第三单元　含硅矿物与信息材料教案设计

第三单元

含硅矿物与信息材料（第一课时教学设计）

【教学目标】

1．了解硅在自然界的存在形式，了解硅及其化合物（以二氧化硅和硅酸钠为例）的重要性质，知道水泥、陶瓷、玻璃三大硅酸盐产品。

2．了解工业上高纯硅的制备方法。

3．了解硅、二氧化硅在信息技术、材料科学等领域的应用及其与人类文明发展的关系，激发学生研究、开发新材料的意识。

4．初步了解分子筛的化学组成、结果和作用，初步了解光导纤维的组成和作用。

【课时分配】

硅酸盐矿物与硅酸盐产品：1课时

二氧化硅与信息材料：1课时

【教学方法】

归纳、讨论、比较

【教学过程】

引言：硅是带来人类文明的重要元素之一，在从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个的奇迹。

学生活动：阅读P78第一段及图3-14，了解含硅化合物及产品的应用。

过渡：硅元素在自然界中广泛存在，主要是以硅酸盐和二氧化硅的形式存在，下面我们先来了解硅酸盐的有关知识。

板书：硅在自然界的存在形式：以硅酸盐和二氧化硅的形式存在

设问：水泥、陶瓷、玻璃是三大重要的硅酸盐产品，它们是用什么原料生产的？在日常生活中有哪些应用？

教师讲述：形形色色的硅酸盐在人类的生活、生产中扮演着重要的角色，包括古代的陶瓷、砖瓦和现代的玻璃、水泥。

1

学生活动：观察P79图3-15和化学式，总结硅酸盐组成的表示方法。

归纳：与其他盐不同，硅酸盐的组成往往相当复杂，所以人们通常以各元素对应氧化物的形式来表示它们的组成。

板书：一、硅酸盐组成的表示方法

锆石(ZrSiO4)：ZrO2‧SiO2

红柱石(Al2SiO5)：Al2O3‧SiO2

钙铝石榴子石(Ca3Al2Si3O12)：3CaO‧Al2O3‧3SiO2

镁橄榄石(Mg2SiO4)：2MgO‧SiO2

多媒体投影“书写规律”：

①

各元素写成相应的氧化物，元素的价态保持不变。

②

顺序按先金属后非金属,金属元素中按金属活动顺序表依次排列，中间用“•”间隔。

③

注意改写后应与原来化学式中的原子个数比不变。

过渡：在硅酸盐中，硅酸钠是极少数溶于水中的一种，用途广泛，下面我们来学习它的有关知识。

板书：二、硅酸钠的性质

展示：硅酸钠试剂。

探究实验：硅酸钠的性质

1．

加水可溶解（水溶液俗称“水玻璃”）

2．

“水玻璃”具有黏性

提问：根据硅酸钠的性质，说说其用途？

学生：“水玻璃”可用作建筑行业的黏合剂。

多媒体投影补充资料：

水玻璃硬化中析出的硅酸凝胶具有很强的粘附性，因而水玻璃有良好的粘结能力。硅酸凝胶能堵塞材料毛细孔并在表面形成连续封闭膜，因而具

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有很好的抗渗性和抗风化能力。硅酸凝胶具有高温干燥增加强皮的特性，因而水玻璃具有很好的防火热性。硅酸凝胶不与酸类物质反应，因而水玻璃具有很好的耐酸性。

水玻璃可以用于建筑物表面以提高其抗风化能力；加入颜料和填科，还有装饰作用。水玻璃可以配制各种装饰涂料．用于内外墙装饰工程。水玻璃可与多种硫酸盐配制多矾防水剂，掺入水泥浆中用于堵漏洞．缝隙等局部抢修，具有速凝和抗渗作用。水玻璃中碱可激发矿

渣的活性，用水玻璃矿渣配制的砂浆硬化不收缩，可用于修补砖墙裂结，也可配制成碱矿渣水泥又有较广应用的景。水玻璃加适量氟硅酸钠及耐热粉料和骨料可配制成耐热砂浆或混凝土。水玻璃与氟硅酸钠掺加耐酸粉科和骨料可配制耐酸砂浆和混凝土。水玻璃与氯化钙

溶液分别压入土壤中后相遇会发生反应牛成硅酸凝胶，包裹土壤颗粒，填充空隙、吸水膨胀，可以防止水分透过，加固土壤。

过渡：在丰富的硅酸盐中，除硅酸钠外，其它的在工农业生产中的作用又如何呢？下面我们来了解传统的硅酸盐产品的有关知识。

板书：三、三大硅酸盐产品

展示：一些硅酸盐产品。

播放：一段录像（玻璃、水泥、陶瓷的生产简介）。

学生活动：观看录像后，再阅读书本相应内容，交流、讨论、总结传统硅酸盐产品玻璃、水泥、陶瓷的主要生产原料及主要应用。（解决P78下方引言中的问题）

板书：1．水泥

（1）主要生产原料：黏土、石灰石

（2）主要应用：建筑业基础材料之一 学生活动：阅读P79资料卡“水泥和水泥的标号”。

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板书：2．陶瓷

（1）主要生产原料：黏土

（2）主要应用：生活、生产（农业生产、化工生产、电子工业、原子能工业、航天事业等）

讲述：对于陶瓷的应用，大家绝不可局限于普通的生产、生活中方面，一定要拓展到它们在高科技领域方面的应用。

板书：3．玻璃

（1）主要生产原料：石灰石、纯碱、石英

（2）主要应用：普通玻璃、特种玻璃在各自领域发挥着不同的作用。

过渡：硅酸盐除了上面的一些作用外，它还可以用来筛分分子。

学生活动：阅读P80“拓展视野”，了解分子筛的化学组成、结果和作用。

总结：通过本节课的学习，我们了解硅在自然界的存在形式，了解了硅酸钠的重要性质，知道水泥、陶瓷、玻璃三大硅酸盐产品，初步了解分子筛的化学组成、结果和作用。

【板书设计】

第三单元

含硅矿物与信息材料

硅在自然界的存在形式：以硅酸盐和二氧化硅的形式存在

硅酸盐矿物与硅酸盐产品

一、硅酸盐组成的表示方法

锆石(ZrSiO4)：ZrO2‧SiO2

红柱石(Al2SiO5)：Al2O3‧SiO2

钙铝石榴子石(Ca3Al2Si3O12)：3CaO‧Al2O3‧3SiO2

镁橄榄石(Mg2SiO4)：2MgO‧SiO2

二、硅酸钠的性质

4

1．加水可溶解，水溶液俗称“水玻璃”；

2．“水玻璃”具有黏性，可用作建筑行业的黏合剂。（耐腐蚀，且不易着火）

三、三大硅酸盐产品

1．水泥（1）主要生产原料：黏土、石灰石

（2）主要应用：建筑业基础材料之一 2．陶瓷（1）主要生产原料：黏土

（2）主要应用：生活、生产（农业生产、化工生产、电子工业、原子能工业、航天事业等）

3．玻璃（1）主要生产原料：石灰石、纯碱、石英

（2）主要应用：普通玻璃、特种玻璃在各自领域发挥着不同的作用。

*分子筛的化学组成、结果和作用

【作业】P83.1、6

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