俗话说，居安思危，思则有备，有备无患。教师要准备好教案，这是教师需要精心准备的。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来，帮助教师提高自己的教学质量。您知道教案应该要怎么下笔吗？小编特地为大家精心收集和整理了“第二节 硅酸盐工业简介、新型无机非金属材料”，供大家参考，希望能帮助到有需要的朋友。

一、硅酸盐工业简介

1.水泥

普通水泥的主要成分是硅酸三钙(3CaO·Si02)、硅酸二钙(2CaO·Si02)和铝酸三钙(3CaO·A1203)等。

2.玻璃

玻璃有普通玻璃、石英玻璃、光学玻璃等等。玻璃没有固定的熔、沸点。

3.比较水泥和玻璃的生产方法(见下表)硅酸盐产品

硅酸盐产品

水泥

玻璃

主要设备

水泥回转窑

玻璃窑

原料

石灰石和粘土

纯碱、石灰石、石英(过量)

反应原理

复杂的物理-化学变化

Na2CO3+SiO2?Na2SiO3+CO2↑

CaCO3+SiO2?CaSiO3+CO2↑

主要成份

3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3

Na2SiO3、CaSiO3、SiO2

反应条件

高温

高温

4.陶瓷

(1)制造陶瓷的主要原料：粘土。

(2)制造陶瓷的一般过程：混合、成型、干燥、烧结、冷却、陶器

(3)陶瓷的种类(根据原料、烧制温度划分)：土器、陶器、瓷器、炻器等。硅酸盐的组成可以用氧化物形式来表示例高岭石：A12(Si205)(OH)4可表示为：A1203·2Si02·2H20

二、新型无机非金属材料

1.无机非金属材料的分类

(1)传统无机非金属材料：水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。

(2)新型无机非金属材料：半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等。

2.新型无机非金属材料的特性

（1）耐高温、强度高

（2）具有电学特性

（3）具有光学特性

（4）具有生物功能

3.高温结构陶瓷

(1)高温结构陶瓷的优点：能经受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等。

(2)高温结构陶瓷的种类：

①氧化铝陶瓷：又称人造刚玉，具有熔点很高、硬度高的优点。可用于作坩埚、高温炉管、球磨机、高压钠灯的灯管等。

②氮化硅陶瓷：具有硬度极高、耐磨损、抗腐蚀和抗氧化能力等优点。可用于制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具、发动机部件等。

③碳化硼陶瓷：具有熔点高、硬度大的优点。广泛应用于工农业生产、原子能工业、宇航工业等。

4.光导纤维(光纤)

(1)光导纤维的特点：传导光的能力非常强，抗干扰性能好，不发生电辐射等。

(2)光导纤维的应用：通讯、医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等。

延伸阅读

硅无机非金属材料

经验告诉我们，成功是留给有准备的人。高中教师要准备好教案为之后的教学做准备。教案可以更好的帮助学生们打好基础，帮助高中教师在教学期间更好的掌握节奏。您知道高中教案应该要怎么下笔吗？为此，小编从网络上为大家精心整理了《硅无机非金属材料》，欢迎大家阅读，希望对大家有所帮助。

