高中化学 第三单元 化学与材料的发展 课题1 无机非金属材料教案 新人教版选修2
部编人教版高二化学选修2《第3单元化学与材料的发展课题1无机非金属材料》课堂教学精品ppt课件
是
① Si+3HCl250=~==3=0=0 ℃SiHCl3+H2
;
② Si+3HCl250=~==3=0=0 ℃SiHCl3+H2
。
工具
第三单元 化学与材料的发展
栏目导引
3.石墨、金刚石和C60 金刚石、石墨、C60是碳的重要同素异形体。 (1)在金刚石、石墨、C60中熔点由高到低的顺序是:
石墨>金刚石>C60
工具
第三单元 化学与材料的发展
栏目导引
2.现代信息基础材料——单晶硅 (1) 硅 是 目 前 半 导 体 工 业 最 重 要 的 基 础 材 料 , 制 取 纯 度 为 95%~99%的硅(粗硅)的反应方程式为 SiO2+2C1 600=~==1=8=00 ℃Si+2CO↑。
(2)用纯度为95%~99%的硅再生产高纯度硅的反应方程式
工具
第三单元 化学与材料的发展
栏目导引
过量的泥沙、纯碱、生石灰熔化后生成( )
①水泥 ②玻璃 ③瓷器 ④混凝土 ⑤一种硅酸盐产品
A.①和④
B.②和⑤
C.③
D.②
工具
第三单元 化学与材料的发展
栏目导引
【解析】 总结水泥的主要成分是 2CaO·SiO2、3CaO·SiO2 和 3CaO·Al2O3,其生产原料为黏土、石灰石。混凝土是水泥、碎 石和沙子的混合物。陶瓷属于硅酸盐产品,其主要原料是黏土。
复杂硅酸盐改写成氧化物的顺序为碱性氧化物、两性氧化 物、酸性氧化物、水,一定要记住改写的顺序。
工具
第三单元 化学与材料的发展
栏目导引
传统硅酸盐材料的主要原料是什么?常见的传统 硅酸盐材料有哪几种?
[师生互动] 【提示】 (1)传统硅酸盐材料的原料: 沙石、黏土、石英、石棉、高岭石等许多矿物是硅酸盐或 硅的氧化物,传统硅酸盐产品以黏土、石英、钾长石和钠长石 为原料。原料中一般都含有[SiO4]4-,硅氧结构的特点:稳定性 高、硬度高、熔点高、难溶于水、绝缘、耐腐蚀等。
高中化学无机非金属材料教案
高中化学无机非金属材料教案一、教学目标1. 让学生了解无机非金属材料的定义、特点和应用领域。
2. 使学生掌握无机非金属材料的主要制备方法。
3. 培养学生对无机非金属材料的兴趣和认识,提高其创新意识和实践能力。
二、教学内容1. 无机非金属材料的定义及特点2. 无机非金属材料的分类和应用3. 无机非金属材料的制备方法4. 常见无机非金属材料实例分析5. 无机非金属材料在现代科技中的应用三、教学重点与难点1. 重点:无机非金属材料的定义、特点、分类、应用和制备方法。
2. 难点:无机非金属材料的制备方法和应用领域的拓展。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究无机非金属材料的相关知识。
2. 利用案例分析法,使学生了解无机非金属材料在实际生活中的应用。
3. 采用小组讨论法,培养学生团队合作意识和解决问题的能力。
4. 利用实验教学法,提高学生动手操作能力和实验技能。
五、教学准备1. 准备相关PPT、案例资料、实验器材和药品。
2. 设计好相关问题,准备课堂讨论和回答。
3. 安排好实验内容和实验指导。
【导入】(简要介绍无机非金属材料的概念,引发学生兴趣。
)【讲解】1. 无机非金属材料的定义及特点(讲解无机非金属材料的定义,通过对比有机非金属材料,突出其特点。
)2. 无机非金属材料的分类和应用(讲解无机非金属材料的分类,举例说明各种材料的应用领域。
)3. 无机非金属材料的制备方法(讲解无机非金属材料的制备方法,包括传统方法和现代制备技术。
)【案例分析】(分析具体无机非金属材料实例,如玻璃、陶瓷等,引导学生了解其在实际生活中的应用。
)【小组讨论】(提出相关问题,让学生分组讨论,培养团队合作意识和解决问题的能力。
)【实验教学】(安排实验内容,指导学生进行实验操作,培养动手能力和实验技能。
