《无机非金属材料》教学设计【高中化学必修2(新课标)】.docx
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1、无机非金属材料教学目标1、通过阅读和讨论。了解陶瓷、玻璃、水泥等传统硅酸盐材料的生产原料、性能和主要用 途、知道普通玻璃的成分,感受传统硅酸盐材料在城乡建设中发挥的重要作用。2、通过学习,了解晶体硅、二氧化硅、新型陶瓷、碳纳米材料的性能和用途,感受新型无 机非金属材料的奇特性能及其在高科技领域所发挥的重要作用,激发学生学习化学的兴趣。3、结合身边的生活用品、 电子产品、 建筑物等用到的无机非金属材料, 感受化学就在身边, 化学材料作用巨大,提高学生努力学习化学、投身国家建设的社会责任感。 教学重难点重点:玻璃、水泥、硅、二氧化硅、新型陶瓷等无机非金属材料的主要性能和用途,普通玻 璃的主要成分。
2、难点:粗硅的提存 教学过程一、导入新课材料是人类赖以生存和发展的物质基础, 人类使用的材料除了金属材料, 还有无机非金属材 料等。从组成上看,许多无机非金属材料含有硅、氧等元素,具有耐高温、抗腐蚀、硬度高 等特点,以及特殊的光学、电学等性能。随着工业生产和社会发展对材料性能要求的提高, 一批新型无机非金属材料相继诞生, 成为航空、 航天、 信息和新能源等高技术领域必需的材 料。传统无机非金属材料有哪些?新型无机非金属材料有哪些?这些无机非金属材料各有什 么特性和用途?让我们通过本节的学习找到答案。二、讲授新课(一)硅酸盐材料1、无机非金属材料8 / 8耐高温、抗腐蚀、殛度高L特殊的光学.电学等
3、性能性活磁用匚航天领域燉域童源领城症用時 航苦L新用含有无素硅.氧.碟等元素无机 非金届 材料2、传统无机非金属材料:【资料卡片】硅酸盐的结构在硅酸盐中,Si和0构成了硅氧四面体。每个 个顶角;许多这样的四面体还可以通过顶角的 与2个Si相结合。硅氧四面体结构的特殊性, 难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点。Si结合4个O, Si在中心,0在四面体的40相互连接,每个 0为两个四面体所共有,决定了硅酸盐材料大多具有硬度高、熔点高、r原料 反应条件高温烧结 陶瓷历史青花瓷、唐三彩China盜都I应用 生产建筑材料.绝缘材料、曰用器皿.卫生洁具等is去対 能儿船电吒站it宦砂*时料r原料,工业设备
4、玻璃窑 主要成分*I应用生产建笹材料、光学仪器*各种器皿f 制造玻璃纤维用于高强度复合材料等【思考与交流】普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英砂为原料,经混合、粉碎,在玻璃窑中熔融,发生复杂的物理变化和化学变化而制得。你能写出发生反应的化学方程式吗?高温SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2f高温SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2 f【资料卡片】生产中采用不同的原料和工艺,可以制得多种具有不同性能和用途的玻璃。例如,用含有铅的原料制造的光学玻璃,透光性好,折射率高,可以用来制造眼镜、照相机和光学仪器的透镜;加入硼酸盐制成耐化学腐蚀、耐温度急剧变化的玻璃,可用于实验室使用的玻璃仪器;加入一
5、些金属氧化物或盐可以得到彩色玻璃,常用于建筑和装饰。厂原料水泥回转窑调节水泥硬化速率水泥*沙子和碎石等与水混合工业设备水泥条件混凝十石膏白谢乍用(二)新型无机非金属材料1硅和二氧化硅(1)硅元素的存在与结构存在原子结构示意图周期表中位置含量存在形态地壳中居第位(2)硅的应用:半导体材料,集成电路、晶体管、硅整流器、太阳能电池等(3)硅的工业制取SQ2+2C竺Si+2C。t【资料卡片】高纯硅的制备工业上制备高纯硅,一般需要先制得纯度为98%左右的粗硅,再以其为原料制备高纯硅。例如,可以将粗硅转化为三氯硅烷(SiHCl 3),再经氢气还原得到高纯硅。EtXJT QOC T图乩和丁业制备齊纯硅的伸:
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