2022年高中化學 專題3 從礦物到基礎材料 第三單元 含硅礦物與信息材料教案（1） 蘇教版必修1

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1、2022年高中化學 專題3 從礦物到基礎材料 第三單元 含硅礦物與信息材料教案（1） 蘇教版必修1 教學過程： [導入]china的英文意思是什么？ [講述]因為中國是陶瓷的故鄉(xiāng)，故china表示中國、陶瓷的意思。這一節(jié)課我們就來學習有關(guān)這方面知識。 [板書]3-2-1硅酸鹽礦物和硅酸鹽產(chǎn)品 [講述]硅在地殼中分布廣泛，也是人類接觸最早的元素之一。從燧石取火到當今的單晶硅、光纖等高科技材料，人類對硅的認識從來就沒有停止過。人們最初接觸的主要是傳統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品――陶瓷、水泥和玻璃。在介紹硅酸鹽工業(yè)前我們先來學習下有關(guān)硅酸的知識。 [板書]一、硅酸（H2SiO3） 硅酸是一種比碳酸還

2、要弱的酸，它不溶于水，不能使指示劑變色，是一種白色粉末狀的固體。 [講述]前面我們在講從鋁土礦中提取鋁時提到一個反應：就是向加氫氧化鈉溶液后的濾液中通過量的CO2時，得到了硅酸和氫氧化鋁沉淀。而事實上先得到的是原硅酸而不是硅酸，是因為原硅酸不穩(wěn)定易失去水很快轉(zhuǎn)化為硅酸。 [板書]Na2SiO3+2HCl+H2O=H4SiO4↓+2NaCl Na2SiO3+CO2+2H2O=H4SiO4↓+2Na2CO3 硅酸是一種白色膠狀物質(zhì)，不溶于水，在干燥的空氣中易失水變成硅酸。 H4SiO4=H2SiO3+H2O [講述]硅酸不穩(wěn)定，在加熱條件下會進一步失水得到二氧化硅。 [板書]

3、 H2SiO3=SiO2+H2O [知識鏈接]人體正常的生理代謝需要礦物質(zhì)，而人體本身不能制造物質(zhì)，只有通過攝入水和食物來獲取，以維持正常的生理功能。硅是人體必需的微量元素，一般以硅酸出現(xiàn)。硅酸是人體皮膚結(jié)締組織、關(guān)節(jié)軟組織和關(guān)節(jié)結(jié)締組織中必需的元素，能提高皮膚的彈性，對人體主動脈硬化具有軟化作用，對心臟病、高血壓、動脈硬化、神經(jīng)功能紊亂、胃炎及消化道潰瘍有一定的醫(yī)療保健作用。 [問題探究]從反應Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2↑能說明硅酸酸性比碳酸強嗎？ [講述]在前面我們還接觸過一種硅酸鹽及硅酸鈉，下面我們來簡單地介紹一下有關(guān)硅酸鈉的知識。 [板書]二、硅酸鈉

4、 硅酸鈉可溶于水，其水溶液俗稱“小玻璃”，粘稠狀，有弱堿性，能粘結(jié)磨口玻璃瓶塞。水玻璃可作粘合劑、防腐劑、耐火材料、耐酸水泥摻料，大水壩出現(xiàn)裂縫可以用水玻璃填補。 [提問]現(xiàn)在你知道在實驗室盛放氫氧化鈉溶液的試劑瓶為何是橡皮塞而不用玻璃塞了吧？ [過渡]下面我們就來學習有關(guān)硅酸鹽工業(yè)的知識。 [講述]我們先來看看含有硅酸鹽的礦物。 [板書]三、硅酸鹽工業(yè) 1、硅酸鹽礦物：鋯石（ZrO2?SiO2） 紅柱石（Al2O3?SiO2） 鈣鋁石榴子石（3CaO?Al2O3?3SiO2） 鎂橄欖石（2MgO?SiO2） 說明：硅酸鹽的組成相當復雜，通常人們以氧化物的形式來表示它們的

