高中化学第4章材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料(第2课时)教学设计2化学教案

【第4章资料家族中的元素第1节硅无机非金属资料第2课时】之小船创作【教课目的】1．知识技术目标掌握硅、二氧化硅的物理化学性质，粗硅的制法。认识硅、二氧化硅作为无机非金属资料的特征及其用途，认识硅酸盐等无机非金属资料的基本构成、性能、用途。2．方法与过程目标学习从不一样的角度出发对常有资料进行分类的方法，能依据同一类型不一样物质的性质归纳出该类物质的通性，并能运用通性简单展望其余物质的性质。3．感情态度与价值观目标经过对作为计算机、光通信等高科技重点资料的硅、二氧化硅等无机非金属资料的学习，利用学生对高科技的浓郁兴趣，激发学生对化学的兴趣，经过对我国古往今来，从烧制陶瓷到现代科技成就的介绍，培育学生的民族骄傲感。【教课过程】发问：1.玻璃刀的刀头是什么资料制作的？（人造金刚石）；机械腕表上的“19钻”字样是什么意思？（人造红宝石的数量）；气炉中电子打火用的是什么资料？（压电陶瓷）；在的长途电话信号是经过什么传输的？（光导纤维）一、硅酸与硅酸钠硅酸白色难溶于水的粘性固体，酸性比碳酸还弱得多硅酸钠：（1）其水溶液俗称水玻璃，粘性极强，可用作矿物胶（2）向其水溶液中通入二氧化碳可析出硅酸白色积淀CO+NaSiO+HO==H2SiO3+NaCO2232233）实验室里寄存氢氧化钠溶液的试剂瓶的瓶塞不可以用玻璃塞，原由就是防备玻璃中的二氧化硅与氢氧化钠反响生成粘性硅酸钠进而使瓶塞很难翻开二、硅酸盐与无机非金属资料1、玻璃1）成分：硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅2）性质：无必定熔点，在必定温度范围内融化，融化时可制成各样形状3）制备原料：碳酸钠、碳酸钙、二氧化硅4）制备过程中的主要化学反响：Na

2CO3+SiO

2

CO

2+Na

2SiO3CaCO3+SiO

2

CO

2+CaSiO32.水泥1）成分：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙2）性质：水硬性3）用途：建筑资料4）制备原料：石灰石、黏土陶瓷1）制备原料：黏土等2）陶器特色：粗松多空，有吸水性，常用作盆罐等器皿3）瓷器特色：组织致密，几乎不吸水，耐酸碱侵害，主要用作装修、建筑等资料三、传统无机非金属资料：如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料对照。产品水泥玻璃陶瓷设施水泥展转窑玻璃窑---原料石灰石、黏土纯碱、石灰石、石英黏土反应复杂的物理化学高温复杂的物理化Na2CO＋SiO=====NaSiO＋CO↑、32232原理变化高温学变化＋CO2↑。CaCO3＋SiO2=====CaSiO3主要NaSiO、CaSiO、SiO23CaO·SiO2233成分2CaO·SiO2---3CaO·Al2O3性质水硬性无固定熔点，不属于晶体---特色四、新式无机非金属资料新式无机非金属资料好多，现列举几种：压电资料；磁性资料；导体陶瓷；激光资料，光导纤维；超硬资料（氮化硼）；高温构造陶瓷；生物陶瓷（人造骨头、人造血管）等等高温构造陶瓷1）氧化铝陶瓷比如：高压钠灯。外罩是玻璃，里面的灯管是氧化铝陶瓷，是一种高温构造资料。高压钠灯内温度高达1400℃，同时钠蒸气拥有很强的腐化性。展现：坩埚、高温炉管。让学生归纳出氧化铝陶瓷的主要性能和用途。能够看书、沟通。解说：性能：熔点高、硬度大、透明、耐高温；用途：坩埚、高温炉管、刚玉球磨机、高压钠灯管管2）氮化硅陶瓷比如陶瓷柴油机说明：氮化硅陶瓷也是一种高温构造陶瓷，我国等少量先进国家，已经用它制造出来陶瓷柴油机。其长处：超硬物质，拥有润滑性，耐磨性抗腐化性强，高温也能抗氧化。自然，还有其余高温构造资料，如碳化硼陶瓷等等。新式无机非金属资料有哪些特征？1）承受高温，强度高；2）拥有光学特征；3）拥有电学特征；4）拥有生物功能。五、检测题以下说法中，正确的选项是( )A.硅晶体是一种重要的半导体资料，在常温下，单质硅易与氧气反响，因此自然界中不存在游离态的硅。石墨烯作为当前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新式纳米资料，最有潜力的应用是成为硅的代替品用来生产将来的超级计算机电解水制氢比光催化复原水制氢更节能环保、更经济C.为迎接G20峰会，全温州市努力植树造林，节能减排防治PM2.5，PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5纳米的可吸入颗粒物某些铝硅酸盐形成的分子筛中有很多笼状空穴和通道，常用于分别、提纯气体或液体混淆物，还可作干燥剂、离子互换剂、催化剂及催化剂载体等以下说法不正确的选项是( )单晶硅是石英的主要成分钠钾合金可用于快中子反响堆的热互换剂小苏打可用于焙制糕点水玻璃裸露在空气中会发生变质以下说法正确的选项是( )硅资料宽泛应用光纤通信工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品粗硅制备单晶硅不波及氧化复原反响硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有宽泛应用。回答以下问题：（1）1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时，获得一种“金属”。这种“金属”可能是；（2）陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐资料。此中，生产一般玻璃的主要原料有；3）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等家产都需要的基础资料。工业上提纯硅有多种路线，此中一种工艺流程表示图及主要反响以下：发生的主要反响电弧炉SiO2+2CSi+2CO↑流化床反响器Si+3HCl