)【总结】(回顾本节课所学内容,强调重点知识,布置课后作业。
)六、教学进程1. 课前准备:教师提前准备相关资料,设计好教学问题和案例分析。
高中化学无机非金属材料教案
高中化学无机非金属材料教案一、教学目标1. 让学生了解无机非金属材料的定义、特点和应用领域。
2. 使学生掌握无机非金属材料的基本组成和制备方法。
3. 培养学生对无机非金属材料的兴趣和认识,提高学生的实践能力。
二、教学内容1. 无机非金属材料的定义和特点2. 无机非金属材料的分类和应用3. 无机非金属材料的制备方法4. 常见无机非金属材料的教学案例分析5. 实践操作:无机非金属材料的简易制备和性能测试三、教学重点与难点1. 教学重点:无机非金属材料的定义、特点、分类、应用和制备方法。
2. 教学难点:无机非金属材料的制备方法和实践操作。
四、教学方法1. 讲授法:讲解无机非金属材料的定义、特点、分类和应用。
2. 案例分析法:分析常见无机非金属材料的教学案例。
3. 实践操作法:指导学生进行无机非金属材料的简易制备和性能测试。
五、教学准备1. 教材:高中化学教材相关章节。
2. 课件:无机非金属材料的相关图片、视频和动画。
3. 实验器材:实验室用具、无机非金属材料的简易制备和性能测试所需器材。
4. 教学资源:网络资源、报纸杂志、科普书籍等。
六、教学过程1. 导入:通过展示生活中的无机非金属材料制品,如玻璃、陶瓷等,引发学生兴趣,导入新课。
2. 讲解:详细讲解无机非金属材料的定义、特点、分类和应用,结合案例进行分析。
3. 实践操作:指导学生进行无机非金属材料的简易制备和性能测试,巩固所学知识。
4. 讨论:学生分组讨论无机非金属材料的制备方法和应用领域,分享心得体会。
5. 总结:对本节课内容进行总结,强调无机非金属材料在生活中的重要性。
七、课外拓展1. 布置作业:让学生结合课堂所学,调查生活中的无机非金属材料制品,了解其制备方法和应用领域。
2. 研究性学习:鼓励学生开展无机非金属材料的研究性学习,深入了解其制备工艺和性能。
3. 科普阅读:推荐学生阅读有关无机非金属材料的科普书籍,拓宽知识面。
八、教学评价1. 课堂问答:检查学生对无机非金属材料基本知识的掌握情况。
高中化学第三单元化学与材料的发展课题1无机非金属材料教案1新人教版选修22017121125
第三单元化学与材料的发展课题1 无机非金属材料●了解传统的硅酸盐工业的生产特点,知道其生产原理和产品的主要成分。
●能举例说明无机非金属材料的特点。
●讨论社会发展和科技进步对材料的要求,认识化学对材料科学发展的促进作用。
〔知识梳理〕1.生产陶瓷的主要原料是,其主要生产过程为:混合→成型→干燥→烧结→冷却。
陶瓷的主要性质有、、、、。
2.制造普通玻璃的原料有、、,发生的主要反应的化学方程式是、。
3.制造普通硅酸盐水泥的原料有、、。
普通硅酸盐水泥的主要成分是、、、。
水泥在空气中能吸水硬化,在水中也能硬化,即具有性,因此是水下工程不可缺少的材料。
水泥、沙子和碎石等的混合物叫,它的膨胀系数与钢筋相当,因此它常用钢筋作结构,增大强度。
4.氮化硅是一种新型的无机非金属材料,它的制造方法有多种,一种方法是将高纯硅与纯氮气混合,在1300℃条件下反应制得,化学方程式为;也可以用四氯化硅和氮气在氢气保护下反应制得,化学方程式为。
5.工业上用二氧化硅和碳在电炉中反应可以制得硅,反应的方程式为,但这样制得的硅纯度不高,要制得高纯硅,可以将上述粗硅与氯化氢气体在250~300℃条件下反应,制得三氯硅烷,提纯后的三氯硅烷被高纯度的氢气还原,即可以得到高纯硅。
写出以上反应的化学方程式、。
6.写出二氧化硅和碳在电炉中加热至高温生成碳化硅(金刚砂)的化学方程式,反应中的氧化剂和还原剂的质量之比是。
7.1985年,科学家发现了C60分子是由60个碳原子构成的,它的形状像足球,因此又叫足球烯。
1991年科学家又发现了一种碳的单质——碳纳米管,它是由六边环形的碳原子构成的管状分子。
