72《硅酸盐工业简介》教案(旧人教第一册)

第二节硅酸盐工业简介教学目标：知识目标：1．了解硅酸盐工业及水泥、玻璃、陶瓷的主要成分。2．了解水泥、玻璃、陶瓷的生产的简单原理。教学重点：水泥、玻璃、的主要成分和制造变通玻璃的化学反响原理。教学过程：[引入]1．为什么盛放碱液的试剂瓶常用橡皮塞2．粘土的成分是什么3．请同学列举身边的硅酸盐产品及其简单应用。[板书]第二节硅酸盐工业简介一、硅酸盐工业：以含硅物质为原料，经过加热制成硅酸盐产品的工业。说明：①由硅元素在自然界中存在的状况和硅酸盐工业的含义可知，硅酸盐工业的主要原料是含硅物质，是指硅酸盐和二氧化硅〔还有其它成分〕；②硅酸盐工业产品的主要成分仍然是硅酸盐或硅酸和二氧化硅，但是，原料和产品的主要成分并不完全相同。阅读“水泥〞思考：1．普通水泥的主要原料是什么2．阐述水泥的生产过程。3．参加适量石膏的目的是什么4．生产水泥的设备是什么5．分析生产水泥的反响原理。6．水泥的主要成分是什么7．水泥有哪些种类8．水泥主要有哪些性质说明：①生产水泥的主要原料是石灰石和粘土，辅助原料有石膏。〔在水泥中参加石膏的目的是延缓水泥硬化的速率。②水泥的生产原理是原料在高温熔化的条件下发生复杂的物理变化和化学变化。③水泥的生产过程可概括为“磨、烧、磨〞三个字。④主要设备是水泥回转窑。⑤变通水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙。⑥水泥的性质主要是水硬性。[讲解]可以看出，水泥最主要的性质是水硬性。即跟水混合搅拌并静置后，很容易凝固变硬，由于水泥具有这一优良特性，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。[设问]建筑用粘合剂──水泥沙浆的成分是什么[答]是水泥、沙子和水的混合物。[设问]混凝土又是由什么做成的呢[答]是由水泥、沙子和碎石混合而成。[讲解]目前,我国已成为世界上生产和使用水泥制品最多的国家。大家知道吗解放前水泥曾被称为“洋灰〞，就是现在，也仍然还能听到这种叫法。同学们能否从下面的图表得到启示呢[投影展示][学生看图后答复]因为解放前水泥产量小，主要靠外国进口。[讲解]很正确。希望大家现在能好好学习，将来在各个领域有很好的作为，以使这个“洋〞字在我国越来越少，最后绝迹。用类似的方法学习“玻璃〞。二、玻璃1．生产玻璃的主要原料：纯碱、石灰石、和石英。2．生产玻璃的主要反响原理高温高温CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2高温高温Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO23．主要设备：玻璃熔炉4．主要成分：CaCO3、Na2CO3和SiO25．性质：物理性质：通常为外表光滑、致密而硬的固体，一般不导电，难导热。注意：玻璃在通常状况下呈固态，但固态的玻璃并不是晶体，而是“玻璃态〞的物质。玻璃态是介于结晶态和无定形态之间的一种物质状态。无一定的熔点。化学性质：化学性质稳定，但可被氢氟酸腐蚀，被强碱腐蚀。[设问]上述玻璃窑中发生的反响，能否证明硅酸的酸性比碳酸强呢说明理由。[生甲]能。根据复分解反响的条件，强酸可以制弱酸。[生乙]不能。从碳和硅在周期表中的相对位置，应该是碳酸酸性强于硅酸。[生丙]〔疑惑〕……[讲解]二氧化硅能与碳酸钙和碳酸钠反响生成二氧化碳，是由于该反响的反响物均为固体。在高温下发生反响时，生成的二氧化碳气体脱离反响体系使反响得以进行，但这不能说明硅酸的酸性比碳酸强，酸性强弱的本质是酸电离出氢离子的难易程度。我们已学的复分解反响的规律，仅是适用于溶液里的反响，不能套用高温条件下物质之间的反响。[展示一小块普通玻璃][设问]大家看，这是一块普通玻璃，当我们把假设干块普通玻璃叠加，或从侧面看这块玻璃时，它都是绿色的。