高一化学教案-第二节硅酸盐工业简介 最新

第二节 硅酸盐工业简介

●教学目标

1.使学生对硅酸盐工业及一些产品有大致印象。

2.激发学生学习化学的兴趣，使学生对化学与生产、生活实际的联系有进一步的认识。 3.扩大学生的知识面，激发学生的求知欲。 ●教学重点

使学生真正地认识到硅酸盐工业与人类生产、生活密切相关。 ●教学难点

激发学生的求知欲 ●课时安排 1课时

●教学方法

实物展示、启发诱导、引导归纳、自学、讲述、实验 ●教学用具 录像机、投影仪

普通玻璃片、红色玻璃片、蓝色玻璃片各一块，普通玻璃管、搪瓷被碰损的碗或杯，稀盐酸 酒精喷灯、火柴 ●教学过程

［引言］请大家看录像机展示的这些物品

［录像机展示］水泥、住宅玻璃、汽车、火车的车窗玻璃、挡风玻璃、各种颜色的玻璃、光学仪器玻璃、器皿玻璃、缸、罐、茶具、瓷质餐具、卫生设施、艺术饰品

［师］录像机刚刚展示的这些物品可谓琳琅满目。大家是否能想到，这些形态不一，用途各异的物品却源自于同一类物质——含硅物质。它们都是以含硅物质为原料经加热制成的，这一制造工业叫做硅酸盐工业。硅酸盐工业在国民经济中占有很重要的地位，本节课我们就来简单了解一下硅酸盐工业。

［板书］第二节 硅酸盐工业简介

［师］首先，我们来了解一下水泥的有关知识。 ［板书］一、水泥

［师］水泥是一种非常重要的建筑材料。请大家阅读课本有关内容，并填写下表。 ［投影展示］水泥 主要原料 主要设备 反应条件 普通水泥的主要成分 主要性质 ［学生

阅读完 课本

后，可由学生回答，教师填写上表］ 答案：

粘土石灰石(石膏)适量 水泥回转窑 高温 硅酸三钙：3CaO·SiO2 硅酸二钙：2CaO·SiO2 铝酸三钙：3CaO·Al2O3 水硬性 ［师］由上表可以看出，水泥最主要的性质是水硬性。即跟水混合搅拌并静置后，很容易凝固变硬，由于水泥具有这一优良特性，被用作建筑材料。又由于它在水中也能硬化，因此是水下工程必不可少的材料。

［问］建筑用粘合剂——水泥沙浆的成分是什么？ ［生］是水泥、沙子和水的混合物。 ［问］混凝土又是由什么做成的呢？

［生］是由水泥、沙子和碎石混合而成。

［师］目前，我国已成为世界上生产和使用水泥制品最多的国家。大家知道吗？解放前水泥曾被称为“洋灰”，就是现在，也仍然还能听到这种叫法。 叫“洋灰”的原因是什么呢？

同学们能否从下面的图表得到启示呢？ ［投影展示］

1949～1998年我国水泥年产量示意图

［学生看图后回答］因为解放前水泥产量小，主要靠外国进口。

［师］很正确。希望大家现在能好好学习，将来在各个领域有很好的作为，以使这个“洋”字在我国越来越少，甚至绝迹。

［过渡］好，水泥的知识我们就了解到这儿，下面我们来学习与我们住宅的光明有很大关系的物质——玻璃。 ［板书］二、玻璃

［师］请大家阅读课本P153有关玻璃的内容，并填写下表 ［投影展示］玻璃 主要用料 纯 碱 石灰石 石 英 反应条件 玻璃窑中发生的主要反应 成 分 Na2SiO3 CaSiO3 SiO2 ［学生阅读完课本后，由学生回答，教师填写上表］

Na2CO3+CO2 高温 CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑ Na2SiO3+CO2↑ ［师］上表所反映的是制造普通玻璃时所用的原料，主要反应及普通玻璃的主要成分。 ［问］上述玻璃窑中发生的反应，能否证明硅酸的酸性比碳酸强呢？说明理由。 ［生甲］能。根据复分解反应的条件，强酸可以制弱酸。

［生乙］不能。从碳和硅在周期表中的相对位置，应该是碳酸酸性强于硅酸。 ［生丙］(疑惑)…… ……

［师］二氧化硅能与碳酸钙和碳酸钠反应生成二氧化碳，是由于该反应的反应物均为固体，在高温下发生反应时，生成的二氧化碳气体脱离反应体系使反应得以进行，但这不能说明硅酸的酸性比碳酸强，酸性强弱的本质是酸电离出氢离子的难易程度。我们已学的复分解反应的规律，仅是适用于溶液里的反应，不能套用高温条件下物质之间的反应。 ［问］为什么制取氟化氢气体或盛放氢氟酸时不能用玻璃容器？