用你学到的化学知识回答下列问题:⑴C60所以称为足球烯,是因为分子中有键,所以C60可以与氢气发生反应。
⑴金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管物理性质是否相同?,原因是。
⑵常温下足球烯和碳纳米管的化学性质是否活泼?,简要说明原因。
⑶请你设计一个方案,证明足球烯和纳米碳管是由碳元素组成的(以足球烯为例,用文字简要叙述):。
课题1 无机非金属材料 1、教材分析 《无机非金属材料》是人教版高中
课题1 无机非金属材料一、教材分析《无机非金属材料》是人教版高中化学选修二第三单元《化学与材料的发展》第一节的教学内容,主要学习的是一些常见的传统和新型无机非金属材料,重点了解陶瓷、玻璃,水泥,新型陶瓷的特点、用途、应用情况。
本章节内容稳合选修二(化学与技术)课程的设置理念,也暗合STS教育理念,新能源,新材料是当今社会发展的一个主旋律。
《无机非金属材料》被安排在本章内容的第一节,突出表现出这一节内容在实际生产应用中的重要作用。
在必修一中我们重点探究学习过了“无机非金属材料的主角---硅”的知识,了解到一些常见的硅酸盐以及它们的相关知识性质,也初步认识到了几种常见的硅酸盐产品---陶瓷,玻璃及水泥,对新型无机非金属材料也有些雏形的了解。
本节内容,在本章的学习中起着统筹作用,为后面两节内容做了铺垫,学生在学完本节内容后,对于化学与材料就有了一个整体上的把握及感性认知。
二、学情分析【学生“起点能力”分析】学生在重点学习了必修一“无机非金属材料的主角---硅”的内容后,对于常见的硅酸盐材料陶瓷,玻璃及水泥有了一定的认知,并通过实验探究也掌握了Na2SiO3的性质,有了这些基础,学生接触新知识也比较自然顺畅了。
【学生“生活概念”分析】由于本节内容较多地渗透了化学物质在生活中的应用,联系实际的面较宽,因此要求学生掌握更多的生活概念。
学生在预习时已经按照我先前的引导查阅了相关知识,有了一定的生活基础。
【学生“认知方式”分析】学生理解能力基本上没问题,但是处理信息能力及对信息联系生活实际加以应用的能力较差,因此在教学中要加强学生这些能力的培养。
三、教学目标【知识与技能】1,列举说明我们生活中存在的一些无机非金属材料;2,知道陶瓷、玻璃和水泥的主要化学成分、生产原料及其用途;3,熟悉几种应用广泛的新型陶瓷,掌握高纯度单晶硅的工业制备方法,掌握石墨与金刚石的性质差异;4,举例说明无机非金属材料的特点。
【过程与方法】1,通过幻灯片列举的生活现象,帮助学生直观感受无机非金属材料,让学生认识到无机非金属材料就在我们身边,正在各方面被广泛应用;2,通过引导学生观察、分析实验现象,让学生们体会怎样运用观察法进行实验探究;3,通过观察实验现象,让学生掌握到玻璃等无机非金属材料的主要成分是Na2SiO3和Ca2SiO3。
高中化学第三单元化学与材料的发展课题1无机非金属材料教案新人教版选修2
第三章化学与材料的发展第一节无机非金属材料一、教材分析《无机非金属材料》是人教版高中化学选修二第三单元《化学与材料的发展》第一节的教学内容,主要学习的是一些常见的传统和新型无机非金属材料,重点了解陶瓷、玻璃,水泥,新型陶瓷的特点、用途、应用情况。
本章节内容稳合选修二(化学与技术)课程的设置理念,也暗合STS教育理念,新能源,新材料是当今社会发展的一个主旋律。
《无机非金属材料》被安排在本章内容的第一节,突出表现出这一节内容在实际生产应用中的重要作用。
在必修一中我们重点探究学习过了“无机非金属材料的主角---硅”的知识,了解到一些常见的硅酸盐以及它们的相关知识性质,也初步认识到了几种常见的硅酸盐产品---陶瓷,玻璃及水泥,对新型无机非金属材料也有些雏形的了解。
本节内容,在本章的学习中起着统筹作用,为后面两节内容做了铺垫,学生在学完本节内容后,对于化学与材料就有了一个整体上的把握及感性认知。
二、学情分析【学生“起点能力”分析】学生在重点学习了必修一“无机非金属材料的主角---硅”的内容后,对于常见的硅酸盐材料陶瓷,玻璃及水泥有了一定的认知,并通过实验探究也掌握了Na2SiO3的性质,有了这些基础,学生接触新知识也比较自然顺畅了。
