第三单元　含硅矿物与信息材料优质教案设计

硅酸盐矿物与硅酸盐产品

[学习目标]

1．学会将硅酸盐的化学式书写为氧化物形式的方法

2．掌握硅酸钠的性质和用途

3．了解硅酸盐工业产品

[课前引入]

硅是带来人类文明的重要元素之一，硅酸盐产品传统材料在人类文明发展和社会进步的历程中，起到了很大的推动作用；随着科技的发展，这些传统材料又有了很多新的用途。

一、自然界中的硅元素

[情景设计]：展示二氧化硅和硅酸盐矿物的图片

1、硅元素在地壳中的含量怎样？

高（26.3﹪）

2、硅元素在自然界主要有哪些存在形式？

二氧化硅

和

硅酸盐

[问题解决]：①对比几种硅酸盐的两种组成表示形式

锆石：ZrSiO4

ZrO2·SiO2

Al2O3·SiO2

3CaO·Al2O3·3SiO2 2MgO·SiO2

红柱石：Al2SiO5

镁橄榄石：Mg2SiO4

钙铝石榴子石：Ca3Al2Si3O12

②很多硅酸盐的结构

复杂

，通常将其改写成

氧化物

形式

③如何将硅酸盐化学式改写成氧化物的形式

二、丰富多彩的硅酸盐

1、硅酸盐的氧化物形式表示

①各元素写成相应的氧化物，元素的价态保持不变

②按先金属后非金属，金属按活动性顺序依次排列，氧化物之间用“·”隔开

③金属氧化物·二氧化硅·水

①高岭土：Al2(Si2O5)(OH)4

Al2O3·2SiO2·2H2O ②钾长石：KAlSi3O8

K2O·Al2O3·6SiO2

[课堂练习] 将下列硅酸盐改写为氧化物形式

[活动探究]硅酸钠的性质和用途

①化学小魔术（硅酸钠阻燃的研究）

②向溶液中滴加稀盐酸，观察现象

③向溶液中通入二氧化碳，观察现象

2、硅酸钠的性质及其应用

①可溶于水的白色固体

②和酸反应

③耐火、耐腐蚀、矿物胶

[活动探究] 自然界中岩石会受到各种因素而发生风化。其中有一种风化作用是指矿物与水和二氧化碳作用的过程。例如，钾长石（KAlSi3O8）风化生成高岭土[Al2Si2O5(OH)4]，此反应的离子方程式为：

1

2KAlSi3O8（钾长石）+ 2H2CO3 + 5H2O == 2K+ + 2HCO3-+ 4H2SiO3 + Al2Si2O5(OH)4（高岭土）

这个反应能够发生的原因是

较强的酸制备较弱的酸

三、传统硅酸盐产品

[情景设计]：展示各个时期的陶瓷器皿图片

1、陶瓷

陶瓷是以

黏土

为原料，在

窑

中高温烧制而成。

2、水泥生产

水泥是以

黏土

（主要成分为

铝硅酸盐

）、

石灰石

为主要原料，在

水泥回转窑

中高温煅烧后，在加入适量的

石膏

，磨成细粉，即得到普通的硅酸盐水泥。水泥的特性为

水硬性

[活动探究]

①水泥小饼干（水硬性的探究）

②水泥生产中的粉尘污染

3、玻璃生产

普通玻璃是指将

纯碱

、

石灰石

、

石英

在

玻璃熔炉

中高温熔融制得，发生主要反应：CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2↑

，Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2↑。普通玻璃的组成一般为Na2O•CaO•6SiO2。对普通玻璃加以高温加热，迅速均匀降温可得

钢化玻璃

[活动探究]玻璃小贴士（缤纷多彩的玻璃）

下列物质中和普通玻璃组成相同的是：（

B

）

A、有色玻璃 D、光学玻璃 到产品。

主要原料

设 备

主要成分

生产条件

[科学展望] 1、有特殊功能的特种陶瓷

2、与时俱进的含硅产品

3、分子筛

[课堂练习] 1.制取水泥和玻璃时都需要的原料是

（

）

A.石灰石

B.石英

C.水

D.纯碱

2.下列物质不含硅酸盐的是

（

）

A.陶瓷

B.水晶

C.水泥

D.水玻璃

2 B、钢化玻璃 E、防弹玻璃

C、石英玻璃

F、有机玻璃

[课堂小结]传统的硅酸盐产品是以含硅物质为原料，在高温条件下经过复杂的物理、化学变化而得水泥

黏土、石灰石（石膏）

水泥回转窑

铝硅酸盐

高温煅烧

陶瓷

黏土

瓷窑

硅酸盐

高温煅烧

普通玻璃

纯碱、石灰石、石英

玻璃熔炉

Na2O•CaO•6SiO2

高温熔融