第2課時
教學設計
三維目標
知識與技能
1.了解矽酸鹽的重要用途及組成。
2.了解矽的重要用途，了解矽單質的物理性質。
3.掌握na2sio3的化學性質。
過程與方法
通過自主學習、**，培養學生自主學習的能力。在教師的指導下，通過上網查閱資料培養獨立查閱資料的能力。
情感、態度與價值觀
學習有關「陶瓷」的知識，了解中華民族的傳統文化，培養學生愛國主義情感。通過矽及其化合物重要用途的學習，激發學生學習化學的興趣。
教學重點
矽酸鹽的性質及重要用途、矽的用途
教學難點
矽晶體結構，矽酸鹽的組成
教具準備
多**課件、實物投影儀、燒杯、膠頭滴管、酒精燈、火柴、鑷子、蒸餾水、na2sio3溶液、手機晶元、玻璃片、石棉、水泥、砂紙、砂輪
教學過程
匯入新課
〔多****課件〕
1.馳名世界的中國瓷器：景德鎮陶瓷
2.舉世聞名的萬里長城
3.世界奇蹟——三峽大壩
4.世界大都市上海——東方明珠、發展日新月異的浦東新區、深圳特區……
5.膝上型電腦，超大規模積體電路晶元
推進新課
師：剛才我們所**的幻燈片，從遠古的陶瓷、秦磚漢瓦，到現代的摩天大樓，迅速發展的資訊產業，無一不與矽酸鹽、矽及其化合物有著密切的聯絡。這一切的一切，無一不在影響、改變著我們的生活，這一切的一切也都充分展示了矽及矽酸鹽經久不衰的魅力！
體現了它們重要的用途！
師：矽酸鹽是由矽、氧和金屬元素組成的化合物的總稱，在自然界分布極為廣泛。
師：展示na2sio3、玻璃片、水泥、石棉，取一小團石棉、少量水泥於小燒杯中，加入少量的水，攪拌，觀察現象。
取少量水泥，加入稀鹽酸，觀察。
取一玻璃碎片，在酒精燈上灼燒，觀察變化。
生：由上述實驗及我們的生活常識可以知道：矽酸鹽結構很複雜，一般不溶於水，性質也很穩定。做［實驗42］
取兩片濾紙，分別用蒸餾水和飽和na2sio3溶液潤濕，之後，同時分別用鑷子夾住放在酒精燈的外焰上點燃，觀察現象。
師：請同學們結合課本及上述實驗，對na2sio3的性質及用途加以總結。
生：（1）na2sio3是一種鈉鹽，易溶於水。（2）na2sio3具有一定的黏性，可作黏合劑。
（3）na2sio3可作防火劑。（4）na2sio3俗名水玻璃。（5）na2sio3可作肥皂的填充劑。
師：展示實驗盛放naoh、na2sio3、稀鹽酸、稀h2so4的試劑瓶，請同學們比較其瓶塞的不同。
生：不同之處是：naoh、na2sio3溶液的試劑瓶塞是橡皮塞；而hcl、h2so4溶液的瓶塞為玻璃塞。
［知識拓展］
師：naoh、na2co3溶液瓶塞相同,都是橡皮塞而不是玻璃塞。你能推測可能是什麼原因造成的嗎？請討論。
生：na2co3溶液可能也和玻璃反應；na2co3溶液某方面性質可能與naoh溶液相似，能與玻璃中的某些成分反應；na2co3溶液可能也與naoh相似，顯很強的鹼性，也能與玻璃中的sio2反應；naoh能與玻璃中的sio2反應，生成具有一定黏性的na2sio3溶液，使瓶塞易被粘住，不易開啟。
師（總結）：同學們剛才分析得很好，也很有道理！現在我們共同來分析一下naoh、 na2co3的組成。
它們都是離子化合物，且所含的金屬陽離子都相同，因此，不同的性質應該由不同的陰離子所引起，即的某些方面的性質可能與oh-的某些方面性質相似。而以後的進一步學習會使我們明白這個道理：正是由於在水溶液中產生了大量的oh，使na2co3溶液也具有較強的鹼性，能和玻璃中的sio2反應，生成具有一定黏性的na2sio3溶液，易把瓶塞粘住，而不易開啟。