【学生“生活概念”分析】由于本节内容较多地渗透了化学物质在生活中的应用,联系实际的面较宽,因此要求学生掌握更多的生活概念。
学生在预习时已经按照我先前的引导查阅了相关知识,有了一定的生活基础。
【学生“认知方式”分析】学生理解能力基本上没问题,但是处理信息能力及对信息联系生活实际加以应用的能力较差,因此在教学中要加强学生这些能力的培养。
三、教学目标【知识与技能】1,列举说明我们生活中存在的一些无机非金属材料;2,知道陶瓷、玻璃和水泥的主要化学成分、生产原料及其用途;3,熟悉几种应用广泛的新型陶瓷,掌握高纯度单晶硅的工业制备方法,掌握石墨与金刚石的性质差异;4,举例说明无机非金属材料的特点。
高中化学第3单元化学与材料的发展课题1无机非金属材料学案新人教选修215029
课题1 无机非金属材料1.使学生对无机非金属材料有大致印象,了解水泥、玻璃、陶瓷生产的简单原理。
2.使学生认识到化学在现代社会、现代科技中的重要作用。
3.使学生对新型无机非金属材料有大致印象。
一、传统硅酸盐材料1.陶瓷生产陶瓷的主要原料是黏土,其主要生产过程为:混合→成型→干燥→烧结→冷却。
陶瓷的主要性质有抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等。
2.玻璃 制造普通玻璃的原料有石英砂、石灰石、纯碱,发生的主要反应的化学方程式是Na 2CO 3+SiO 2=====高温Na 2SiO 3+CO 2↑,CaCO 3+SiO 2=====高温CaSiO 3+CO 2↑。
3.水泥 制造普通硅酸盐水泥的原料有石灰石、黏土、辅助原料。
普通硅酸盐水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸钙等。
水泥在空气中能吸水硬化,在水中也能硬化,因此是水下工程不可缺少的材料。
水泥、沙子和碎石等的混合物叫混凝土,它的膨胀系数与钢筋相当,因此它常用钢筋作结构,增大强度。
二、新型无机非金属材料1.氮化硅氮化硅的制造方法有多种,一种方法是将高纯硅与纯氮气混合,在1300 ℃条件下反应制得,化学方程式为3Si +2N 2=====1300 ℃Si 3N 4;也可以用四氯化硅和氮气在氢气保护下反应制得,化学方程式为3SiCl 4+2N 2+6H 2===Si 3N 4+12HCl 。
2.硅工业上用二氧化硅和碳在电炉中反应可以制得硅,反应的方程式为SiO 2+2C =====1600~1800 ℃Si +2CO↑,要制得高纯硅,可以将上述粗硅与氯化氢气体在250~300 ℃条件下反应,制得三氯硅烷,提纯后的三氯硅烷被高纯度的氢气还原,即可得到高纯硅。
以上反应的化学方程式为Si +3HCl =====250~300 ℃Cu 粉或Ag 粉SiHCl 3+H 2,SiHCl 3+H 2=====1100~1200 ℃Si +3HCl 。
高中化学第三单元化学与材料的发展课题1无机非金属材料学案新人教版选
学习资料课题1 无机非金属材料1.了解水泥、玻璃、陶瓷生产的原理,主要性能和用途。
2.了解几种新型无机非金属材料.3.认识化学在现代社会、现代科技中的重要作用。
授课提示:对应学生用书第32页一、传统硅酸盐材料传统硅酸盐材料一般是以黏土、石英、钾长石、钠长石等为原料生产的,这些原料中一般都含有[SiO4]4-,空间结构为四面体,结构的特殊性决定了硅酸盐材料大多具有稳定性强、硬度高、熔点高、难溶于水、绝缘、耐腐蚀等特点。
因此由它们制造的陶瓷、玻璃、水泥等材料,被广泛地应用于生产和生活中。
1.陶瓷:传统陶瓷多是将黏土与水的混合物通过高温烧结制成;陶瓷种类很多,主要分为土器、炻器、瓷器等,原料及烧制温度是影响陶瓷品种和性能的关键技术;陶瓷色彩丰富,这是釉料中含有的一些金属及其化合物,因发生不同的氧化还原反应,而形成不同的颜色。