《硅无机非金属材料》
三维目标
知识与技能：
1、了解硅在自然界的存在、含量
2、了解单质硅的主要性质、工业制法和主要用途。
3、初步培养学生自主查阅资料的能力和阅读能力
过程与方法：
1、自主学习
2、通过碳与硅的新旧知识的比较，设疑引导、变疑为导、变教为导的思路教学法。
情感、态度与价值观
1、使学生掌握学习元素化合物知识的一般规律和正确方法
2、使学生体会组成材料的物质的性质与材料的性能的密切关系，认识新材料的开发对人类生产、生活的重要影响，学会关注与化学有关的社会热点问题，激发他们学习化学的热情。
教学重点：硅的物理、化学性质
教学难点：硅的化学性质和提纯
教学用具：多媒体
教学过程
新课导入：材料是人类生活必不可少的物质基础。材料的发展史就是一部人类文明史。没有感光材料，我们就无法留下青春的回忆；没有高纯的单晶硅，就没有今天的奔腾电脑；没有特殊的新型材料，火箭就无法上天，卫星就无法工作，人类的登月计划就会受到影响，材料的发展对我们的生活起着决定性的作用。从化学角度来看任何物质都是由元素组成，那元素与这些材料之间又有什么样的关系呢？从本章开始我们就来学习一下元素与材料之间的关系。
板书：第四章元素与材料世界
多媒体：展示一组与硅元素有关的图片，引出本节新课
第一节硅无机非金属材料
学生活动：阅读教材第一段思考下列问题
1、无机非金属材料包括哪些？
2、这类材料的特点有哪些？
3、无机非金属材料分哪两类？
多媒体：展示一组与硅元素有关的图片。
设疑：这些表观看“风牛马不相及”的物质，从微观组成上却有很大的相似性，他们都是有黄沙通过不同的途径制得的，它们都含有共同的元素是什么呢？
多媒体：一、半导体材料与单质硅
学生活动：阅读教材P103最后一段思考下列问题
1、什么是半导体材料？
2、最早使用的半导体材料是什么？为什么没广泛使用？
3、现在广泛使用的半导体材料是什么？为什么能广泛使用？
过渡：硅除了作为半导体材料被广泛使用外，还具有什么其他的性质和用途呢？
◆硅的性质和用途
引导学生回忆学习新物质的方法和程序
一）观察物质的外观，总结其物理性质
多媒体：展示单质硅的图片，让学生观察。
学生活动：通过观察图片，总结硅的物理性质
◆物理性质：
灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体，是一种良好的半导体材料。
引导学生回忆以前学习的知识，C、S、O的同素异形体，引出硅的同素异形体。
硅的同素异形体：晶体硅和无定形硅
二）预测物质的化学性质（分类思想）
硅属于非金属单质应该和C、S、P等非金属单质具有类似的性质。
1、C、S、P等非金属单质常温下性质比较稳定硅的性质在常温下也比较稳定
2、C、S、P等非金属单质在一定条件下可以和氧气反应
C+O2====CO2、S+O2SO2硅也可在一定条件下和氧气反应
学生活动：画出硅原子的原子结构示意图，并推测其常见的化合价，然后根据化合价写出硅与氧气的反应方程式：Si+O2SiO2
◆化学性质：（常温下比较稳定）
Si+O2SiO2（条件：研碎的硅、加热）
过渡：硅的性质比较稳定，常温下除了可以和F2、HF及强碱反应外，很难和其它物质反应
学生活动：根据硅的化合价分别写出硅与F2、HF及强碱的化学反应方程式：
Si+2F2==SiF4Si+4HF==SiF4↑+2H2↑Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑
过渡：高纯度的单质硅作为半导体材料而被广泛应用于电子、计算机领域，但在自然界中并没有游离态的硅存在，大多以SiO2、硅酸盐的形式存在，这就需要我们通过化学方法制取单质硅。
学生活动：阅读P104最后一段思考下列几个问题
多媒体：◆工业制取单质硅
原料：焦炭和二氧化硅
设备：电炉
原理：SiO2+2CSi（粗硅）+2CO↑
过渡：我们电子领域对材料的纯度要求的特别高，几乎要不含任何杂质，这就需要我们对粗硅进行提纯。
提纯原理：高温下将粗硅与氯气反应,其产物在高温下被氢气还原而得到纯净的硅。
学生活动：根据上述原理写出原理中牵涉到的化学反应方程式
Si（粗硅）+2Cl2SiCl4SiCl4+2H2Si+4HCl(纯度：99.9999999％)
学生活动：阅读P105第二段了解硅及其合金的用途
多媒体：展示硅及其合金的用途图片
课堂检测：
1、下列材料不属于无机非金属材料的是（）
A陶瓷B玻璃C水泥D铝和金
2、下列各反应中硅元素被还原的是（）
ASi+O2SiO2BSi+2F2==SiF4
CSiO2+2CSi（粗硅）+2CO↑DSi+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑
板书设计：
第四章元素与材料世界
第一节硅无机非金属材料
一、半导体材料与单质硅
硅的性质与用途
1、物理性质
2、化学性质
Si+O2SiO2Si+2F2==SiF4
Si+4HF==SiF4↑+2H2↑Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑
硅的制取：SiO2+2CSi（粗硅）+2CO↑
硅的提纯：
Si（粗硅）+2Cl2====SiCl4SiCl4+2H2====Si+4HCl(纯度：99.999999999％)

无机非金属材料教案

一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备，高中教师要准备好教案，这是老师职责的一部分。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣，帮助高中教师缓解教学的压力，提高教学质量。你知道怎么写具体的高中教案内容吗？以下是小编为大家收集的“无机非金属材料教案”希望能对您有所帮助，请收藏。

