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2019-2020年高中化學(xué) 專題3 從礦物到基礎(chǔ)材料 第三單元 含硅礦物與信息材料教案（1） 蘇教版必修1 教學(xué)過程： [導(dǎo)入]china的英文意思是什么？ [講述]因?yàn)橹袊翘沾傻墓枢l(xiāng)，故china表示中國、陶瓷的意思。這一節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)有關(guān)這方面知識。 [板書]3-2-1硅酸鹽礦物和硅酸鹽產(chǎn)品 [講述]硅在地殼中分布廣泛，也是人類接觸最早的元素之一。從燧石取火到當(dāng)今的單晶硅、光纖等高科技材料，人類對硅的認(rèn)識從來就沒有停止過。人們最初接觸的主要是傳統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品――陶瓷、水泥和玻璃。在介紹硅酸鹽工業(yè)前我們先來學(xué)習(xí)下有關(guān)硅酸的知識。 [板書]一、硅酸（H2SiO3） 硅酸是一種比碳酸還要弱的酸，它不溶于水，不能使指示劑變色，是一種白色粉末狀的固體。 [講述]前面我們在講從鋁土礦中提取鋁時提到一個反應(yīng)：就是向加氫氧化鈉溶液后的濾液中通過量的CO2時，得到了硅酸和氫氧化鋁沉淀。而事實(shí)上先得到的是原硅酸而不是硅酸，是因?yàn)樵杷岵环€(wěn)定易失去水很快轉(zhuǎn)化為硅酸。 [板書]Na2SiO3+2HCl+H2O=H4SiO4↓+2NaCl Na2SiO3+CO2+2H2O=H4SiO4↓+2Na2CO3 硅酸是一種白色膠狀物質(zhì)，不溶于水，在干燥的空氣中易失水變成硅酸。 H4SiO4=H2SiO3+H2O [講述]硅酸不穩(wěn)定，在加熱條件下會進(jìn)一步失水得到二氧化硅。 [板書] H2SiO3=SiO2+H2O [知識鏈接]人體正常的生理代謝需要礦物質(zhì)，而人體本身不能制造物質(zhì)，只有通過攝入水和食物來獲取，以維持正常的生理功能。硅是人體必需的微量元素，一般以硅酸出現(xiàn)。硅酸是人體皮膚結(jié)締組織、關(guān)節(jié)軟組織和關(guān)節(jié)結(jié)締組織中必需的元素，能提高皮膚的彈性，對人體主動脈硬化具有軟化作用，對心臟病、高血壓、動脈硬化、神經(jīng)功能紊亂、胃炎及消化道潰瘍有一定的醫(yī)療保健作用。 [問題探究]從反應(yīng)Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2↑能說明硅酸酸性比碳酸強(qiáng)嗎？ [講述]在前面我們還接觸過一種硅酸鹽及硅酸鈉，下面我們來簡單地介紹一下有關(guān)硅酸鈉的知識。 [板書]二、硅酸鈉 硅酸鈉可溶于水，其水溶液俗稱“小玻璃”，粘稠狀，有弱堿性，能粘結(jié)磨口玻璃瓶塞。水玻璃可作粘合劑、防腐劑、耐火材料、耐酸水泥摻料，大水壩出現(xiàn)裂縫可以用水玻璃填補(bǔ)。 [提問]現(xiàn)在你知道在實(shí)驗(yàn)室盛放氫氧化鈉溶液的試劑瓶為何是橡皮塞而不用玻璃塞了吧？ [過渡]下面我們就來學(xué)習(xí)有關(guān)硅酸鹽工業(yè)的知識。 [講述]我們先來看看含有硅酸鹽的礦物。 [板書]三、硅酸鹽工業(yè) 1、硅酸鹽礦物：鋯石（ZrO2?SiO2） 紅柱石（Al2O3?SiO2） 鈣鋁石榴子石（3CaO?Al2O3?3SiO2） 鎂橄欖石（2MgO?SiO2） 說明：硅酸鹽的組成相當(dāng)復(fù)雜，通常人們以氧化物的形式來表示它們的組成。 [講述]水泥、玻璃、陶瓷是三大硅酸鹽工業(yè)產(chǎn)品。