2.玻璃:普通玻璃是以石英砂、石灰石和纯碱为主要原料,经过若干工序制成,它的主要成分为Na2SiO3和CaSiO3,制造过程中发生的主要反应是Na2CO3+SiO2错误!Na2SiO3+CO2↑、CaCO3+SiO2错误!CaSiO3+CO2↑;为了得到多种玻璃可加入不同化学物质,如:含有钾和铅的原料来制造光学玻璃,化学实验中的仪器玻璃中含有B2O3,加入Co2O3可得蓝色玻璃。
3.水泥:普通硅酸盐水泥的生料是石灰石、黏土和辅助原料,在窑中煅烧得到熟料再配以适量的石膏及其他混合材料即得产品;水泥的主要成分是3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3等。
二、新型无机非金属材料1.新型陶瓷:新型陶瓷突破了以Si和O两种元素为主的传统组成体系,如SiC又称金刚砂,其制备反应方程式为SiO2+3C错误!SiC+2CO↑;再如氮化硅,有多种制造方法(写出制备反应方程式):(1)3Si+2N2错误!Si3N4;(2)3SiCl4+2N2+6H2===Si3N4+12HCl。
2019版高中化学 第三单元 化学与材料的发展 课题1 无机非金属材料教学案 新人教版选修2
课题1 无机非金属材料1.传统硅酸盐材料概述(1)生产原料:黏土、石英、钾长石、钠长石等。
(2)结构:一般都含有[SiO 4]4-。
(3)共性:大多具有稳定性强、硬度高、熔点高、难溶于水、绝缘、耐腐蚀等特点。
2.陶瓷(1)制备原料:黏土、水、彩釉。
(2)条件:高温烧结。
(3)种类:土器、炻器、瓷器等。
(4)性质:抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等。
3.玻璃(1)生产原料:石英砂、石灰石、纯碱。
(2)主要成分:Na 2SiO 3和CaSiO 3。
(3)反应原理:Na 2CO 3+SiO 2=====高温Na 2SiO 3+CO 2 CaCO 3+SiO 2=====高温CaSiO 3+CO 2 (4)特种玻璃:品种主要有:石英玻璃、光学玻璃、玻璃纤维、钢化玻璃等。
4.水泥(1)原料:石灰石、黏土和辅助原料(如石膏等)。
(2)主要成分:3CaO·SiO 2、2CaO·SiO 2、3CaO·Al 2O 3、4CaO·Al 2O 3·Fe 2O 3等。
(3)性质:在空气和水中逐渐硬化。
(4)用途:作建筑材料,制成水泥砂浆或混凝土。
[跟随名师·解疑难](1)陶釉料中主要含有一些金属及金属氧化物,如红色Cu 2O 。
(2)玻璃没有固定的熔点,在一定温度范围内逐渐软化。
在软化状态时,可以被吹成各种形状的玻璃制品。
(3)石膏的作用是调节水泥的硬化速度。
(4)水泥的主要成分常用氧化物的形式表示,但水泥的主要成分是硅酸盐、铝酸盐,而不是氧化物。
(5)水泥吸水能力强,储存和运输过程中注意防水、防潮。
[剖析典例·探技法][例1] 下列有关传统硅酸盐材料的说法不.正确的是( ) A .生产普通玻璃和普通水泥的原料中都含有石灰石 B .玻璃加热熔化时有固定的熔点 C .生产陶瓷的原料主要为硅酸盐D .玻璃的成分中含有SiO 2,不能用带磨砂玻璃塞的试剂瓶盛放烧碱[名师解析] 生产玻璃的主要原料是石英砂、石灰石和纯碱,生成水泥的主要原料是石灰石和黏土,生产陶瓷的主要原料是黏土,黏土的主要成分是Al 2O 3·2SiO 2·2H 2O ,为硅酸盐。
高中化学 人教版选修2 第3单元课题1、2 无机非金属材料+金属材料 教学设计、教案
课题1 无机非金属材料1.使学生对无机非金属材料有大致印象,了解水泥、玻璃、陶瓷生产的简单原理。
2.使学生认识到化学在现代社会、现代科技中的重要作用。
3.使学生对新型无机非金属材料有大致印象。
一、传统硅酸盐材料1.陶瓷生产陶瓷的主要原料是黏土,其主要生产过程为:混合→成型→干燥→烧结→冷却。
陶瓷的主要性质有抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等。
