必修一第四章第一节《硅 无机非金属材料》教学案
课时：第二课时 课型：新授课 编者：尚伟 日期：2012年8月
【三维目标】
知识与技能目标
能力目标
情感价值观目标
1、掌握硅酸钠的用途；了解传统硅酸盐产品的用途。
1、在教师的指导下，学生通过看教材、上网查资料的自主学习的能力。
1通过对传统无机非金属材料的学习，使学生了解中华民族深厚的文化底蕴，培养学生爱国主义情感；
2．了解新型无机非金属材料的用途及发展前景。
2、通过实验，探究物质的用途的能力。
2、通过实验探究，培养学生的观察能力、思维能力和推理能力。
【自主性学习】
【旧知识回顾】1、SiO2是什么氧化物？能否与水反应生成对应的酸？
2、SiO2的化学性质？
【新知识预习】三、硅酸盐与无机非金属材料
（一）硅酸盐
（1）硅酸盐一般都难溶于水（除钾、钠、铵盐外），热稳定性高。硅酸盐种类繁多，结构复杂，多用氧化物的形式表示组成，如：
硅酸钠Na2SiO3： 高岭石Al2(Si2O5)(OH)4：
镁橄榄石（Mg2SiO4）： 钾长石（KAlSi3O8）：
（2）硅酸钠（Na2SiO3） 硅酸钠，白色固体，易溶于水，其水溶液俗名：水玻璃或泡花碱，无色粘稠状液体，粘结性强，是一种矿物胶，化学性质稳定，不易被腐蚀，热稳定性强，可用作粘合剂、防腐剂、防火剂。
（二）无机非金属材料
1.传统的无机非金属材料（硅酸盐材料）
（1）玻璃
①主要原料：
②设备：
③反应原理：
④主要成分： ⑤种类：
⑥性质：玻璃是混合物， 固定熔点。
（2）水泥
①主要原料： ②设备： [来源:学§科§网]
③生产过程：
反应原理：复杂的 、 变化
④主要成分：
⑤种类：
⑥性能：水泥具有 性。
（3）陶瓷 是人类最早使用的硅酸盐材料，传统陶瓷是以 （其组成可用 来表示）等天然硅酸盐为主要原料烧成的制品。
2. 新型无机非金属材料 新型无机非金属材料的主要品种、性能和用途[来源:Z&xx&k.Com]
（1）高温结构陶瓷：氮化硅陶瓷和碳化硅陶瓷
（2）生物陶瓷：氧化铝陶瓷和氧化锆陶瓷 （3）压电陶瓷：
【我的疑难问题】：
【典例解析】例1：下列说法不正确的是（ ）
制取水泥和玻璃的原料中均有石灰石
普通玻璃是电的绝缘体，这种透明的固体物质是晶体
等物质的量的SiO2与CaCO3在高温下煅烧，残留物质为一纯净物
石英玻璃经受温度剧变且能抵抗酸碱的腐蚀
解析：制造水泥的原理主要是石灰石和粘土，制造玻璃的原料主要是石灰石、纯碱、石英，二者都用到石灰石，A正确；玻璃是混合物，不是晶体，B错误；石英玻璃的主要成分是二氧化硅，他能与氢氟酸和强碱反应。答案：BD
【重难点解析】1、硅酸盐组成的表示方法
硅酸盐的种类很多，结构复杂，无论是天然的还是人工制成的硅酸盐，其组成的表示方法有两种。① 化学式法： 一般用于组成较简单的硅酸盐。如：硅酸钠 Na2SiO3； 硅酸钙Ca2SiO3 ② 氧化物法：常用的表示方法。 如：镁橄榄石（Mg2SiO4） 2MgO·SiO2 用氧化物的形式表示硅酸盐的组成时，各氧化物的排列顺序为：较活泼金属氧化物→ 较不活泼金属氧化物→ 二氧化硅→ 水
2、传统无机非金属材料
① 玻璃 主要成分： 制造玻璃的原料中，石英是过量的，所以，普通玻璃是CaSiO3，Na2SiO3和SiO2 熔化在一起得到的物质，其物质的量之比为1：1：4，因此玻璃可表示为：Na2O·CaO·6SiO2。
主要性质：硬而脆，受热时在一定温度范围内逐渐软化，没有一定的熔点，故作玻璃态物质，耐酸腐蚀（HF除外）。
