《化学与材料的发展》学案（6份打包）
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高二化学三案一课学案：第14课时《传统硅酸盐材料》.doc 193.50 KB
高二化学三案一课学案：第15课时《新型无机非金属材料》.doc 218.50 KB
高二化学三案一课学案：第16课时《金属的冶炼》.doc 248.00 KB
高二化学三案一课学案：第17课时《金属的腐蚀及防护》.doc 247.50 KB
高二化学三案一课学案：第19课时《高分子材料》.doc 211.50 KB
高二化学三案一课学案：第20课时单元复习小结.doc 581.50 KB
第14课时 传统硅酸盐材料
学案
【学习目标】
1.了解硅酸盐工业及一些产品。
2.掌握制造水泥、玻璃的主要原料、主要成分及制玻璃的反应原理。
3.了解几种玻璃的性能及用途。
4.了解陶瓷的制作过程及用途。
【重点难点】
几种传统硅酸盐材料的制造过程或生产原理和主要成分
课前预习
【情景材料】人类建筑的变迁：阴冷潮湿的洞穴→破败不堪的茅草屋→简陋粗糙的石屋→水泥、钢筋建的砖瓦房。其中的陶瓷、水泥、普通玻璃是材料家族中一大类材料---无机非金属材料，由于陶瓷、 水泥、普通玻璃的主要成分是硅酸盐，因此称此无机非金属材料为硅酸盐材料。我国早在8000年前便发明了制陶技术，是世界上最先烧造和使用陶器的国家之一。陶瓷的发明是人类科技发展史上一个重要里程碑，是人类第一次学会用黏土等天然物为主要原料经过复杂的物理化学变化制造出的一种重要的人造材料。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。
【预习内容】
根据教材有关内容填写下列空白：
一、传统硅酸盐材料
1．传统硅酸盐工业
(1)概念：以 为原料，经加热制成 产品的工业叫做硅酸盐工业。如制造 、 、 等产品的工业。
(2)特点： 强， 高，熔点高， 溶于水，绝缘，耐腐蚀等。
2．陶瓷
(1)制造陶瓷的主要原料： 。
(2)制造陶瓷的一般过程： 、 、 、 、
、成品陶瓷器。
(3)种类(根据原料、烧制温度划分)： 、 、
。
3．玻璃
(1)主要生产原料： 、 、 。
(2)反应原理(用化学反应方程式表示)：
；
。
(3)主要工序： 、 、 和 。
(4)普通玻璃的成分： 、 和SiO2熔合在一起而形成的玻璃态物质。
，即得钢化玻璃。钢化玻璃的机械强度比普通玻璃大4～6倍，不易破碎，破碎时 ，不易伤人。
4．水泥(普通硅酸盐水泥)
(1)主要生产原料： 和 。
(2)普通水泥的成分： 、 、 和 等。
(3)生产过程：
(4)特性：水硬性。即可以在 硬化。
预习内容答案
一、1.硅酸盐或硅的氧化物 硅酸盐 陶瓷、玻璃、水泥 稳定性 硬度 难
2．黏土 混合 成型 干燥 烧结 冷却 土器、炻器、瓷器
3.石英砂 石灰石 纯碱 Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑
热熔 澄清 成型 缓冷 Na2SiO3 CaSiO3 把普通玻璃放入电炉里加热，使它软化，然后急速冷却 没有尖锐的棱角
4.石灰石 黏土 硅酸三钙 酸二钙 铝酸三钙 铁铝酸钙 石灰石、黏土 生料，熟料
空气和水中
堂中互动
【问题探究1】硅酸盐组成复杂表达形式通常有哪几种？
【教师点拨】参考必修1课本P77的资料卡片硅酸盐组成的表示。
分析解答:硅酸盐的两种书写方式
由于硅酸盐的种类多，结构复杂，表示它们的组成较复杂，除简单的硅酸盐如Na2SiO3等用盐的形式表示外，绝大多数常用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示。
把硅酸盐由盐的书写形式改写为氧化物的形式的方法是：xMO•nSiO2•mH2O[如果有(OH)n时]，其中MO表示金属氧化物，x、n、m均由组成中有关原子的个数决定。
复杂硅酸盐改写成氧化物的顺序为碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物、水，一定要记住改写的顺序。
