111第三單元 含硅礦物與信息材料 教學目標 知識技能：1了解硅、二氧化硅、硅酸、硅酸鹽的存在與性質，認識硅及其化合物在生活實際中的重要應用。2 要求學生查閱資料，學會通過查閱資料來獲取知識的學習方法,培養(yǎng)對新舊知識進行歸納比較的邏輯思維能力，培養(yǎng)自主學習和創(chuàng)新能力過程方法：1通過對自然界中存在的含硅化合物的學習，使學生了解硅元素在自然界的存在形式及硅酸鹽的結構復雜性。2通過探究性實驗掌握硅酸鈉的有關知識；學會將硅酸鹽的化學式書寫氧化物的形式的方法和技巧。3通過對硅酸鹽工業(yè)產(chǎn)品的了解，使學生了解到硅酸鹽礦物的應用與人類文明的發(fā)展的密切關系。4利用圖片、模型、表格、視頻、實物、實驗及多媒體教學手段等，增強直觀性和形象性。情感態(tài)度與價值觀： 1 從傳統(tǒng)材料到信息材料的學習，激發(fā)學生學習興趣，增強學生研究、探索、發(fā)現(xiàn)新材料的意識；體會“化學人類進步的關鍵”這句話的思想內涵，增強學生學習化學的興趣。2了解我國材料科學發(fā)展的成就、社會及科學技術的發(fā)展對新型材料的要求，激發(fā)學生愛國主義熱情，提高社會責任感。 教學重點 硅酸鈉 、單質硅 、二氧化硅的性質；硅酸鹽的氧化物形式的書寫 教學難點 單質硅和二氧化硅的結構 教學課時第一課時：硅酸鹽礦物、傳統(tǒng)材料與信息材料的介紹。第二課時：單質硅、二氧化硅的結構和性質及它們的用途。 教學方法探究式教學，多媒體教學法。 教學過程 第一課時硅酸鹽礦物與硅酸鹽產(chǎn)品導入新課 ： 在日常生活中，我們經(jīng)常接觸到玻璃、水泥、及陶瓷。同學們知道這些硅酸鹽是用什么原料生產(chǎn)的嗎？那這節(jié)課我們就來研究硅酸鹽有關的知識。提出問題 ：（1）硅元素在地殼中的含量怎樣？（2）硅元素在自然界主要有哪些存在形式？解析：（1）地殼中硅元素的含量僅次于氧，約占總質量的四分之一。（2）硅元素在自然界中主要是以硅酸鹽和二氧化硅的形式存在。地殼質量的92是硅酸鹽和二氧化硅。過渡：硅元素在自然界中廣泛存在，主要是硅酸鹽和二氧化硅的形式，下面我們先來了解硅酸鹽的有關知識。（多媒體展示） 自然界中的一些硅酸鹽的圖片及其化學式：結論：硅酸鹽的結構復雜一、常見的硅酸鹽硅酸及其縮水結合而成的各種酸所對應的鹽統(tǒng)稱硅酸鹽。硅酸鹽是構成地殼巖石的主要成分，種類很多，結構復雜，常用氧化物的形式來表示組成。其改寫的規(guī)律：各元素寫成相應的氧化物，元素的價態(tài)保持不變。順序按先金屬后非金屬,金屬元素中按金屬活動順序表依次排列，中間用“ ”間隔。注意改寫后應與原來化學式中的原子個數(shù)比不變。如：滑石Mg3(Si4O10)(OH)2 可表示為3MgO4SiO2H2O硅酸鹽組成復雜，一般用氧化物的形式表示它們的組成：（學生活動）鋯石：ZrO2SiO2 紅柱石：Al2O3SiO2 鈣鋁石榴子石：3CaOAl2O33SiO2 鎂橄欖石：2MgOSiO2過渡：在硅酸鹽中，硅酸鈉是極少數(shù)溶于水中的一種，用途廣泛，下面我們先來學習它的有關知識.硅酸鈉：Na2SiO3固體俗稱泡花堿Na2SiO3 能溶于水，其水溶液俗稱“水玻璃”，是工業(yè)使用的一種黏合劑，耐火、耐腐蝕。探究 加水溶解，并檢驗其溶液酸堿性；（學生活動）（硅酸鈉水溶液呈堿性） 向溶液中通二氧化碳或滴加稀鹽酸觀察現(xiàn)象；（學生活動）（向溶液通二氧化碳有白色沉淀生成，滴加稀鹽酸也有白色沉淀生成）Na2SiO3 + 2H2O + CO2 = H4SiO4+Na2CO3Na2SiO3 + 2HCl + H2O = H4SiO4+ 2NaCl(制取Na2SiO3)再向中滴加氫氧化鈉溶液觀察現(xiàn)象。（學生活動）(白色沉淀溶解) H4SiO4 + 2NaOH = Na2SiO3 + 3H2O深化理解：實驗室保存Na2SiO3溶液的方法因為硅酸的酸性比碳酸還弱，所以空氣中的CO2可以和Na2SiO3水溶液發(fā)生如下反應Na2SiO3 + H2O + CO2 = H2SiO3+Na2CO3從而使硅酸鈉變質，因此保存硅酸鈉要密封保存。同時，又由于硅酸鈉為礦物膠，有較強的粘性，也不能用磨口的玻璃瓶和玻璃塞，以免瓶口粘結。 過渡：在豐富的硅酸鹽中，除硅酸鈉外，其它的在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用如何？下面我們來了解傳統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品的有關知識。水泥 ：（學生活動）生產(chǎn)原料：有黏士（主要成分為硅酸鹽），石灰石。設備：水泥回轉窯（高溫煅燒）。石膏：調節(jié)水泥的硬化速率。產(chǎn)品主要成分：2CaOSiO2、3CaOSiO2、3CaOAl2O3拓展視野水泥的標號：325、425、525、625，水泥的標號越大其抗壓強度越大。