第三单元　含硅矿物与信息材料教学内容概述

第3单元

课时1 硅酸盐矿物与硅酸盐产品教学设计

一、学习目标

1.了解硅、二氧化硅、硅酸盐的存在与性质。

2.通过对硅酸盐工业产品的了解，感受硅酸盐矿物的应用与人类文明的发展的密切关系。

3.从传统材料到信息材料的学习，体会到“化学―人类进步的关键”,激发学习兴趣，增强学生研究、探索和发现新材料的意识。

二、重点和难点

重点：硅酸钠、单质硅、二氧化硅的性质；硅酸盐的氧化物形式的书写。

三、设计思路

本节课从介绍我们身边的高科技材料入手，激发学生学习的兴趣。由于本节课内容比较简单,所以采用学生自主学习与师生共同归纳总结的教学方式，以促使学生更多地参与教学过程。最后可以通过大量的图片介绍硅酸盐产品，以揭示化学与社会发展的相互关系。

四、教学过程

【展示】含硅化合物及产品(ppt2)。

【过渡】硅在地壳中分布广泛，也是人类接触最早的元素之一。从燧石取火到当今的单晶硅、光纤等高科技材料，人类对硅的认识从来就没有停止过。人们最初接触的主要是传统的硅酸盐产品——陶瓷、砖瓦、水泥和玻璃。在介绍硅酸盐工业前我们先来学习下面有关的知识。

【提问】（1）硅元素在地壳中的含量怎样？ （2）硅元素在自然界主要有哪些存在形式？

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

【展示】自然界中的一些硅酸盐的图片及化学式(ppt3)。

【讲解】硅酸盐的组成相当复杂，常改写成氧化物的形式。

【介绍】将硅酸盐化学式改写成氧化物的形式。

【板书】一、硅酸盐

【练习】(ppt4)

1．将硅酸钠(Na2SiO3)改写为氧化物形式：（Na2O·SiO2）。

2．将滑石[Mg3(Si4O10)(OH)2]改写为氧化物形式：（3MgO·4SiO2·H2O）。

3．将钠长石(NaAlSi3O8)改写为氧化物形式：（Na2O·Al2O3·6SiO2）。

【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，下面我们先来学习它的有关知识。

【板书】二、硅酸钠(ppt5) 【介绍】硅酸钠是极少数可溶于水的硅酸盐中的一种，其水溶液俗称“水玻璃”，是建筑行业经常使用的一种黏合剂。也可做防腐剂、防火剂。

【过渡】在人类社会发展的过程中，大自然馈赠给人类很多材料，如泥土、木材、石头等，但这些已远远不能满足人类社会发展的需求。所以，人们不断地研制各种各样的新材料，以满足人类物质文明和科学技术不断发展的需要。

【设问】我们的生活越来越好,许多的家庭都购买了新的住房。买房，对任何一个家庭来说，都是一桩大事，你们的父母少不得也要听听你们的建议说说看，从你们的角度，希望这房子至少应具备哪些基本条件呢？

【过渡】你们所提的要求，与两种硅酸盐产品——水泥和玻璃的品种和质量是分不开的。水泥和玻璃都属于传统的硅酸盐产品。

【板书】三．传统的硅酸盐产品

（ppt6）

【展示】水泥图片（ppt6）

【学生活动】阅读课本P79，并回答问题：

（1）水泥的特性

（2）水泥的主要原料

（3）水泥的用途

【板书】1．水泥(ppt7、8) （1）特性：具有水硬性。

（2）工业制备：

①原料：黏土和石灰石

②设备：回转窑

③反应条件：高温煅烧

④添加：石膏（作用——调节水泥的硬化速度）。

（3）主要成分：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙。

【介绍】水泥以黏土和石灰石为主要原料，经研磨，混合后在水泥回转窑中煅烧，再加入适量石膏，并研磨成细粉就得到普通水泥。解放前，我国的水泥生产量很小，解放后，水泥工业有了迅速的发展。1985年，我国的水泥产量跃居世界第一位。1998年，产量约占世界总产量的37.5%。并且，我国的水泥制品工业发展也很迅猛，各种水泥制品被广泛使用，以代替钢材和木材。