【即学即练1】某些含结晶水的铝硅酸盐失水后成为多孔的晶体，这些孔穴能让气体和液体中直径比孔道小的分子通过，而将大分子留在外面，起着“筛分”的作用，因此有“分子筛”之称，某沸石分子筛，其主要成分为Na2H8AlxSi2O12，它可以用氧化物形式来表示，其中正确的是( )
A. 2Na2O•Al2O3•4SiO2•4H2O B. Na2O•Al2O3•2SiO2•4H2O
C. Na2O•Al2O3•SiO2•H2O D. 2Na2O•Al2O3•2SiO2•4H2O
1.B【解析】根据正负化合价的代数和为零，可得x=2，故改写成氧化物的形式应为Na2O•Al2O3•2SiO2•4H2O。
【问题探究2】传统硅酸盐材料为为什么具备稳定性高、硬度高、熔点高、难溶于水、绝缘、耐腐蚀等特点。
【教师点拨】从物质结构来分析。
分析解答：传统硅酸盐产品以黏土、石英、钾长石和钠长石为原料。原料中一般都含有[SiO4]4第15课时 新型无机非金属材料
学案
【学习目标】
1.了解新型无机非金属材料与传统无机非金属材料的区别。
2.了解高温结构陶瓷和光导纤维的特点及用途。
【重点难点】
高温结构陶瓷和光导纤维的特点及用途。
课前预习
【情景材料】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；没有特殊的荧光材料，就没有彩色电视；没有高纯的单晶硅，就没有今天的信息技术；没有特殊的新型材料，神州八号飞船就无法上天。可见，科技的发展和社会的进步往往受到材料的制约。反过来，一种新材料的发现可能回给社会带来革命性的变化。
新材料在不断涌现如1985年发现了足球烯。旧材料的功能也在拓展，如石英早就存在，石英钟的普及却是近几年的事，光导纤维使玻璃“老爷爷”又焕发了青春。
【预习内容】
根据教材有关内容填写下列空白：
二、新型无机非金属材料
1．新型陶瓷
新型陶瓷的组成已突破了以 两种元素为主的传统组成体系，进一步提高了陶瓷的性能。
(1)碳化硅陶瓷
①特性：硬度 ，化学性质 ，耐 ，可作航天器的涂层材料。
②工业上制取碳化硅的反应方程式： 。
(2)氮化硅陶瓷
①特性与用途：熔点 ，硬度 ，化学性质 ，在高温时仍可保持室温时的强度系数和硬度，可用于制造 、 和 等。
②制取氮化硅(Si3N4)的反应式
a． ；
b． 。
2．现代信息基础材料——单晶硅
(1)硅是目前半导体工业最重要的基础材料，制取纯度为95%～99%的硅(粗硅)的反应方程式为
。
(2)用纯度为95%～99%的硅再生产高纯度硅的反应方程式是
① ；
② 。
3．石墨、金刚石和C60
金刚石、石墨、C60是碳的重要同素异形体。
(1)在金刚石、石墨、C60中熔点由高到低的顺序是： 。
(2)金刚石和石墨二者可以相互转化，二者的转化属于 变化。
(3)气相沉积法制造金刚石薄膜的原理为：
。
⑷20世界80年代，又发现了碳的另一类单质，是由一系列 个碳原子组成的分子，
如 ，其中 最具代表性，在锂、液氨和正丁醇溶液中，C60 可与氢加成得到 和 ，C60可能成为新型 材料，K3C60 具有 性，可开发出高温 材料。C60 将在 材料和
元器件的制造中有潜在的应用价值。
预习内容答案
二、1.Si和O 高 稳定 2000℃高温 SiO2＋3C SiC＋2CO↑
高 大 稳定 轴承 汽轮机叶片 发动机受热面
3Si＋2N2 Si3N4 3SiCl4＋2N2＋6H2 Si3N4＋12HCl
2.SiO2＋2C Si＋2CO↑ Si＋3HCl SiHCl3＋H2
Si＋3HCl SiHCl3＋H2
3.石墨>金刚石>C60 化学
CH4――――――――――――→微波或直流放电基本温度950 ℃、氢气、稀有气体C(金刚石)＋2H2
偶数 C60 、C70 、 C240、C540、C960 C60 C60H18 C60H36 超导 复合 纳米
堂中互动
【问题探究1】常见新型无机非金属材料有几类？
【教师点拨】阅读教材P52～P55，找到标题就可以。
分析解答:
【即学即练1】有关材料分类正确的是( )
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