②水泥 a. 普通水泥的主要成分为硅酸三钙（3CaO·SiO2），硅酸二钙（2CaO·SiO2）和铝酸三钙（3CaO·Al2O3）等。b. 水泥的特点是水泥具有水硬性，与水搀和搅拌并静置后，很容易凝固变硬。c. 混凝土是指水泥、沙子和碎石的混合物，混凝土常用钢筋作结构，这就是通常所说的钢筋混凝土
【知识整理与框架梳理】硅酸盐与无机非金属材料[来源:学科网ZXXK]
①玻璃、水泥
玻 璃
水 泥
原 料
纯碱（Na2CO3）石灰石（CaCO3）石英（SiO2）
主要原料 石灰石 粘土
辅助原料 适量的石膏等
原 理
高温下复杂物理化学变化
高温下复杂物理化学变化
化学方程式
Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2
CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2
主要成分及特性
普通玻璃 钠玻璃
（Na2O·CaO·6SiO2）玻璃是非晶体，称为玻璃态物质无固定熔点，在某一温度范围内软化可加工成制品
3CaO·SiO2硅酸三钙、2CaO·SiO2硅酸二钙、3CaO·Al2O3铝酸三钙
②无机非金属材料： 高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等
【基础巩固性习题】1、下列物质的主要成分不是硅酸盐的是
A、石英玻璃 B、陶瓷 C、普通玻璃 D、高龄土
2、下列物质不是制玻璃原料的是
A、纯碱 B、石灰石 C、石英 D、焦炭
3、熔融烧碱应选用的器皿是：
A 石英坩埚 B 普通玻璃坩埚 C 生铁坩埚 D 陶瓷坩埚
4、下列物质是纯净物的是：
A、 玻璃 B 、水泥 C、 纯碱 D、 水玻璃
5、下列溶液能用玻璃瓶盛放，但不能用玻璃塞的是 （ ）
Na2SiO3 溶液 B、HF溶液 C、NaNO3溶液 D、NaCl溶液
6．与普通玻璃相比具有相同组成的是
A．钢化玻璃 B．光学仪器玻璃
C．石英玻璃 D．有色玻璃
【能力提升性习题
1、某硅酸盐样品中锌的质量分数为58.6％，其化学组成用氧化物形式可表示，则值等于 ( ) A．0.5 B．1 C．2 D．3
2、下列说法不正确的是 ( )
A．陶瓷分为氧化物陶瓷和非氧化物陶瓷
B．生产普通水泥的原料是石灰石和黏土
C．玻璃是一种新型无机非金属材料[来源:Zxxk.Com]
D．氮化硼(BN)陶瓷是一种新型无机非金属材料
3、CO2通入下列溶液中至过量，出现浑浊的是 （ ）[来源:学_科_网Z_X_X_K]
A、Ba（NO3）2溶液 B、澄清的石灰水 C、Na2SiO3溶液 D、饱和的Na2CO3溶液
4、下列几种情况都有白色沉淀物质生成，其中生成物的化学成分相同的是(??? )
(1)块状纯碱久置于空气中生成的白色粉末
(2)盛澄清石灰水的烧杯内壁附着的白色物质
(3)生石灰久置于空气中生成的白色物质
(4)Na2SiO3水溶液置于敞口容器中，溶液中出现的白色浑浊
A.(1)、(4)???? B.(2)、(3)???? C.(1)、(2)????? D.(3)、(4)
5、能将Na2SiO3、CaCO3、SiO2三种白色粉末鉴别开来的试剂是 （ ）
Ａ、苛性钠溶液 Ｂ、水 Ｃ、氢氟酸 Ｄ、稀盐酸
6．下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是 （ ）
A．CO2→H2CO3 B．SiO2→Na2SiO3 C．Na2O2→Na2CO3 D．SiO2→H2SiO3
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