为什么[答]因为原料中混有二价铁的缘故。[展示一块红色玻璃,一块蓝色玻璃][设问]它们和我刚刚取的那块普通玻璃的颜色不一样，是什么造成了它们的这种差异呢[答]是因为在制造玻璃的过程当中，参加了金属氧化物。在红色玻璃中加的是氧化亚铜(Cu2O)。在蓝色玻璃中加的是氧化钴(Co2O3)。[讲解]很好。也就是说在制造玻璃的过程中，当我们参加某些金属氧化物时(如二氧化锰、二氧化锡等)，会使玻璃呈现不同的颜色。[设问]请大家根据生活经验，说一下普通玻璃的优点和缺点是什么玻璃的透光性能好，但易碎，并且易伤人。玻璃的透明度高，比方可以让我们看见试管里或烧瓶里的反响，还可以看见商店橱窗里的东西。用玻璃制成的物品美观，但就是不结实，如窗户上的玻璃，很容易被打破。玻璃不耐热，开水都能把它炸裂。[讲解]大家说得都很好。也正是为了让玻璃“弃恶扬善〞，玻璃专家们进行了深入的研究，并不断地制成有各种各样性能的特种玻璃。如石英玻璃、光学玻璃、玻璃纤维、钢化玻璃等。[投影展示]种类特性用途普通玻璃在较高温度下易软化窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等石英玻璃膨胀系数小，耐酸碱，强度大，滤光化学仪器、高压水银灯、紫外灯等的灯壳；光导纤维、压电晶体等光学玻璃透光性能好，有折光和色散性眼镜片；照相机、显傲镜、望远镜用凹凸透镜等光学仪器玻璃纤维耐腐蚀、不怕烧、不导电、不吸水、隔热、吸声、防虫蛀太空飞行员的衣服、玻璃钢等钢化玻璃耐高温、耐腐蚀、强度大、质轻、抗震裂运动器材；微彼通讯器材；汽车、火车窗玻璃等请同学们阅读“陶瓷〞从以下几方面进行归纳：三、陶瓷1．生产陶瓷的主要原料：粘土2．手工制造陶瓷的大致步骤：混合、成型、枯燥、烧结、冷却、陶器。3．陶瓷的分类：陶器和瓷器4．陶瓷的性质：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘好等。课堂练习：1．以下变化属于氧化复原反响的是 〔〕 A．石灰石煅烧生成CO2和CaO B．纯碱、石灰石、石英共熔制玻璃 C．二氧化硅与氢氧化钠溶液反响 D．过氧化钠吸收CO2放出氧气2．为什么有关氢氟酸的反响不能在玻璃容器中进行答案：因为玻璃中含有SiO2它能与氢氟酸反响〔4HF十SiO2＝SiF4十2H2O〕，而使玻璃被腐蚀。(有关氢氟酸的反响应在陶瓷或铅制器皿中进行)3．在多年使用的厨房里，久未更换的玻璃往往失去光泽，严重的还会形成白色斑点，这种现象化学上叫做“碱析〞，产生碱析的化学方程式为。解析：这是一道运用所学知识解释实际问题的题目，经常尝试既有利于掌握化学理论知识，还利于培养自己的实践能力。玻璃的主要成分有Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。厨房中CO2、H2O(g)浓度相对较高，碳酸酸性强于硅酸，时间长了玻璃中的Na2SiO3将会在CO2、H2O(g)的持续作用下析出白色H2SiO3所以往往失去光泽，严重的会形成白色斑点。答案：Na2SiO3十CO2十H2O＝Na2CO3十H2SiO3课后练习1．欲观察氢气燃烧的焰色，燃气导管口的材料最好的是 〔〕A．钠玻璃 B．钾玻璃 C．石英玻璃 D．铜管2．以下物质有固定熔点的是 〔〕A．玻璃 B．水泥 C．水玻璃 D．Na2O·SiO23．在实验室熔化NaOH固体，不能选用的坩锅是 〔〕A．铁坩锅 B．瓷坩锅 C．铝坩锅 D．石墨坩锅4．在玻璃工业、水泥工业中都用到的原料是 〔〕A．纯碱B．石英 C．石灰石 D．粘土5．以下物质稳定性由强到弱的是 〔〕①CaSiO3,②H2CO3,③CaCO3,④Ca(HCO3)2A．①②③④B．②④③①C．①③④②D．①④③②6．以下关于钢