第三节无机非金属材料
●教学目标
1.使学生对硅酸盐工业及一些产品和新型无机非金属材料有大致印象。
2.使学生认识到化学在社会、生活、生产、科学技术中的重要作用。用科学的奇妙和威力激发学生学习化学的兴趣。
3.通过介绍我国材料科学发展的成就，对学生进行爱国主义教育。
4.通过社会及科学技术的发展对新型材料的要求，培养学生的社会责任感。
●教学重点
水泥、玻璃、陶瓷工业的发展及其在现代国民经济中的主要地位
新型无机非金属材料的特点、用途和发展
●教学难点
激发学生的求知欲
培养学生热爱科学的情感
●课时安排
2课时
●教学方法
实物展示、启发诱导、引导归纳、自学、讲述、实验
●教学用具
录像机、投影仪
普通玻璃片、红色玻璃片、蓝色玻璃片各一块，普通玻璃管、被碰损的搪瓷碗或杯，稀盐酸、酒精喷灯、火柴、图片、高压钠灯、光导纤维玩具。
●教学过程
第一课时
［引言］请同学们看以下一些住宅图，并注意它们各自的构成材料。
［图片展示］图片1：原始人居住的洞穴
图片2：用茅草搭起来的房屋
图片3：用树枝、泥巴盖起来的房子
图片4：用石头砌起来的石屋，用木棍、木板搭起来的房子
图片5：用砖、水泥等盖的住宅
图片6：高楼大厦
图片7：现代居室（包括电视机、音响、电脑等）
［问］大家看了这些图片以后，想到了什么?
［生］甲：人类社会是越来越进步的。
乙：所用材料越来越高级。
丙：人类智慧的力量是无穷的。
丁：人类可以在自然条件材料的基础上进行再加工。
戊：人类加工自然资料的技术越来越高，以至于根本看不出它们的本来面目。
……
［师］大家回答得很好。以上图片说明这样一个事实，即在人类社会发展的过程中，大自然馈赠予人类的材料（如泥土、木材、石头等），已远远不能满足人类社会发展的需求。为了人类自身发展的需要，人们总是在大自然的馈赠之外，用自己的聪明才智和勤劳的双手，不断地研制、创造着各种各样的新材料，以满足人类物质文明和科学技术不断发展的需要。
人类使用和制造材料有着悠久的历史，从制造出第一种材料——陶开始，发展到今天，材料的品种越来越多，各种材料组成了一个庞大的材料家族。
在材料家族中，有一类非常重要的材料叫无机非金属材料。
［板书］第三节无机非金属材料
［引言］请大家看录像机展示的这些物品。
［录像机展示］水泥、住宅玻璃、汽车、火车的车窗玻璃、挡风玻璃、各种颜色的玻璃、光学仪器玻璃、器皿玻璃、缸、罐、茶具、瓷质餐具、卫生设施、艺术饰品。
［师］录像机刚刚展示的这些物品可谓琳琅满目。大家是否能想到，这些形态不一，用途各异的物品却源自于同一类物质——含硅物质。它们都是以含硅物质为原料经加热制成的，这一制造工业叫做硅酸盐工业。硅酸盐工业的产品即为硅酸盐材料。本节课我们就来简单了解几种硅酸盐材料。
［板书］一、硅酸盐材料
［师］首先，我们来了解一下水泥的有关知识。
［板书］1.水泥
［师］水泥是一种非常重要的建筑材料。请大家阅读课本有关内容，并填写下表。
［投影展示］水泥
主要原料主要设备反应条件普通水泥的主要成分主要性质
［学生阅读完课本后，可由学生回答，教师填写上表］
答案：
粘土石灰石（石膏）适量水泥回转窑高温硅酸三钙：3CaOSiO2硅酸二钙：2CaOSiO2铝酸三钙：3CaOAl2O3水硬性
［师］由上表可以看出，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。
［问］建筑用粘合剂——水泥沙浆的成分是什么？
［生］是水泥、沙子和水的混合物。
［问］混凝土又是由什么做成的呢？
［生］是由水泥、沙子和碎石混合而成。
［师］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？解放前我国的水泥曾被称为“洋灰”，就是现在，也仍然还能听到这种叫法。
叫“洋灰”的原因是什么呢？
同学们能否从下面的图表得到启示呢？
［投影展示］
1949~1998年我国水泥年产量示意图
［学生看图后回答］因为解放前我国的水泥产量小，所使用的水泥主要靠外国进口。
［师］很正确。希望同学们现在能好好学习，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，最后消失。
［过渡］水泥的知识我们就了解这些。下面我们就来学习在我们工作和生活中随处可见的物质——玻璃。
［板书］2.玻璃
［师］请大家阅读课本P150有关玻璃的内容，并填写下表。
［投影展示］玻璃
主要用料反应条件玻璃窑中发生的主要反应成分