2.玻璃制造普通玻璃的原料有石英砂、石灰石、纯碱,发生的主要反应的化学方程式是Na 2CO 3+SiO 2=====高温Na 2SiO 3+CO 2↑,CaCO 3+SiO 2=====高温CaSiO 3+CO 2↑。
3.水泥制造普通硅酸盐水泥的原料有石灰石、黏土、辅助原料。
普通硅酸盐水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸钙等。
水泥在空气中能吸水硬化,在水中也能硬化,因此是水下工程不可缺少的材料。
水泥、沙子和碎石等的混合物叫混凝土,它的膨胀系数与钢筋相当,因此它常用钢筋作结构,增大强度。
二、新型无机非金属材料1.氮化硅氮化硅的制造方法有多种,一种方法是将高纯硅与纯氮气混合,在1300 ℃条件下反应制得,化学方程式为3Si +2N 2=====1300 ℃Si 3N 4;也可以用四氯化硅和氮气在氢气保护下反应制得,化学方程式为3SiCl 4+2N 2+6H 2===Si 3N 4+12HCl 。
2.硅工业上用二氧化硅和碳在电炉中反应可以制得硅,反应的方程式为SiO 2+2C =====1600~1800 ℃Si +2CO ↑,要制得高纯硅,可以将上述粗硅与氯化氢气体在250~300 ℃条件下反应,制得三氯硅烷,提纯后的三氯硅烷被高纯度的氢气还原,即可得到高纯硅。
以上反应的化学方程式为Si +3HCl =====250~300 ℃Cu 粉或Ag 粉SiHCl 3+H 2,SiHCl 3+H 2=====1100~1200 ℃Si +3HCl 。
201x-201x学年高中化学 第三单元 化学与材料的发展 课题1 无机非金属材料 新人教版选修2
课 题 1
新知 层析突破
知能 整合提升
应用 创新演练
知识点一 知识点二
知识归纳 规律方法 即时巩固
高考感悟 课时跟踪训练
课题1
无机非金属材料
传统硅酸盐材料
[自读教材·夯基础]
1.传统硅酸盐材料概述
(1)生产原料: 黏土、 石英 、钾长石、钠长石等。
(2)结构:一般都含有[SiO4]4-。 (3)共性:大多具有稳定性强、硬度高、熔点高、难溶于水、 绝缘、耐 腐蚀 等特点。
(3)K3C60 具有超导性,可开发出高温超导材料。
(4) 碳纳米管具有更大的韧性。
[跟随名师·解疑难]
(1)新型无机非金属材料的性能: ①能承受高温,强度高,如氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷; ②具有光学特性,如光导纤维(成分为SiO2); ③具有电学特性,如K3C60超导体; ④具有生物功能,如Ca3(PO4)2系陶瓷。
2.陶瓷 (1)制备原料: 黏土 、水、彩釉。 (2)条件:高温烧结。 (3)种类:土器、炻器、 瓷器 等。 (4)性质:抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等。 3.玻璃 (1)生产原料:石英砂 、石灰石、 纯碱 。 (2)主要成分:Na2SiO3和 CaSiO3 。
(3)反应原理: Na2CO3+SiO2=高==温==Na2SiO3+CO2
法有多种,可以将高纯硅与纯氮气混合,在1 300 ℃条件下反
应制得,化学方程式为 3Si+2N2=1==3=0=0=℃==Si3N4 ;也可以用四
氯化硅和氮气在氢气保护下反应制得,化学方程式为
3SiCl4+2N2+6H2===Si3N4+12HCl 。
2.单晶硅
硅是目前半导体工业最重要的基础材料,其 导电特性 对杂质
[最新学习]2018年高中化学第三单元化学与材料的发展课题1无机非金属材料教学案新人教版选修2
课题1无机非金属材料传统硅酸盐材料1.传统硅酸盐材料概述(1)生产原料:黏土、石英、钾长石、钠长石等。
(2)结构:一般都含有[SiO 4]4-。
(3)共性:大多具有稳定性强、硬度高、熔点高、难溶于水、绝缘、耐腐蚀等特点。
2.陶瓷(1)制备原料:黏土、水、彩釉。
(2)条件:高温烧结。