同理，大家可以進一步分析、**：盛k2co3溶液的試劑瓶塞用的是橡皮塞還是玻璃塞？
生（齊答）：應該是橡皮塞。
師：展示k2co3溶液的試劑瓶——真是橡皮塞！
師：同學們從初中乃至從小學就開始學習英語。「china」一詞大家都知道它的漢語翻譯是「中國」，可是，同學們知道它的最根本的含義嗎？
生：我知道！它的本意指的是「瓷器」。
師：對！中華民族是乙個勤勞、善良、勇於創造的民族！
中華民族有著五千年光輝、燦爛的文明！也只有五千年的文化底蘊，才能孕育出中華民族的智慧型，才能磨鍊出一雙雙巧奪天工之手！才能為世人捧出一件件精美絕倫的陶瓷製品！
［多****］
1.陝西半坡出土的人面魚紋彩陶盆
2.精美的清代花瓶
師：請同學們舉例說明我們日常生活中有哪些物品是陶瓷製成的？各有什麼優良的效能？
生：碗、火鍋、衛生潔具。電源開關、貼牆壁的瓷磚。高壓線上掛的瓷環絕緣器。
…… 師：同學們所舉的事例，都是傳統的矽酸鹽陶瓷，它們有很多優良效能，為我們的生活、為人類的科技進步作出了很大的貢獻。受傳統陶瓷某些特殊效能的啟發，科技工作者在此基礎上進行了一次又一次的創新，又研製出了許多種組成不同、效能更特殊的新型陶瓷。
生：看書，教材p79：科學視野——新型陶瓷。
［多****］
無機非金屬材料家庭中的重要一員——新型陶瓷。
［知識拓展］
參考教材p79，另外，指導學生查閱資料補充。
師：矽酸鹽種類繁多，結構也很複雜，為了方便起見，也為了便於同學們理解，通常用氧化物的形式來表示矽酸鹽的組成：矽酸鹽中的ｓi元素，以sio2的形式表示，金屬元素如na、ｋ、ｍg、ａl、ca等，以它們常見的氧化物形式表示，ｈ元素以ｈ2ｏ的形式表示。
方法：（1）找出組成元素
（2）寫成氧化物的形式
（3）注意原子守恆
（4）檢查有無遺漏
［例題剖析］
（例1）正長石的組成，可表示成kalsi3ox，則x用氧化物的形式表示的組成為
師：請同學們先自主分析，求解。可以討論。
［實物投影儀展示部分學生練習］
師（總結分析）：根據化合物中各元素的正負化合價代數和必為零，有
1×(+1)+1×(+3)+3×(+4)+x(-2)=0，x=8
按化合價規則可把kalsi3o8改寫成二氧化矽與金屬氧化物的形式：
k2o·al2o3·3sio2或k2o·al2o3·6sio2
（例2）礦泉水一般是由岩石風化後被地下水溶解其中可溶部分生成的。風化作用是指礦物與水和co2同時作用的過程。如鉀長石(kalsi3o8)風化生成高嶺土〔al2si2o5(oh)4〕的反應為：
2kalsi3o8+2h2co3+9h2o====2k+++4h4sio4+al2si2o5(oh)4
這個反應能夠發生的原因是
生：由反應方程式可以知道，該反應不是氧化還原反應，是復分解反應。因此，不能用氧化還原反應的原理去分析解釋，只能從復分解反應的規律去尋找答案。
方程式左邊有h2co3，右邊生成物有h4sio4，符合強酸製備弱酸的原理。
師（總結分析）：很好，此反應可看成酸和鹽之間的復分解反應，此反應能夠發生的原因是較強的酸生成較弱的酸。
解答：碳酸酸性比矽酸強。
師：展示砂紙、砂輪、變壓器的矽鋼片。
師：這些都是具有特殊功能的含矽的物質。
生看書：教材p78~79