［学生阅读完课本后，由学生回答，教师填写上表］
纯碱
石灰石
石英高温Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑
Na2SiO3
CaSiO3
SiO2
［师］上表所反映的是制造普通玻璃时所用的原料、主要反应及普通玻璃的主要成分。
［问题探究］据强酸制弱酸的规律，上述玻璃窑中发生的反应，能否证明硅酸的酸性比碳酸强呢？
［生甲］能
［生乙］不能。强酸制弱酸的规律仅适用于溶液中进行的反应，而且，从碳和硅在周期表中的位置推断，应该是碳酸酸性强于硅酸。
［师］生乙回答的很准确。二氧化硅能与碳酸钙和碳酸钠反应生成二氧化碳，是由于该反应的反应物均为固体，在高温下发生反应时，生成的二氧化碳气体脱离反应体系使反应得以进行，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应的规律，仅是适用于溶液里的反应，不能套用高温条件下物质之间的反应。
［问题探究］有关氢氟酸的反应可否在玻璃容器中进行？
［生］不能。玻璃中含有SiO2，SiO2能与氢氟酸反应（4HF+SiO2====SiF4↑+2H2O），而使玻璃被腐蚀。
［展示一小块普通玻璃］
［问］大家看，这是一块普通玻璃，当我们把若干块普通玻璃叠加，或从侧面看这块玻璃时，它都是绿色的。为什么？
［生］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］
［问］它们和我刚才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别呢？
［生］是因为在制造玻璃的过程当中，加入了金属氧化物。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）。
［师］很好。也就是说在制造玻璃的过程中，当我们加入某些金属氧化物时（如二氧化锰、二氧化锡等），会使玻璃呈现不同的颜色。
［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？
［生甲］玻璃的透光性能好，但易碎，并且易伤人。
［生乙］玻璃的透明度高，比如可以让我们看见试管里或烧瓶里的反应，还可以看见商店橱窗里的东西。
［生丙］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。
［生丁］玻璃不耐热，开水都能把它炸裂。
……
［师］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］
几种玻璃的特性和用途
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、显微镜、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；微波通讯器材；汽车、火车窗玻璃等
［师］（手取一根玻璃管）大家看，这是由普通玻璃做成的一根玻璃管，现在，我把它放在酒精喷灯上灼烧，请大家看发生的现象。
［演示实验］取一根玻璃管，置于燃着的酒精喷灯上，烧软后把玻璃管拉成两支尖嘴管。
［问］大家看到了什么？
［生］玻璃受热、变软，可拉细。
［师］实验室里的胶头滴管就是这样制出来的。这说明普通玻璃在高温时易软化、变形。但如果我们在玻璃容器中进行的是高温下的化学反应，普通的玻璃仪器显然是不能满足要求的，这时我们可以用能承受较高温度的石英玻璃容器。石英玻璃的主要成分是二氧化硅，它的膨胀系数小，不怕温度的骤然变化，而且具有很高的化学稳定性，所以是一种制作高温容器的良好材料。
［讲述］钢化玻璃是将普通玻璃在电炉里加热软化后急速冷却而成的。其成分与普通玻璃一样，但经这样处理后，玻璃的内应力消失，机械强度增大，不易破碎。一旦破碎，碎块也没有尖锐的棱角，不易伤人，是一种安全玻璃。
玻璃纤维是由熔融玻璃拉成或吹成的纤维，是玻璃钢中的增强材料。玻璃钢，是一种复合材料，质轻而坚硬，机械强度可与钢材相比，因此得名。
光学玻璃又称铅玻璃，它与普通玻璃成分不相同，主要由硅酸钾、硅酸铅和石英组成。生产中对原料纯度要求高、不能含有氧化铁等杂质，熔制过程要严格控制工艺，并采取搅拌等措施，排净气泡，保证料液高度均匀，只有这样，才能使制成的玻璃质地均匀，有很好的折光性等光学性能。
有关这几种玻璃的特性和用途，请大家参看上面投影。
［问］看起来晶莹透明的玻璃是不是晶体呢？请大家思考后回答，说出判断的依据。