玻璃：是一種混合物（學生活動）玻璃生產(chǎn)的原料：石英、純堿、石灰石設備：玻璃熔爐（高溫熔融）主要反應：SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2,SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2.成份：Na2OCaO6SiO2 種類：鋼化玻璃、有色玻璃、光學玻璃、防彈玻璃。分子篩：利用硅酸鹽內部結構的空隙，可用于分離、提純氣體或液體混合物；還可以作干燥劑、離子交換劑、催化劑、催化劑載體、凈化水、凈化空氣、防毒器械、食品保鮮、電子產(chǎn)品處理、石油化工等方面。拓展視野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、壓電晶體等光學玻璃透光性能好，有折光和色散性眼鏡片；照相機、顯微鏡、望遠鏡用凹凸透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、質輕、抗震裂運動器材；微波通訊器材；汽車、火車窗玻璃等瓷器: 主要原料 ：黏土、石英沙板書設計： 第一課時硅酸鹽礦物與硅酸鹽產(chǎn)品一、 硅酸鹽礦物、硅酸鹽產(chǎn)品（傳統(tǒng)材料） 1.硅酸鹽的結構：（1）硅酸鹽的結構復雜，常用氧化物的形式表示比較方便。硅酸鹽結構穩(wěn)定，在自然界中穩(wěn)定存在。（2）氧化物形式書寫的規(guī)律：各元素寫成相應的氧化物，元素的價態(tài)保持不變。順序按先金屬后非金屬,金屬元素中按金屬活動順序表依次排列，中間用“”間隔。注意改寫后應與原來化學式中的原子個數(shù)比不變。2Na2SiO3的性質：Na2SiO3易溶于水，水溶液俗稱“水玻璃”化學性質：（1）水溶液呈堿性（用PH試紙測），通CO2有白色沉淀：Na2SiO3 + CO2 +2 H2O = Na2CO3 + H4SiO4（原硅酸，白色膠狀沉淀），離子方程式：SiO32 CO2 +2 H2O CO32 H4SiO4。原硅酸不穩(wěn)定，易失水成硅酸：H4SiO4 = H2SiO3 + H2O（硅酸在方程式中可代替原硅酸書寫。）硅酸受熱分解：H2SiO3 H2O + SiO2 ，原硅酸和硅酸都是難溶于水的弱酸，酸性：H2CO3強于H4SiO4或H2SiO3。(2)硅酸鈉溶液中滴加稀鹽酸有白色沉淀：Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3，離子方程式：SiO32 2H+ = H2SiO3.(3)硅酸和氫氧化鈉反應：H2SiO3 + 2NaOH = Na2SiO3 + 2H2O.離子方程式：H2SiO3 2OH SiO32 2H2O 。3. 硅酸鹽產(chǎn)品（傳統(tǒng)材料）水泥普通玻璃 制玻璃的主要反應：SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2,SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2.陶瓷【隨堂練習】 一、選擇題1下列不屬于硅酸鹽工業(yè)產(chǎn)品的是（ ）A水泥 B陶瓷 C磚瓦 D石英玻璃2下列物質不屬于硅酸鹽的是（ ）A粘土 B硅藻土 CAl2(Si2O5)(OH)4 DMg2SiO43生產(chǎn)水泥的主要設備是（ ）A熔爐 B回轉窯 C沸騰爐 D合成塔4某硅酸鹽樣品中鋅的質量分數(shù)為58.6%，其化學組成用氧化物形式可表示為nZnOSiO2，則n值等于（ ）A0.5 B1 C2 D35在天然環(huán)境中用自然界中的物質，且在常溫下必須在空氣中才能硬化的是（ ）A石灰抹墻后變硬不再溶于水 B熟石膏調水后灌入模中變硬C水玻璃抹在蛋皮上不久變硬呈玻璃狀D水泥砂漿澆灌后變硬6在水泥中加石膏的目的是（ ）A調節(jié)水泥的機械強度 B調節(jié)水泥的硬化速度C降低水泥的成本 D擴大水泥的使用范圍7.下列物質有固定熔點的是（ ）A玻璃 B水泥 C水玻璃 DNa2OSiO28.在實驗室熔化NaOH固體，不能選用的坩鍋是（ ）A鐵坩鍋 B瓷坩鍋 C鋁坩鍋 D石墨坩鍋二、填空題9.制造普通水泥的主要原料有 和 .普通水泥的主要成分有(寫名稱) 、 和 ，它們的化學式分別是 、 和 .水泥的主要性能是 10.工業(yè)上制造普通玻璃的主要原料是 、 、 ，主要設備是 ，主要原料熔化后，發(fā)生的主要化學反應是 、 .普通玻璃的成分是 .三、計算題 11.SiO2和CaCO3的混合物26g，在高溫下加熱到質量不再改變，冷卻后稱質量為17.2g. (1)寫出可能發(fā)生反應的化學方程式； （2）求產(chǎn)生的氣體在標準狀況時的體積； （3）求原混合物中的SiO2的質量.答案：1.D 2.B 3.B 4.C 5.AC 6.B 7.C 8.BC 9-10 略 11.（1）4.48L（2）6克111