［生］因为玻璃中含有二氧化硅，而氢氟酸可以和二氧化硅发生化学反应。 ［师］很好。

［展示一小块普通玻璃］

［问］大家看，这是一块普通玻璃，当我们把若干块普通玻璃叠加，或从侧面看这块玻璃时，它都是绿色的。为什么？

［生］因为原料中混有二价铁的缘故。 ［展示一块红色玻璃，一块蓝色玻璃］

［问］它们和我刚才取的那块普通玻璃的颜色不一样，是什么造成了它们的这种差别呢？ ［生］是因为在制造玻璃的过程当中，加入了金属氧化物。在红色玻璃中加的是氧化亚铜(Cu2O)，在蓝色玻璃中加的是氧化钴(Co2O3)。

［师］很好。也就是说在制造玻璃的过程中，当我们加入某些金属氧化物时(如二氧化锰、二氧化锡等)，会使玻璃呈现不同的颜色。

［问］请大家根据生活经验，说一下普通玻璃的优点和缺点是什么？ ［生甲］玻璃的透光性能好，但易碎，并且易伤人。

［生乙］玻璃的透明度高，比如可以让我们看见试管里或烧瓶里的反应，还可以看见商店橱窗里的东西。

［生丙］用玻璃制成的物品美观，但就是不结实，如窗户上的玻璃，很容易被打破。 ［生丁］玻璃不耐热，开水都能把它炸裂 ……

［师］大家说得都很好。也正是为了让玻璃“弃恶扬善”，玻璃专家们进行了深入的研究，并不断地制成有各种各样性能的特种玻璃。如石英玻璃、光学玻璃、玻璃纤维、钢化玻璃等。 ［投影展示］

几种玻璃的特性和用途 种 类 普通玻璃 石英玻璃 特 性 在较高温度下易软化 用 途 窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等 膨胀系数小，耐酸碱，强度大，化学仪器；高压水银灯、紫外灯滤光 等的灯壳；光导纤维、压电晶体等 透光性能好，有折光和色散性 眼镜片；照相机、显微镜、望远镜用凹凸透镜等光学仪器 耐腐蚀、不怕烧、不导电、不吸太空飞行员的衣服、玻璃钢等 水、隔热、吸声、防虫蛀 耐高温、耐腐蚀、强度大、质轻、运动器材；微波通讯器材；汽车、抗震裂 火车窗玻璃等 光学玻璃 玻璃纤维 钢化玻璃 ［师］(手取一根玻璃管)大家看，这是由普通玻璃做成的一根玻璃管，现在，我把它放在酒

精喷灯上灼烧，请大家看发生的现象。

［演示实验］取一根玻璃管，置于燃着的酒精喷灯上，把玻璃管拉成两支尖嘴管。 ［问］大家看到了什么？

［生］玻璃受热、变软，可拉细。

［师］实验室里的胶头滴管就是这样制出来的。这说明普通玻璃在高温时易软化、变形。但如果我们在玻璃容器中进行的是高温下的化学反应，普通的玻璃仪器显然是不能满足要求的，这时我们可以用能承受较高温度的石英玻璃容器。石英玻璃的主要成分是二氧化硅，它的膨胀系数小，不怕温度的骤然变化，而且具有很高的化学稳定性，所以是一种制作高温容器的良好材料。 ［讲述］钢化玻璃是将普通玻璃在电炉里加热软化后急速冷却而成的。其成分与普通玻璃一样，但经这样处理后，玻璃的内应力消失，机械强度增大，不易破碎。一旦破碎，碎块也没有尖锐的棱角，不易伤人，是一种安全玻璃。

玻璃纤维是由熔融玻璃拉成或吹成的纤维，是玻璃钢中的增强材料。玻璃钢，是一种复合材料，质轻而坚硬，机械强度可与钢材相比，因此得名。

光学玻璃又称铅玻璃，它与普通成分不相同，主要由硅酸钾、硅酸铅和石英组成。生产中对原料纯度要求高、不能含有氧化铁等杂质，熔制过程要严格控制工艺，并采取搅拌等措施，排净气泡，保证料液高度均匀，只有这样，才能使制成的玻璃质地均匀，有很好的折光性等光学性能。

有关这几种玻璃的特性和用途，请大家参看上面投影

［问］看起来晶莹透明的玻璃是不是晶体呢？请大家思考后回答，说出判断的依据。 ［生甲］是。晶体都能反光，玻璃也能反光，所以是。

［生乙］是。因为玻璃是一个规则的形体，看起来也是亮晶晶的。 ［生丙］不是。晶体都有规则的几何形状，玻璃没有。 ［生丁］不是。晶体都有固定的熔点，而玻璃没有。 ……

［师］好。看来大家都很爱动脑思考。事实上，玻璃不是晶体。因为晶体的外表特征是有一定的、整齐的、有规则的几何外形(当然，构成晶体的那个最小的单元是我们肉眼看不见的)，它有固定的熔点。而玻璃是介于结晶态和无定形态之间的一种物质状态，我们把它叫做玻璃态。