［生甲］是。晶体都能反光，玻璃也能反光，所以是。
［生乙］是。因为玻璃是一个规则的形体，看起来也是亮晶晶的。
［生丙］不是。晶体都有规则的几何形状，玻璃没有。
［生丁］不是。晶体都有固定的熔点，而玻璃没有。
……
［师］好。看来大家都很爱动脑思考。事实上，玻璃不是晶体。因为晶体的外表特征是有一定的、整齐的、有规则的几何外形（当然，构成晶体的那个最小的单元是我们肉眼看不见的），它有固定的熔点。而玻璃是介于结晶态和无定形态之间的一种物质状态，我们把它叫做玻璃态。
它的结构特点是：它的粒子不像晶体那样有严格的空间排列，但又不像无定形体那样无规则排列，而是“短程有序、远程无序”。即从小范围来看，它有一定的晶型排列；从整体来看，却像无定形的物质那样是无晶形的排列规律。所以玻璃态物质没有一定的熔点，而是在某一温度范围内逐渐软化变为液态。
［过渡］上面我们学了水泥和玻璃。下面我们再来了解一下由粘土（主要成分是硅酸盐）做原料制成的产品——陶瓷。
［2板书］3.陶瓷
［师］请同学们阅读教材上“陶瓷”这一部分内容，并了解以下知识。
［投影展示］陶瓷
主要原料生产过程反应条件种类性能
［上表可由学生阅读课本后回答，教师填写］
粘土①混合②成型③干燥④烧结⑤冷却高温土器、陶器炻器、瓷器抗氧化、抗酸碱腐蚀耐高温、绝缘、易成型
［问］我国最为著名的陶器产地在什么地方？有什么之称？
［生］江苏宜兴。有陶都之称。
［师］陶器的产生是人类发展史上的一块里程碑，是人类最早不用大自然的现成材料而制成的器具，制陶技术可以说是最古老的材料技术，是人类材料技术的发端。因此，恩格斯把陶器的出现作为新石器时代开始的标志。
我国是世界上最早生产陶器的国家。有黑陶、白陶、彩陶等多个品种。陕西临潼出土的秦始皇兵马俑，被人们称作“世界奇观”，它们就是在烧成的陶胎上进行彩绘而制成的，称为彩绘陶，其工艺水平令世人叹为观止。
制瓷器的要求比制陶器高，它需要纯净的粘土作原料，烧制温度也相对高一些。因此，瓷器比陶器瓷体白净，质地致密。
瓷器是中华文明的象征。在许多拉丁语系国家中，“瓷器”和“中国”都以“CHINA”这同一种字母拼音表示。
［问］我国素有“瓷都”之称的地方在哪里？
［生］江西景德镇。
［师］对。景德镇所烧制的薄胎瓷器被誉为：“洁如玉、明如镜、薄如纸、声如磬。”可见有多么的精致了。
［问］对于一般烧制的陶瓷制品，有什么共同的缺陷呢？
［生甲］表面比较粗糙，而且有不同程度的渗透性。
［生乙］容易碰破而损坏！
［问］怎样弥补？
［生］烧制前在坯体表面涂上一层釉，使成品光滑，不渗水。
［师举起一个搪瓷杯，上有破损］
［师］大家看，这个杯的外壳就是陶瓷，里面是铁，它的陶瓷表面破损后，露出了其庐山真面目——铁（呈褐色）。下面，我往这个杯里加酸，大家看有什么现象。
［演示］在搪瓷杯里加稀盐酸，并使酸接触破损处。
［请坐在前面的同学说一下观察到的现象］
［生］酸遇搪瓷，无现象；当酸接触破损处时有气泡产生。
［问］大家知道这气泡是什么吗？怎么产生的？
［生］气泡是氢气。是酸与铁发生了反应而生成的。
［问］这说明陶瓷有什么性质？起什么作用？
［生］说明陶瓷耐腐蚀，不和酸反应，但比较脆，易被碰损。在此起保护和装饰作用。
［师］回答得很好。关于陶瓷，科学家们一直在探索着扬长避短的制作技术，并已取得了很大的进展和突破。下节课我们将介绍这方面的知识。
思考：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+CO2+H2O====Na2CO3+H2SiO3
［小结］本节课我们以水泥、玻璃、陶瓷为例，简单介绍了硅酸盐材料，它们均是以含硅物质为原料，经过一系列复杂的物理、化学变化而得到的产品。
［布置作业］课本习题：2、3
●板书设计
第三节无机非金属材料（第一课时）
一、硅酸盐材料
1.水泥
2.玻璃
3.陶瓷
●教学说明
本节课在知识的理解上，并无难点。难的是如何真正激发学生的学习兴趣，并让其产生强烈的求知欲。如若单纯地让学生去自学这部分知识，学生很容易读懂，但日后的印象会如过眼烟云；若只是教师讲述，学生会有单调乏味之感。基于以上考虑，采取录像展示（展示的资料很容易得到，且可不拘一格）、实物展示、学生自学、归纳、教师激疑引导、实验问答等教学方法，以激活学生思维。如通过演示酸与搪瓷器具的反应，可让学生对陶瓷具有抗腐蚀性有较深的印象。另外，在课堂上还补充了一些课外知识，以扩大学生的知识面，让他们愉快地接受知识。
建议教师在平时要注意多搜集资料，以使课堂内容更加丰富、生动。