5、組成。 [講述]水泥、玻璃、陶瓷是三大硅酸鹽工業(yè)產(chǎn)品。陶瓷 主要原料 生產(chǎn)過程 反應條件 種類 性能 粘土 混合―成型―干燥―燒結(jié)―冷卻 高溫 土器、陶器、炻器、瓷器 抗氧化、抗酸堿腐蝕，耐高溫，絕緣，易成型 2、普通硅酸鹽水泥 水泥是一種非常重要的建筑材料，水泥最重要的性質(zhì)就是水硬性，即跟水混合攪拌并靜置后，很容易凝固變硬。 主要原料 主要設備 主要成分 主要性質(zhì) 石灰石、黏土 水泥回轉(zhuǎn)窯 2CaO?SiO2 3CaO?SiO2 3CaO?Al2O3 水硬性 [知識擴展]水泥的標號：325、425、525、625。水泥的標號越大表示所抗壓強越

6、大，其性能越好。 3、玻璃 主要原料 主要設備 主要成分 主要性質(zhì) 石英、純堿、石灰石 玻璃熔爐 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 無一定熔點為玻璃態(tài)物質(zhì) ? [知識拓展] 1、分子篩： 2、幾種玻璃的特性和用途 種類 特性 用途 普通玻璃 在較高溫度下易軟化 窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等 石英玻璃 膨脹系數(shù)小，耐酸堿，強度大，濾光 化學儀器、高壓水銀燈，紫外燈等的燈殼；光導纖維，壓電晶體 光學玻璃 透光性能好，有折光和色散性 眼睛片；照相機、顯微鏡、望遠鏡用凹凸鏡等光學儀器 玻璃纖維 耐腐蝕，不怕燒，不導電，不吸水，隔熱吸聲、防蟲蛀

7、太空飛行員的衣服，玻璃鋼等 鋼化玻璃 耐高溫、耐腐蝕、強度大、質(zhì)輕、抗震裂 運動器材；微波通訊器材；汽車、火車窗玻璃等 板書： 2-1硅酸鹽礦物與硅酸鹽產(chǎn)品 一、硅酸（H2SiO3） 硅酸是一種比碳酸還要弱的酸，它不溶于水，不能使指示劑變色，是一種白色粉末狀的固體。 二、硅酸鈉 硅酸鈉可溶于水，其水溶液俗稱“小玻璃”，粘稠狀，有弱堿性，能粘結(jié)磨口玻璃瓶塞。水玻璃可作粘合劑、防腐劑、耐火材料、耐酸水泥摻料，大水壩出現(xiàn)裂縫可以用水玻璃填補。 三、硅酸鹽工業(yè) 1、硅酸鹽礦物：鋯石（ZrO2?SiO2） 紅柱石（Al2O3?SiO2

8、） 鈣鋁石榴子石（3CaO?Al2O3?3SiO2） 鎂橄欖石（2MgO?SiO2） 說明：硅酸鹽的組成相當復雜，通常人們以氧化物的形式來表示它們的組成。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 六、課后練習 1、制水泥和玻璃時都需要用的原料是（ ） （A）粘土 （B）石英 （C）石灰石 （ D）純堿 2、下列說法正確的是（ ） （A）SiO2是酸性氧化物，它不溶于水也不溶于任何酸 （B）SiO2是制造玻璃的主要原料之一，它在常溫下與NaOH溶液不反應 （C）因高溫時SiO2與Na2CO3反應放出C

9、O2，所以H2SiO3酸性比H2CO3強 （D）CO2通入水玻璃中可得原硅酸 3、能將Na2SiO3、CaCO3、SiO2三種白色粉末鑒別開來試劑是( ) A.苛性鈉溶液 B.水 C.氫氟酸 D.稀鹽酸 4、下列物質(zhì)的貯存方法，正確的是（ ） A．水玻璃和堿性溶液存放在膠塞密封的試劑瓶中 B．氫氟酸盛放在棕色試劑瓶中 C．液溴盛放在帶有膠塞的細口瓶中 D．氯水盛放在棕色細口瓶中 5、下列說法正確的是 ( ) A．二氧化硅溶于水顯酸性 B．二氧化碳通入水玻璃中可以得到原硅酸 C．因為高溫時二氧化硅與碳酸鈉反應放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸強 D．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸 6、石灰石在自然界在存在豐富，它是許多工來的主要原料之一。下列物質(zhì)中，制取時不需要石灰石的是（ ） A、玻璃 B、陶瓷 C、水泥 D、漂白粉