是固體
B．高溫下能發(fā)生反應(yīng)
C．CO2溶于水生成碳酸，而SiO2卻不溶于水
D．CO2通入Na2SiO3溶液中有膠狀沉淀生成
4．賞心悅目的雕花玻璃是用下列物質(zhì)中的一種對(duì)玻璃進(jìn)行刻蝕而制成的。這種物質(zhì)是（）
A．鹽酸B．氫氟酸
C．燒堿D．純堿
5．空氣中久置而不會(huì)變質(zhì)的是（）
A．燒堿B．過氧化鈉
C．二氧化硅D．硅
6．下列物質(zhì)間轉(zhuǎn)化必須加入還原劑才能實(shí)現(xiàn)的是（）
A．SiO2→Na2SiO3B．Si→Na2SiO3
C．Si→SiF4D．SiO2→Si