第七章 硅和硅酸盐工业

一位优秀的教师不打无准备之仗，会提前做好准备，教师在教学前就要准备好教案，做好充分的准备。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容，让教师能够快速的解决各种教学问题。你知道怎么写具体的教案内容吗？以下是小编为大家精心整理的“第七章 硅和硅酸盐工业”，欢迎大家阅读，希望对大家有所帮助。

学法指导

1.要注意知识的纵向和横向对比。

纵向，即碳族元素的单质及化合物性质的递变规律的研究。如CH4和SiH4的稳定性强弱的比较，H2C03和H2Si03，的酸性强弱的比较等。

横向，即碳族元素跟同周期的氮族元素、氧族元素和卤素元素的对比。如Si、P、S、Cl的非金属强弱的比较，氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物酸性强弱的比较等。

2.要注意知识的归纳总结。如归纳硅及其化合物之间的转化关系，水泥、玻璃、陶瓷的生产过程等。在归纳时要注意各物质的特殊性，如CO的毒性和还原性，SiO2的特性(与Na2CO3、HF反应)等。

3.要重视所学知识与社会、生产、科技的联系。如半导体材料与计算机技术的联系，光导纤维与通讯的联系等

考点说明

碳、硅等元素知识也是非金属元素的命题热点之一，该类试题常以元素及其化合物知识为载体与化学基本概念、基本理论、化学实验及化学计算密切结合。考查的内容主要有：

1.C、CO的还原性；

2.CO、C02的检验与鉴别；

3.C02、CO等气体的制取和收集；

4.C02与Na0H、S02与C等反应产物的确定及计算；

5.几种新型无机非金属材料的性能和重要用途；

6.环境保护，消除碳氧化物污染的综合应用。

CO2作为化学与生物学相互联系的重要物质(CO2是植物光合作用的反应物，是动物新陈代谢的产物)，在今后的综合测试中应引起重视。

7.金刚石、石墨、晶体硅、二氧化硅的结构和性质

第一讲碳、硅及其化合物

第一节碳族元素

碳族元素位于元素周期表的ⅣA族，包括C、S、Ge、Sn、Pb，最外层电子数均为4个，易形成共价化合物。

1.碳族元素性质的递变规律

元素

性质

碳(C)

硅(Si)

锗(Ge)

锡(Sn)

铅（Pb）

主要化合价

+2、+4

+4（只有+4）

+2、+4

+2、+4

+2、+4

单质色、态

无色或黑色固体

灰黑色固体

灰白色固体

银白色固体

蓝白色固体

氢化物RH4的稳定性

主要氧化物

CO、CO2

SiO2

GeO、GeO2

SnO、SnO2

Pb、PbO2

最高价氧化物的水化物

化学式

H2CO3

H2SiO3H4SiO4

Ge(OH)4

Sn(OH)4

Pb(OH)4

酸碱性

酸性递减

碱性递增（多数有两性）

金属性、非金属性

非金属性递减、金属性递增

2.碳的化学性质

碳在常温下性质比较稳定，很难被氧化，但在点燃或加热的条件下也能跟其它物质发生化学反应。

①还原性：_________________________________________

②可燃性:__________________________________________

③氧化性：__________________________________________

3.一氧化碳和二氧化碳的比较

（1）一氧化碳

物理性质

五色无味气体，剧毒(结合血红蛋白)，难溶于水

化学性质

①可燃性

②还原性(与Fe304、CuO、H20的反应)

