2023-2024學(xué)年人教版新教材必修第二冊(cè) 第五章第三節(jié) 無(wú)機(jī)非金屬材料（第2課時(shí)） 教案

課題第三節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料第二課時(shí)教學(xué)目標(biāo)課程標(biāo)準(zhǔn)要求1.結(jié)合真實(shí)情景中的，應(yīng)用實(shí)例了解硅及其重要化合物的主要性質(zhì)，認(rèn)識(shí)這些物質(zhì)在生產(chǎn)中的應(yīng)用。2.結(jié)合實(shí)例認(rèn)識(shí)非金屬硅及其化合物的多樣性了解通過(guò)化學(xué)反應(yīng)可以探索物質(zhì)性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化，在促進(jìn)社會(huì)文明進(jìn)步，自然資源綜合利用的重要價(jià)值。3.能說(shuō)明硅元素及其化合物的應(yīng)用對(duì)社會(huì)發(fā)展的價(jià)值。教學(xué)目標(biāo)1.通過(guò)自主學(xué)習(xí)，了解晶體硅、二氧化硅、新型陶瓷、碳納米材料的性能和用途，感受新型無(wú)機(jī)非金屬材料的奇特性能及在高科技領(lǐng)域所發(fā)揮的作用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。2.通過(guò)類比同類物質(zhì)，掌握硅酸和硅酸鈉的化學(xué)性質(zhì)，了解其在日常生活中的用途。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：新型無(wú)機(jī)非金屬材料的主要性能和用途，硅酸鈉。硅酸、二氧化硅的性質(zhì)和用途。難點(diǎn)：硅酸、二氧化硅的性質(zhì)和用途。課前自學(xué)問(wèn)題設(shè)計(jì)及學(xué)情反饋【問(wèn)題1】根據(jù)物質(zhì)類別寫(xiě)出硅酸和氫氧化鈉反應(yīng)的方程式、硅酸受熱分解的反應(yīng)方程式?！締?wèn)題2】已知酸性HCl>H2CO3>H2SiO3，試寫(xiě)出硅酸鈉和鹽酸的反應(yīng)方程式。試寫(xiě)出向硅酸鈉中通入少量的二氧化碳、過(guò)量二氧化碳涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式?！締?wèn)題3】碳和硅原子的結(jié)構(gòu)相似，為什么二氧化硅和二氧化碳的物理性質(zhì)差別很大？化學(xué)性質(zhì)有哪些相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？【問(wèn)題4】閱讀課本第22至23頁(yè)?；卮鸪Ｒ?jiàn)的碳納米管新型陶瓷種類、性能以及用途有哪些？【問(wèn)題5】完成課本第25頁(yè)習(xí)題二，了解日常生活中含硅元素的各物質(zhì)的成分？情境問(wèn)題導(dǎo)入透明小球是硅酸逐漸聚合而形成的膠體-硅酸溶膠，硅酸濃度較大時(shí)，則形成軟而透明的、膠凍狀的硅酸凝膠。硅酸凝膠經(jīng)干燥脫水就形成硅酸干膠，稱為“硅膠”。硅膠常用做實(shí)驗(yàn)室和袋裝食品、瓶裝藥品等的干燥劑，也可以用作催化劑的載體。你知道這是為什么嗎？【情境導(dǎo)入】任務(wù)一：【問(wèn)題1】根據(jù)物質(zhì)類別寫(xiě)出硅酸和氫氧化鈉反應(yīng)的方程式、硅酸受熱分解的反應(yīng)方程式?！具^(guò)渡】硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱，在自然界分布極廣。最簡(jiǎn)單的硅酸鹽是硅酸鈉（Na2SiO3)，可溶于水，其水溶液俗稱水玻璃，是制備硅膠和木材防火劑等的原料?！締?wèn)題2】已知酸性HCl>H2CO3>H2SiO3，試寫(xiě)出硅酸鈉和鹽酸的反應(yīng)方程式?！具^(guò)渡】根據(jù)反應(yīng)Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，能否證明硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)？【問(wèn)題3】該如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明碳酸酸性強(qiáng)于硅酸呢？