SiHCl3+H2复原炉SiHCl3+H2Si+3HCl①用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也能够生产碳化硅，该反响的化学方程式为

；碳化硅又称

，其晶体构造与

相像。②在流化床反响的产物中，

SiHCl

3大概占

85%，还有

SiCl

4、SiH2Cl2、SiH3Cl

等，相关物质的沸点数据以下表，

提纯

SiHCl

3的主要工艺操作挨次是沉降、冷凝和；物质SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiHClHClSiH43沸点/℃235557.631.88.2-30.4-84.9-111.9③SiHCl3极易水解，其完整水解的产物为；（4）氯碱工业可为上述工艺生产供给部分原料，这些原料是。(1)想一下为何可将陶瓷、玻璃、水泥归纳在一同，然后从所给的

4个词中选出一个与它们同类的物质

(

)A．光导纤维

B

．有机陶瓷

C．人造纤维D．砖瓦(2)以下物质中，属于新式无机非金属资料的是( )A．钢化玻璃B．碳化硼陶瓷C．光导纤维D．硼酸盐玻璃人造骨是一种新式无机非金属资料，它近似于人骨和天然骨的性质构造，这是利用了这种资料的______特征，人造骨骼能够依赖从人体体液中增补某些离子形成新骨，可在骨骼界面发生疏解、汲取、析出等反响，实现骨髓的坚固联合。人造骨植入人体内需要汲取人体中的______形成新骨。2＋B．Cl－＋3－A．CaC．NaD．PO46.请依据物质的实质应用填空：（1）常用于制造红色油漆的原料__________（填“Fe2O3”或“Fe3O4”）2）可用于制备硅胶和木材防火剂的是__________（填“Na2SiO3”或“Na2SO4”）3）将SO2通入紫色石蕊试液中，溶液变红，说明SO2的水溶液拥有__________________（填“漂白”或“酸”）性。参照答案【分析】A．石墨烯拥有非同平常的导电性能，而硅是半导体，因此石墨烯的应用不是成为硅的代替品，但常温下硅与氧气不反响，故A错误；B．光催化更环保经济，电解需-9微米=10-6m，2.5耗资大批能源，故B错误；C．1nm=10m，1纳米远小于2.5微米，PM2.5不是指直径小于或等于2.5纳米的可吸入颗粒物，是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，故C错误；D．某些铝硅酸盐形成的分子筛中有很多笼状空穴和通道的构造，构造决定其常用于分别、提纯气体或液体混淆物，还可作干燥剂、离子互换剂、催化剂及催化剂载体等，故D正确；应选D。【答案】D【分析】A．二氧化硅是石英的主要成分，故A错误；B．钠钾合金拥有优秀的导热性，可用与快中子反响堆的热互换剂，故B正确；C．小苏打不稳固，受热分解生成二氧化碳，因此能够焙制糕点，故C正确；D．水玻璃裸露在空气中能够与二氧化碳反响生成硅酸和碳酸钠而发生变质，故D正确；应选A。【答案】A3.【分析】盐酸和石英不反响；水晶项链的主要成分为

SiO2而不是硅酸盐；粗硅制备单晶硅波及氧化复原反响，

Si(

粗)＋2Cl2

SiCl

4，SiCl

4＋2H2

Si(

纯)

＋4HCl。【答案】A【分析】（1）加热石英砂、木炭和铁时，获得的为合金。（2）生产一般玻璃的主要原料为石英、纯碱和石灰石。（3）①石英砂和焦炭在电弧炉中高温中反响生成碳化硅，方程式：SiO2+3CSiC+2CO↑；碳化硅俗称金刚砂，其晶体构造与金刚石近似。②比较SiHCl3、SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl的沸点，可得常温下SiHCl3、SiCl4为液体、SiH2Cl2、SiH3Cl为气体，沉降除掉产物中的固体后，冷凝获得

SiHCl

3、SiCl

4的混淆液体，用蒸馏可分别两者。③

SiHCl3

极易水解：SiHCl

3+3H2O=H2SiO3+H2+3HCl。【答案】（1）含有硅、碳的铁合金（或硅铁）英、纯碱和石灰石（3）①SiO2+3CSiC+2CO↑金刚砂单晶硅）

（2）石金刚石（或②精馏（或蒸馏）③H4SiO4（或H2SiO3）、H2、HCl4）H2、HCl【分析】(1)传统无机非金属资料主假如指硅酸盐资料，如玻璃、水泥、陶瓷，此中砖瓦是陶的一种，因此选D。新式无机非金属资料的品种许多，如高温构造陶瓷和光导纤维等，此中氮化硅陶瓷、碳化硼陶瓷等属于高温构造陶瓷，因此选B、C。新式无机非金属资料拥有耐高温特征、电学特征、光学特征和生物特征，人造骨是利用了其生物特征。依据人造骨近似人骨和天然骨的性质和构造[人骨的主要成分是Ca3(PO4)2]，应从人体中汲取2＋3－Ca和PO。4【答案】(1)D(2)BC