③不成盐氧化物

实验室制法

收集方法:排水法

检验方法:点燃后在火焰上方罩上干燥的烧杯，无水雾出现，罩沾有澄清的石灰水的烧杯，出现浑浊

工业制法主要用途:燃料、还原剂、化工原料

（2）二氧化碳

二氧化碳物理性质：无色略带酸味气体，无毒，能溶于水(1:1)固体时俗称干冰

化学性质

①不能燃烧，一般情况下不助燃；

②氧化性(与C、Mg的反应)

③酸性氧化物(与碱及碱性氧化物的反应)

④与盐[Ca(Cl0)2、Na2Si03、NaAl02、C6H5ONa]

收集方法：向上排空气法

体验：使澄清的石灰水变浑浊煅烧石灰石：CaC03=CaO+C02↑

用途：灭火剂、致冷剂、人工降雨、制纯碱、尿素等作用

4.硅及化合物

(1)硅

①晶体结构：与金刚石的晶体结构类似，是正四面体型空间网状结构的原子晶体。

②物理性质：硬度大、熔点高，具有金属光泽，是一种半导体，只能以化合态存在于自然界。

③化学性质：不活泼。注意下列化学反应的条件，前三者常温反应，后四者需加热。

第三个化学反应方程式说明NaOH等碱性溶液不使用玻璃塞的试剂瓶。

第四个化学方程式说明氢氟酸能用玻璃试剂瓶，而应用塑料瓶。

(3)硅酸

①制法：用可溶性硅酸盐与酸反应制取：

(思考，上述反应说明硅酸的酸性比碳酸的酸性强这是为什么?)

②化学性质

常温可与F2、HF、NaOH反应，加热条件下可与O2、H2HNO3Cl2等物质反应

（2）二氧化硅

结构

化学性质：酸性氧化物（与碱性氧化物反应、碱反应），特殊反应（HF）,与碳反应

（3）硅酸

制法

化学性质

课堂之外

硅的制取：在半导体及集成电路的发展史上，硅是极其重要的角色，因此研究计算机的地方称为硅谷，集成电路需要超纯度的硅，它是怎样产生的呢?

Si02+2C?Si+2C0↑

主要副反应为：Si02+3C?SiC+2C0↑

因此生产的粗硅所含的杂质有C、Si02、SiC等，它们都是高熔沸点物质。为了提纯硅采用下列方法：

SiCl4的沸点很低，可以采用蒸馏的方法反复提纯，直所需的纯度。

2.铅的化合物与铅污染

铅的应用很广，如铅蓄电池、汽油抗爆震的添加剂四乙基铅[Pb(C2H5)]等，古代也有人用铅制成器皿，但铅是有毒的，古罗马帝国时兴用铅皿煮酒以消除酸味：

Pb+2CH3COOH＝(CH3COO)2Pb+H2↑

(醋酸)铅糖

但由于铅糖是有毒的，不少的人因此而中毒。现代铅污染主要来源于汽车的尾气，环保部门已在很多城市禁止使用含铅汽油。

考题解析

例下列关于硅的说法不正确的是()

A.硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体

D.硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料

C硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质起反应

D.当加热到一定温度时，硅能与氧气、氢气等非金属反应

[解析]常温下，硅可与氟气、氢氟酸、强碱溶液反应，加热和高温条件下，硅能与氧气、氢气起反应。选C。

[答案]C

例下列关于碳族元素的说法中，错误的是()