(3)种类:土器、炻器、瓷器等。
(4)性质:抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等。
3.玻璃(1)生产原料:石英砂、石灰石、纯碱。
(2)主要成分:Na 2SiO 3和CaSiO 3。
(3)反应原理:Na 2CO 3+SiO 2=====高温Na 2SiO 3+CO 2 CaCO 3+SiO 2=====高温CaSiO 3+CO 2 (4)特种玻璃:品种主要有:石英玻璃、光学玻璃、玻璃纤维、钢化玻璃等。
4.水泥(1)原料:石灰石、黏土和辅助原料(如石膏等)。
(2)主要成分:3CaO·SiO 2、2CaO·SiO 2、3CaO·Al 2O 3、4CaO·Al 2O 3·Fe 2O 3等。
(3)性质:在空气和水中逐渐硬化。
(4)用途:作建筑材料,制成水泥砂浆或混凝土。
[跟随名师·解疑难](1)陶釉料中主要含有一些金属及金属氧化物,如红色Cu 2O 。
(2)玻璃没有固定的熔点,在一定温度范围内逐渐软化。
在软化状态时,可以被吹成各种形状的玻璃制品。
(3)石膏的作用是调节水泥的硬化速度。
(4)水泥的主要成分常用氧化物的形式表示,但水泥的主要成分是硅酸盐、铝酸盐,而不是氧化物。
(5)水泥吸水能力强,储存和运输过程中注意防水、防潮。
[剖析典例·探技法][例1] 下列有关传统硅酸盐材料的说法不.正确的是( ) A .生产普通玻璃和普通水泥的原料中都含有石灰石 B .玻璃加热熔化时有固定的熔点 C .生产陶瓷的原料主要为硅酸盐D .玻璃的成分中含有SiO 2,不能用带磨砂玻璃塞的试剂瓶盛放烧碱[名师解析] 生产玻璃的主要原料是石英砂、石灰石和纯碱,生成水泥的主要原料是石灰石和黏土,生产陶瓷的主要原料是黏土,黏土的主要成分是Al 2O 3·2SiO 2·2H 2O ,为硅酸盐。
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第三章化学与材料的发展
第一节无机非金属材料
一、教材分析
《无机非金属材料》是人教版高中化学选修二第三单元《化学与材料的发展》第一节的教学内容,主要学习的是一些常见的传统和新型无机非金属材料,重点了解陶瓷、玻璃,水泥,新型陶瓷的特点、用途、应用情况。
本章节内容稳合选修二(化学与技术)课程的设置理念,也暗合STS教育理念,新能源,新材料是当今社会发展的一个主旋律。
《无机非金属材料》被安排在本章内容的第一节,突出表现出这一节内容在实际生产应用中的重要作用。
在必修一中我们重点探究学习过了“无机非金属材料的主角---硅”的知识,了解到一些常见的硅酸盐以及它们的相关知识性质,也初步认识到了几种常见的硅酸盐产品---陶瓷,玻璃及水泥,对新型无机非金属材料也有些雏形的了解。
本节内容,在本章的学习中起着统筹作用,为后面两节内容做了铺垫,学生在学完本节内容后,对于化学与材料就有了一个整体上的把握及感性认知。
二、学情分析
【学生“起点能力”分析】
学生在重点学习了必修一“无机非金属材料的主角---硅”的内容后,对于常见的硅酸盐材料陶瓷,玻璃及水泥有了一定的认知,并通过实验探究也掌握了Na2SiO3的性质,有了这些基础,学生接触新知识也比较自然顺畅了。
【学生“生活概念”分析】
由于本节内容较多地渗透了化学物质在生活中的应用,联系实际的面较宽,因此要求学生掌握更多的生活概念。
学生在预习时已经按照我先前的引导查阅了相关知识,有了一定的生活基础。
【学生“认知方式”分析】
学生理解能力基本上没问题,但是处理信息能力及对信息联系生活实际加以应用的能力较差,因此在教学中要加强学生这些能力的培养。
三、教学目标
【知识与技能】
1,列举说明我们生活中存在的一些无机非金属材料;
2,知道陶瓷、玻璃和水泥的主要化学成分、生产原料及其用途;
3,熟悉几种应用广泛的新型陶瓷,掌握高纯度单晶硅的工业制备方法,掌握石墨与金刚石的性质差异;
4,举例说明无机非金属材料的特点。
【过程与方法】