［板書］三、矽單質
師：雖然矽的化合物很多，隨處可見，而且從遠古時期人類就已經學會加工和使用陶瓷，但是矽的單質卻到很晚——18世紀上半葉才製備出來。
［多****］
矽的製備歷史
師：展示晶體si及晶體si的結構模型，引導學生觀察並歸納、總結。
生：（歸納總結）
（1）si晶體結構為正四面體形。
（2）單質si有晶體矽和無定形矽兩種。
（3）有金屬光澤、灰黑色固體。
（4）熔點高（1 410 ℃）、硬度大、質脆。
（5）良好的半導體材料。
（6）有很廣泛的用途。
（7）常溫下化學性質不活潑。
師（進一步總結、完善）：同學們請把書翻到後面元素週期表。看一看與ｓi位於同一橫行的左邊元素及右邊元素各是什麼？由此能否體會出ｓi的半導體性質？
生：同一橫行中，ｓi左邊的元素為鈉（na）、鎂（ｍg）、鋁（ａl），都是金屬元素；ｓi右邊的元素分別為磷（ｐ）、硫（ｓ）、氯（ｃl）、氬（ａr），為非金屬元素，ｓi位於其中間。金屬易導電，而非金屬單質一般不易導電。
因此，可以理解ｓi的導電性介於導體和絕緣體之間，為半導體。
［多****］
［課堂小結］
師：本節課我們學習了矽酸鹽的重要用途及性質，了解了矽酸鈉的特性——耐火。知道了ｓi單質的重要用途。
從結構上、從週期表的位置，進一步理解了ｓi的性質。21世紀人類所面臨的重大問題之一：能源危機。
而從書上我們了解到ｓi是極具發展前景的新能源材料。同學們，隨著人們對ｓi及其化合物的認識越來越深刻，隨著科學技術的不斷發展，我們有理由相信ｓi及其化合物會對人類作出更大的貢獻，給人類帶來更大的驚喜！
（多**回放 ｓi及矽酸鹽的重要用途）
板書設計
二、矽酸鹽
1.定義：
2.用途（記住用途）：
3.性質：
4.代表：na2sio3
三、矽單質
1.結構：
2.週期表中位置：
3.用途：
4.性質：①o2 ②f2 ③naoh ④hf（si的特殊性）
小結：活動與**
1.玻璃的形成
有這樣乙個古老的傳說：有一群波斯商人販賣一車一車的純鹼（na2co3），晚上在大海邊上宿營休息。夜間海邊颳起了大風，怎麼辦？
商人們就想在海邊的沙灘上生火取暖。於是他們就從車上搬下大鹼塊，用大鹼塊把火圍了起來形成乙個乙個的大火盆，在篝火邊商人們睡著了。等到天亮，商人們又要趕路了。
當他們想把大鹼塊搬上車時，眼前的情形讓他們驚呆了：大鹼塊和沙子熔在了一起，形成了一大塊堅硬透明的固體！這是什麼原因造成的？
你能幫助他們解釋麼？
2.從教材上的一句話「光電池是極有發展前景的新型能源」，請你分析這一句話的含義。
隨堂練習
1.下列不屬於傳統矽酸鹽產品的是（ ）
a.玻璃b.水泥c.光導纖維d.陶瓷
答案:c
2.下列不是水玻璃用途的是（ ）
a.玻璃b.木材防火劑
c.紙板黏膠劑d.建築裝飾材料
答案:a
3.鋼筋混凝土強度大，常常用來建造高樓大廈、橋梁涵洞、高速公路等，在現代社會中發揮著舉足輕重的作用，下面是鋼筋混凝土的主要成分的是（ ）
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學案1 矽無機非金屬材料
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無機非金屬材料的研究
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