【介绍】常见的水泥制品和用途。（ppt9、10）

【过渡】玻璃也是硅酸盐产品。

【板书】2.玻璃（ppt11）

【播放】玻璃生产过程的视频（ppt12）

【学生活动】阅读课本P80，了解玻璃的相关内容。

【介绍】玻璃的生产过程。

【板书】2.玻璃（ppt13）

①主要性质：无固定熔点

②原料：纯碱、石灰石、石英

③设备：玻璃熔炉

④反应条件：高温

⑤成分：Na2O·CaO·6SiO2

（ppt14-18）

【介绍】

几种常见的玻璃及其它们的特性和用途。【提问】同学们的英语水平估计要比我高，请看这句英文：To China for china ,China with china, dinner with china．是什么意思呢？(ppt19) 【提示】在英语中，China是中国，而china是瓷器的意思，将中国称为“China”是说中国是瓷器之都。

【介绍】陶瓷的起源（ppt20）和陶瓷的烧制过程。(ppt21) 【学生活动】阅读课本P80，了解瓷器的相关内容。

【板书】3．陶瓷(ppt22)

主要原料：粘土（其主要成分为Al2O3·2SiO2·2H2O）

【介绍】现代陶瓷的应用（ppt23、24）

【巩固练习】１．水玻璃不具备的用途是 （ C ） A.耐酸水泥掺料

B.木材防腐剂

C.食品添加剂

D.建筑材料黏合剂

２．下列工业生产，用石灰石作为原料的（

A ）

①用海水为原料生产镁，②制硅酸盐水泥，③制普通玻璃，④冶炼生铁，⑤制漂白粉。

A.①②③④⑤

B.②③④⑤

C.①②③⑤

D.①②③④

【结束语】本节课我们学习了含硅的传统无机非金属材料——水泥、玻璃、陶瓷的生产和用途，知道了我们的衣食住行都离不开硅，它是带来人类文明的重要元素之一。

【作业】完成“练习与实践”：第1、4、5题。

补充习题

一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1.下列物质的主要成分不属于硅酸盐的是

（

）

A.水晶

B.陶瓷

C.水玻璃

D.普通玻璃

2.硅被誉为无机非金属材料的主角。下列物品用到硅单质的是（

）

A.陶瓷餐具

B.石英钟表

C.计算机芯片

D.光导纤维

3.在炼铁、制玻璃、制水泥三种工业生产中，都需要的原料是

（

）

A.生石灰

B.石灰石

C.石英

D.纯碱

4.高岭土的组成可表示为Al2Si2Ox(OH)y，其中x、y的数值分别为

）

A、7、2

B、5、4

C、6、3

D、3、6 5.有关水泥和玻璃生产的说法正确的是：

①生成物均属硅酸盐产品；②反应条件是高温；③含有硅的物质作原料；④反应原理是一系列复杂的物理-化学变化(

)

A.①③

B.①②③

C.①③④

D.

6.氮化铝（AlN）具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，被广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。氮化铝可通过如下反应合成：

Al2O3 + N2 + 3C 2AlN + 3CO 下列叙述正确的是（

）

A．在氮化铝的合成反应中，N2是还原剂，Al2O3氧化剂

B．上述反应中每生成2molAlN，N失去6mol电子

C．氮化铝中氮元素的化合价为－3

D．氮化铝是铝合金中的一种

7.下列物质属于纯净物的是①水玻璃

②水泥

③玻璃

④漂白粉

⑤胆矾

⑥氯水

⑦液氯（

）

A、①④

B、①⑤

C、①⑤⑥

D、⑤⑦

二、填空题

8.制造普通水泥的主要原料有

和

，设备

9.工业上制造普通玻璃的主要原料是

、

、

设备材是

，普通玻璃的成分是

. 10.正长石的化学式KAlSi3Ox，x是

,以氧化物形式可表示为

[参考答案]

1.A

2.C 3.B 4.B

5.D

6. C

7.D

8.石灰石

、黏土、石膏，水泥回转窑

；

9.纯碱、石灰石、石英，玻璃熔炉；Na2O ·CaO ·

6SiO2

10. 8

K2O ·Al2O3

·

6SiO2