1,通过幻灯片列举的生活现象,帮助学生直观感受无机非金属材料,让学生认识到无机非金属材料就在我们身边,正在各方面被广泛应用;
2,通过引导学生观察、分析实验现象,让学生们体会怎样运用观察法进行实验探究;
3,通过观察实验现象,让学生掌握到玻璃等无机非金属材料的主要成分是Na2SiO3和
Ca2SiO3。
【情感态度与价值观】
1,通过创设的问题情境,互动的氛围,培养学生严谨的学习态度,使学生体会探究的乐趣。
2,激发学生学习化学的兴趣,使学生认识无机非金属材料的广泛用途,帮助学生养成自主关注与化学相关的社会问题的习惯。
3,通过介绍与无机非金属材料有关的正反两面的社会性新闻,譬如触目惊心“豆腐渣”工程,引导学生树立健全正确的情操观,价值观,人生观,做一个正直的化学人,社会人。
四、教学重难点
【教学重点】
1、掌握陶瓷、玻璃和水泥的主要化学成分、生产原料及其用途等;
2、掌握几种新型无机非金属材料的特点、用途和发展;
3、了解工业上高纯硅的制备方法。
【教学难点】
1、理解掌握传统无机非金属材料硅氧结构[SiO4]4-的特殊性对其物理化学性质的影响;
2、通过对新型无机非金属材料的介绍,激发起学生学习积极性,培养学生热爱科学的情感。
五、教学思路
【总体思路】以学生活动为主体,通过情境设置、教师引导,提出生活中常见的无机非金属材料;以探究学习为基本方法,理论与实际相结合,认知了解无机非金属材料的原料,特点及用途;此外利用好“思考与交流”、“科学史话”、“资料卡片”等栏目。
【过程】创设生活情景,引导学生发现——提出问题,引起讨论——实验探究、直观感受——总结深化,交流思考——概括建立无机非金属材料认知体系——实际运用
六、学法指导
直接观察法、讨论探究、合作交流、联系生活实际等,学生要敢思会思、高效合作、学会交
流、乐于探究、善于总结。
七、教学过程设计
第一课时
AgBr,CuO)
【操作2】关闭钠光灯,在黑暗环境中静至一段时间再观察
【组织讨论】让同学们根据实验现象在组内讨论。
【提问】玻璃表面呈现暗棕色可能原因是什么?发生了什么样的化学反应?
【讲述】
1,当强光照射到玻璃上,溴化银分解为银和溴单质,分解出的银原子聚集成银的微小晶粒,使玻璃呈现暗棕色,能挡住大部分光线
2,光线变暗,银和溴在氧化铜的催化作用下,重新生成溴化银。
于是玻璃的颜色自动变浅,透光性增强。
【板书】2.3.1无机非金属材料
一、硅酸盐材料
俗称硅酸盐材料,常见的有陶瓷、玻璃、水泥。
物理性质:硬度大,难溶,绝缘,耐腐蚀,稳定性好二、硅酸盐材料简介
陶瓷优点:
抗氧化,抗酸碱腐蚀,耐高温,绝缘,易成型等
玻璃制造:
CaCO3 +SiO2 CaSiO3 + CO2
Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2
水泥特点:
在空气和水中易硬化,是非常强的粘合剂。
【小结】本堂课运用实验法解决了实际问题及课堂实验,使学生了解无机非金属材料的物理性质,掌握无机非金属材料的化学性质。
老师发问,让同学简要概括本节课所学的主要内容。
【课堂练习】
1、无机非金属材料一般被称为_______,常见的无机非金属材料有____、____、____,具备的物理性质包括____、____、____、____、____。
2、工业上制造水泥,玻璃时都用的原料是。
()
A.纯碱
B.石灰
C.石灰石
D.黏土色;黑暗环境中静
至一段时间后,玻
璃的颜色自动变
浅,透光性增强。
讨论交流,配合教
师引导,得出结论:
变色玻璃变色的可
能原因是在强光照
下,变色玻璃中的
AgBr发生了分解;
黑暗环境中,银和
溴在氧化铜的催化
作用下,重新生成
溴化银。
学生聆听领悟概括
并总结本节课所学
主要内容
通过习题加深对常
见传统无机非金属
材料特点的掌握
件下的实验,让
学生意识到控制
实验条件(变量)
对实验探究的重
要性,培养学生
观察、分析和对
比的能力
培养学生及时反
思、小结、概括
的能力,培养良
好的学习方法和
习惯
第二课时
八,板书设计。