陶瓷 主要原料 生產(chǎn)過程 反應(yīng)條件 種類 性能 粘土 混合―成型―干燥―燒結(jié)―冷卻 高溫 土器、陶器、炻器、瓷器 抗氧化、抗酸堿腐蝕，耐高溫，絕緣，易成型 2、普通硅酸鹽水泥 水泥是一種非常重要的建筑材料，水泥最重要的性質(zhì)就是水硬性，即跟水混合攪拌并靜置后，很容易凝固變硬。 主要原料 主要設(shè)備 主要成分 主要性質(zhì) 石灰石、黏土 水泥回轉(zhuǎn)窯 2CaO?SiO2 3CaO?SiO2 3CaO?Al2O3 水硬性 [知識擴(kuò)展]水泥的標(biāo)號：325、425、525、625。水泥的標(biāo)號越大表示所抗壓強(qiáng)越大，其性能越好。 3、玻璃 主要原料 主要設(shè)備 主要成分 主要性質(zhì) 石英、純堿、石灰石 玻璃熔爐 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 無一定熔點(diǎn)為玻璃態(tài)物質(zhì) [知識拓展] 1、分子篩： 2、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(qiáng)度大，濾光 化學(xué)儀器、高壓水銀燈，紫外燈等的燈殼；光導(dǎo)纖維，壓電晶體 光學(xué)玻璃 透光性能好，有折光和色散性 眼睛片；照相機(jī)、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡用凹凸鏡等光學(xué)儀器 玻璃纖維 耐腐蝕，不怕燒，不導(dǎo)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(qiáng)度大、質(zhì)輕、抗震裂 運(yùn)動器材；微波通訊器材；汽車、火車窗玻璃等 板書： 2-1硅酸鹽礦物與硅酸鹽產(chǎn)品 一、硅酸（H2SiO3） 硅酸是一種比碳酸還要弱的酸，它不溶于水，不能使指示劑變色，是一種白色粉末狀的固體。 二、硅酸鈉 硅酸鈉可溶于水，其水溶液俗稱“小玻璃”，粘稠狀，有弱堿性，能粘結(jié)磨口玻璃瓶塞。水玻璃可作粘合劑、防腐劑、耐火材料、耐酸水泥摻料，大水壩出現(xiàn)裂縫可以用水玻璃填補(bǔ)。 三、硅酸鹽工業(yè) 1、硅酸鹽礦物：鋯石（ZrO2?SiO2） 紅柱石（Al2O3?SiO2） 鈣鋁石榴子石（3CaO?Al2O3?3SiO2） 鎂橄欖石（2MgO?SiO2） 說明：硅酸鹽的組成相當(dāng)復(fù)雜，通常人們以氧化物的形式來表示它們的組成。 六、課后練習(xí) 1、制水泥和玻璃時都需要用的原料是（ ） （A）粘土 （B）石英 （C）石灰石 （ D）純堿 2、下列說法正確的是（ ） （A）SiO2是酸性氧化物，它不溶于水也不溶于任何酸 （B）SiO2是制造玻璃的主要原料之一，它在常溫下與NaOH溶液不反應(yīng) （C）因高溫時SiO2與Na2CO3反應(yīng)放出CO2，所以H2SiO3酸性比H2CO3強(qiáng) （D）CO2通入水玻璃中可得原硅酸 3、能將Na2SiO3、CaCO3、SiO2三種白色粉末鑒別開來試劑是( ) A.苛性鈉溶液 B.水 C.氫氟酸 D.稀鹽酸 4、下列物質(zhì)的貯存方法，正確的是（ ） A．水玻璃和堿性溶液存放在膠塞密封的試劑瓶中 B．氫氟酸盛放在棕色試劑瓶中 C．液溴盛放在帶有膠塞的細(xì)口瓶中 D．氯水盛放在棕色細(xì)口瓶中 5、下列說法正確的是 ( ) A．二氧化硅溶于水顯酸性 B．二氧化碳通入水玻璃中可以得到原硅酸 C．因?yàn)楦邷貢r二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸強(qiáng) D．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸 6、石灰石在自然界在存在豐富，它是許多工來的主要原料之一。下列物質(zhì)中，制取時不需要石灰石的是（ ） A、玻璃 B、陶瓷 C、水泥 D、漂白粉