【問(wèn)題4】試寫(xiě)出向硅酸鈉中通入少量的二氧化碳、過(guò)量二氧化碳涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式。任務(wù)二：【問(wèn)題1】碳和硅原子的結(jié)構(gòu)相似，為什么二氧化硅和二氧化碳的物理性質(zhì)差別很大？化學(xué)性質(zhì)有哪些相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？任務(wù)三：【過(guò)渡】新型無(wú)機(jī)非金屬材料在組成上不再限于傳統(tǒng)的硅酸鹽體系，如陶瓷在光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)等方面具有很多新的特性和功能，進(jìn)一步拓展了材料的應(yīng)用領(lǐng)域。【問(wèn)題1】閱讀課本第22至23頁(yè)?；卮鸪Ｒ?jiàn)的碳納米管新型陶瓷種類、性能以及用途有哪些？【問(wèn)題2】完成課本第25頁(yè)習(xí)題二，了解日常生活中含硅元素的各物質(zhì)的成分？課堂檢測(cè)【訓(xùn)練1】1.下列敘述正確的是（）A.CO2和SiO2都是酸性氧化物，所以兩者的物理性質(zhì)相似B.因?yàn)镃aCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)C.CO2和SiO2都能與碳反應(yīng)，且都作氧化劑D.SiO2既能和NaOH反應(yīng)，又能和HF反應(yīng)，所以二氧化硅屬于兩性氧化物【答案】C【訓(xùn)練2】化學(xué)知識(shí)與科技、生產(chǎn)、生活有密切的關(guān)系。下列敘述中錯(cuò)誤的是（）A．“天宮二號(hào)”空間運(yùn)行的動(dòng)力源泉——太陽(yáng)能電池帆板，其核心材料為晶體硅B．“天問(wèn)一號(hào)”火星車(chē)使用的保溫材料——納米氣凝膠，具有丁達(dá)爾效應(yīng)C．三星堆二號(hào)祭祀坑出土商代的銅人銅像填補(bǔ)了我國(guó)考古學(xué)、青銅文化史上的諸多空白。青銅器的出土表明我國(guó)商代已經(jīng)掌握冶煉銅技術(shù)D．“北斗系統(tǒng)”組網(wǎng)成功，北斗芯片中的半導(dǎo)體材料為二氧化硅【答案】D【訓(xùn)練3】硅元素在自然界中主要以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）Si是良好的半導(dǎo)體材料，試寫(xiě)出硅單質(zhì)的一種用途：。（2）SiO2是玻璃的主要成分之一，燒堿溶液對(duì)玻璃有腐蝕性，寫(xiě)出SiO2與燒堿溶液反應(yīng)的離子方程式：。（3）Na2SiO3溶液俗稱，往Na2SiO3溶液中通入足量CO2氣體出現(xiàn)的現(xiàn)象是。（4）工業(yè)上常用焦炭和二氧化硅在高溫條件下制備粗硅，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為?！敬鸢浮浚?）用作計(jì)算機(jī)的芯片（或硅太陽(yáng)能電池）（2）SiO2＋2OH－Si＋H2O（3）水玻璃有白色不溶物生成（4）2C＋SiO2Si＋2CO↑【訓(xùn)練4】中國(guó)高鐵對(duì)實(shí)現(xiàn)“一帶一路”的戰(zhàn)略構(gòu)想有重要的作用。（1）建設(shè)高鐵軌道需要大量的水泥，生產(chǎn)水泥的主要原材料是黏土和。（2）高鐵上的信息傳輸系統(tǒng)使用了光導(dǎo)纖維，其主要成分是；乘務(wù)員使用的無(wú)線通話機(jī)的芯片材料是。（3）高鐵上安裝有許多玻璃，氫氟酸可以處理玻璃表面的微裂紋，氫氟酸與玻璃中的二氧化硅反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（4）高鐵上的衛(wèi)生間沒(méi)有任何異味，是由于所使用的馬桶、地漏和洗手盆下水口都是納米硅膠的高科技產(chǎn)品，向硅酸鈉溶液中加入稀鹽酸可產(chǎn)生硅酸膠體，該反應(yīng)的離子方程式為?！敬鸢浮浚?）石灰石（2）SiO2Si（3）SiO2＋4HFSiF4↑＋2H2O（4）Si＋2H＋H2SiO3（膠體）課堂小結(jié)回歸目標(biāo)硅酸與堿反應(yīng)：H2SiO3+2NaOH==Na2SiO3+2H2O受熱分解：H2SiO3H2O+SiO2硅酸鈉與鹽酸反應(yīng)：Na2SiO3＋2HCl2NaCl＋H2SiO3↓與CO2反應(yīng)：CO2少量：Na2SiO3＋CO2＋H2ONa2CO3＋H2SiO3↓CO2過(guò)量：Na2SiO3＋2CO2＋2H2O