A.它们从上到下的非金属性向金属性递变的趋势比卤族元素明显

B.碳族元素的气态氢化物的稳定性从上到下逐渐减弱

C碳族元素原子的最外层都有4个电子

D.主要化合价有+2价和+4价，大多数+2价化合物稳定

[解析]由碳族元素主要化合价及有关物质性质递变规律,

A、B、C说法正确，D不正确。因为C、Si、Ge、Sn的+4价化合物都是稳定的，而只有铅的+2价化合物是稳定的。

[答案]D

无机非金属材料的主角硅

一、探究目标

（一）知识技能

1.了解硅、二氧化硅的主要性质。

2.认识硅、二氧化硅在生产、信息技术、材料科学等领域的应用。

（二）过程与方法

1.结构决定性质、性质决定用途。

2.了解材料发展的历史与前景。

（三）情感价值观

认识化学在材料科学中的重要地位，了解中华民族的传统文化，激发学习化学的兴趣。

二、探究重点

二氧化硅的结构、性质和用途；硅单质的用途。

三、探究难点

二氧化硅的结构和化学性质。

四、探究过程

阅读与思考

板书第四章非金属及其化合物

请阅读课本第四章引言，对照元素周期表回顾你所知道的非金属及其化合物。

地壳中含量最多的前两种元素：氧和硅，它们构成了地壳的基本骨架；

空气中的含量最多的元素：氮和氧，它们是地球生命的重要基础元素之一；

人类活动产生的影响大气质量的气态氧化物主要是非金属氧化物如：SO2、NO2、CO等。

食盐中的氯元素等。

思考与交流

1.同学们想象一下，所展示的图片，它们之间有什么联系呢？

2.计算机的芯片，传导电话的光缆，化学实验室的玻璃仪器，你能想象得出它们都是以硅或硅的化合物为材料制成的吗？那末，自然界有没有游离的硅？自然界有没有硅的化合物呢？没有的怎样制取？有的怎样利用？请同学阅读课本P.62

板书无机非金属材料的主角—硅

一、二氧化硅（silicondioxide）

1.物理性质：请同学阅读课本P.63内容，将你阅读的内容整理成知识小卡片。

整理归纳

二氧化硅的物理性质：结构与金刚石相似，熔点高；硬度大，不溶于水，是沙子、石英等的主要成分，可用来装饰、制造电子部件和光学仪器。

思考与交流根据SiO2的存在和应用，请你分析以下问题：SiO2具有哪些物理性质？化学稳定性如何？你的根据是什么？SiO2的这些性质是由什么决定的？练习1①实验室中盛放碱液的试剂瓶为什么不用玻璃塞？②实验室盛放氢氟酸的试剂瓶为什么不用玻璃瓶？

①因为玻璃中含有二氧化硅，易与碱液反应生成对应的硅酸盐，将瓶塞与瓶口粘合。

②因为玻璃的主要成分是二氧化硅，氢氟酸与二氧化硅反应：

SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O。

2.化学性质

二氧化硅的化学性质不活泼，是酸性氧化物。

知识迁移：二氧化碳与二氧化硅的化学性质比较相近，请阅读课本，以表格形式将二氧化碳和二氧化硅的化学性质作一个对比。

整理归纳

物质

二氧化碳（CO2）

二氧化硅（SiO2）

与水反应

CO2+H2O==H2CO3

不反应

与酸反应

不反应

SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O

与碱反应

CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O

SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O

与碱性氧化物反应

CO2+Na2O==Na2CO3

高温
SiO2+CaO===CaSiO3

与碳反应

CO2+C==2CO

高温

SiO2+2C==Si+2CO↑

练习2、如何除去下列物质中的杂质?(用化学方程式表示其过程)

SiO2中混有CaCO3CaCO3中混有SiO2

3.用途

二氧化硅用途广，石英表中的压电材料、光导纤维等光纤光缆与普通电缆的比较

光纤光缆

普通光缆

每根光缆可同时通过10亿路电话

8管同轴电缆，每条通话1800路

原料来源广

资源较少

质量轻，不怕腐蚀，铺设方便

质量大，怕腐蚀

抗电磁干扰，保密性好，不发生电辐射

不抗电磁干扰，发生电辐射

二、硅单质

阅读整理

1.硅的用途

晶体管、集成电路、硅整流器、太阳能电池、硅合金等晶体管集成电路

在太阳能方面的利用卫星的翅膀汽车的尾巴

课后查询：请你课后到图书馆或者上网查询有关硅的应用方面以及我国在硅领域方面的发展与潜力方面的资料，补充你的小资料库

2.硅的制取请同学阅读课本P.69SiO2+2C==Si（粗硅）+2CO↑

3.物理性质请同学阅读课本P.68单质硅的内容，将你阅读的内容整理成知识小卡片。

整理归纳

硅的档案：硅元素在地壳中的含量仅次于氧元素，排行老二，储量丰富。自然界没有游离的硅，常见的化合态的硅有二氧化硅和硅酸盐等。单质硅有晶体硅和无定形硅（非晶硅）两种。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。单质硅是良好的半导体材料，广泛应用于各个领域。

4.化学性质

常温下，化学性质不活泼。常温下只与氟气、氢氟酸和强碱反应。硅不跟其他物质，如氧气、氯气、硫酸、硝酸等起反应。请阅读《优化设计》P85

归纳总结：

1.二氧化硅的性质及用途

2.硅单质的用途及性质

作业：《知识方法能力》P45第一、三两题

文章来源：http://m.jab88.com/j/72143.html

更多