它的结构特点是：它的粒子不像晶体那样有严格的空间排列，但又不像无定形体那样无规则排列，而是“短程有序、远程无序”。即从小范围来看，它有一定的晶型排列；从整体来看，却像无定形的物质那样是无晶形的排列规律。所以玻璃态物质没有一定的熔点，而是在某一温度范围内逐渐软化变为液态。 ［过渡］上面我们学了水泥和玻璃。下面我们再来了解一下由粘土(主要成分是硅酸盐)做原料制成的产品——陶瓷。 ［板书］三、陶瓷

［师］请大家阅读书上“陶瓷”这一部分内容，并了解以下知识。 ［投影展示］陶瓷 主要原料 生产过程 反应条件 种 类 土器、陶器 炻器、瓷器 性 能 抗氧化、抗酸碱腐蚀 耐高温、绝缘、易成型 ［上表可由学生阅读课本后回答，教师填写］ 粘土 ①混合 ②成型③干高温 燥 ④烧结⑤冷却 ［问］我国最为著名的陶器产地在什么地方？有什么之称？ ［生］江苏宜兴。有陶都之称。 ［师］陶器的产生是人类发展史上的一块里程碑，是人类最早不用大自然的现成材料而制成的器具，制陶技术可以说是最古老的材料技术，是人类材料技术的发端。因此，恩格斯把陶器的出现作为新石器时代开始的标志。

我国是世界上最早生产陶器的国家。有黑陶、白陶、彩陶等多个品种。陕西临潼出土的秦始皇兵马佣，被人们称作“世界奇观”，它们就是在烧成的陶胎上进行彩绘而制成的，称为彩绘陶，其工艺水平令世人叹为观止。

制瓷器的要求比制陶器高，它需要纯净的粘土作原料，烧制温度也相对高一些。因此，瓷器比陶器瓷体白净，质地致密。

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。

［问］我国素有”瓷都“之称的地方在哪里？

［生］江西景德镇。

［师］对。景德镇所烧制的薄胎瓷器被誉为：“洁如玉、明如镜、薄如纸、声如磬。”可见有多么的精致了。

［问］对于一般烧制的陶瓷制品，有什么共同的缺陷呢？ ［生甲］表面比较粗糙，而且有不同程度的渗透性。 ［生乙］容易碰破而损坏！ ［问］怎样弥补？

［生］在烧制前在坯体表面涂上一层釉，使成品光滑，不渗水。 ［师举起一个搪瓷杯，上有破损］

［师］大家看，这个杯的外壳就是陶瓷，里面是铁，它的陶瓷表面破损后，露出了其庐山真面目——铁(呈褐色)。下面，我往这个杯里加酸，大家看有什么现象。 ［演示］在搪瓷杯里加稀盐酸，并使酸接触破损处。 ［请坐在前面的同学说一下观察到的现象］

［生］酸遇搪瓷，无现象；当酸接触破损处时有气泡产生。 ［问］大家知道这气泡是什么吗？怎么产生的？

［生］气泡是氢气。是酸与铁发生了反应而生成的。 ［问］这说明陶瓷有什么性质？起什么作用？

［生］说明陶瓷耐腐蚀，不和酸反应，但比较脆，易被碰损。在此起保护和装饰作用。 ［师］回答得很好。关于陶瓷、科学家们一直在探索着扬长避短的制作技术，并已取得了很大的进展和突破。下节课我们将介绍这方面的知识。

［小结］本节课我们以水泥、玻璃、陶瓷为例，简单介绍了硅酸盐工业。它们均是以含硅物质为原料，在高温下，经过一系列复杂的物理、化学变化而得到的产品。 ［布置作业］课本习题：一、2；二。

［参考练习］1.下列物质中属于纯净物的是

A.Na2CO3·10H2O B.水泥 C.纯净的盐酸 D.普通玻璃 答案：A

2.下列叙述正确的是

A.酸均不能与酸性氧化物反应 B.玻璃、陶瓷、水泥容器都不能贮存氢氟酸 C.石灰抹墙、水泥砌墙过程的硬化原理相同 D.石灰窑、玻璃熔炉出来的气体主要成分相同 答案：BD

3.与普通玻璃相比具有相同组成的是

A.钢化玻璃 B.光学仪器玻璃 C.石英玻璃 D.有色玻璃 答案：C

4.下列物质有固定熔点的是

A.水泥 B.玻璃 C.Na2O·SiO2 D.水玻璃 答案：C

5.熔融烧碱应选用的器皿是

A.石英坩埚 B.生铁坩埚 C.普通玻璃坩埚 D.陶瓷坩埚 答案：B ●板书设计

第二节 硅酸盐工业简介 一、水泥 二、玻璃