新教材必修二丨高中新教材学案导学设计：5.3学案设计

第三节无机非金属材料学习目标1.了解陶瓷、玻璃、水泥等传统硅酸盐材料的生产原料、性能和主要用途,知道普通玻璃的主要成分,感受传统硅酸盐材料在城乡建设中发挥的重要作用。2.了解并掌握硅、二氧化硅的性质,了解二者在生产、生活中的应用。感受新型无机非金属材料的特殊性能及其在高科技领域所发挥的重要作用。另外,通过对硅及其化合物的学习,培养证据推理与模型认知的化学核心素养。3.结合身边的生活用品、电子产品、建筑物等用到的无机非金属材料,感受化学就在身边,认识材料对生产、生活的影响,以及材料对人类文明的推动作用;认识化学科学对新材料研发的重要作用,感受化学对社会发展和人类生活的巨大贡献,提升自身“科学态度与社会责任”等学科核心素养。重、难点重点:玻璃、水泥、硅、二氧化硅、新型陶瓷等无机非金属材料的主要性能和用途,普通玻璃的主要成分。难点:粗硅的提纯。学习方法讨论法。课堂探究主题学习探究过程提升素养一、硅酸盐材料根据图片投影展示的一些著名地标建筑,想一想这些地标建筑可能会用到哪些材料,尽可能列举出来。将化学与实际生活联系起来,体会化学在生活中的应用。结合硅氧四面体的结构示意图,认识理解硅酸盐结构的一般特点,体会硅酸盐的结构与性质间的关系。硅酸盐的组成:、与其他金属元素结合而成的化合物的总称。结构:Si和O构成了。性质:硬度、熔点、溶于水、化学性质、耐腐蚀。

能从物质的微观层面理解其组成、结构和性质的联系,形成“结构决定性质,性质决定用途”的观念。认识我国一些著名的陶瓷工艺品,了解制作陶瓷的主要材料及一般过程。知道我国具有悠久的陶瓷制造历史,了解陶瓷材料在现代生产和生活中的重要应用。了解生产玻璃的主要反应,了解特种玻璃在生产、生活中的广泛用途。生产玻璃的主要原料:、石灰石和石英砂(主要成分是);

反应原理:、;

玻璃的主要成分:、和SiO2。

观看以水泥为基础材料的高楼、大坝、桥梁图片,了解生产水泥的主要材料及一般过程。拓宽科学视野,赞赏化学对社会发展的重大贡献。感受身边的化学,体会硅酸盐材料在生活以及生产建设中发挥的巨大作用。二、新型无机非金属材料回顾硅在元素周期表中的位置。讨论:根据元素周期表中硅的位置,得出硅能成为应用最为广泛的半导体材料的原因。硅在元素周期表中的位置:第周期第族,正好处于金属与非金属的过渡位置。

单质硅的化学性质,其导电性介于和之间,所以能成为应用广泛的材料。

强化从物质的微观层面理解其组成、结构和性质的联系,形成“结构决定性质,性质决定用途”的观念;能根据物质的微观结构预测物质在特定条件下可能具有的性质和可能发生的变化。认识自然界中的硅元素。阅读教材,了解高纯硅的制备流程,写出相应的化学方程式。Si是一种元素,在自然界主要以硅酸盐和的形式存在,在自然界中游离态。

高纯硅制备的一般工艺流程如下:粗硅提纯涉及的主要反应:Ⅰ.;

Ⅱ.;

Ⅲ.。

拓展知识面,强化学生对相关反应化学方程式的掌握。了解硅和二氧化硅的主要性质和用途。了解新型陶瓷在光学、热学、电学、磁学、生物医学等方面具有很多新的特性和功能。以课下查阅资料的形式展示碳纳米材料的主要功能与应用,了解富勒烯、石墨烯、碳纳米管等在能源、信息、医药等领域的广阔应用。拓展自身视野,了解新型陶瓷等无机非金属材料的主要性能和用途。感知化学发展对技术革新的巨大推动作用,树立勇于开拓创新的学习精神。课堂总结【回顾】元素——性能——应用思维导图核心素养专练1.下列关于无机非金属材料的说法不正确的是()A.传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料B.新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点,具有极大强度C.高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点D.传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐2.下列关于无机非金属材料的说法中,不正确的是()A.高纯硅可用于制造半导体材料B.氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料,它是生物陶瓷C.氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料,可用于制造陶瓷发动机的受热面D.二氧化硅制成的光导纤维,由于导电能力强而被用于制造光缆3.熔融氢氧化钠应选用()A.石英坩埚 B.普通玻璃坩埚C.生铁坩埚 D.陶瓷坩埚4.高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料,又称“半导体”材料,它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。它可以按下列方法制备:SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯)下列说法正确的是()A.步骤①的化学方程式为SiO2+CSi+CO2↑B.步骤①②③中每生成或反应1molSi,各转移4mol电子C.二氧化硅能与氢氟酸反应,而硅不能与氢氟酸反应D.SiHCl3(沸点为31.8℃)中含有少量的SiCl4(沸点为57.6℃),通过蒸馏可提纯SiHCl3参考答案课堂探究一、硅酸盐材料硅氧硅氧四面体高高难稳定纯碱SiO2SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑Na2SiO3CaSiO3SiO2二、新型无机非金属材料三、ⅣA稳定导体绝缘体半导体亲氧氧化物没有SiO2+2CSi+2CO↑Si+3HClSiHCl3+H2SiHCl3+H2Si+3HCl核心素养专练1.D新型无机非金属材料不但克服了传统无机非金属材料易碎、强度不够等缺点,而且具有特殊结构、特殊功能;新型无机非金属材料的主要成分并不一定是硅酸盐,如氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