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小学语文微课教案

发表时间:2020-09-23

金属材料。

一名优秀的教师就要对每一课堂负责,作为高中教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容,帮助高中教师掌握上课时的教学节奏。你知道怎么写具体的高中教案内容吗?下面是小编精心为您整理的“金属材料”,仅供参考,欢迎大家阅读。

第二节铝金属材料(第三课时)学案教师寄语

态度决定高度,奋斗改变命运。

学习目标

知识与技能

了解金属材料的分类以及用途,进一步体会金属性质与金属材料的密切关系;

了解金、银、铜的主要性质以及它们在工业生产和高科技领域的应用;

复习铝及其化合物的化学性质,并掌握关于Al3+与OH-的反应。

过程与方法

通过对钢铁、金、银、铜的学习,培养学生的自学能力和概括能力;

通过对前两课时的复习,培养学生归纳总结的能力。

情感、态度和价值观

通过金属材料在生产和生活中的应用的学习,使学生认识到化学的重要性,增强学好化学服务社会的责任感和使命感。

通过分组探究、交流研讨培养学生敢于质疑、勇于创新、团结合作的学习精神。

重点、难点

Cu及其化合物的性质;Al3+与OH-的反应

学习过程

[复习回顾]

什么是合金?合金有什么特性?

,。

三、金属和金属材料

1、分类

黑色金属材料:

有色金属材料:

2、重要的黑色金属材料——钢铁

自主阅读课本119——120页内容,小组内讨论,完成下面的表格

种类

成分

性能

用途

生铁

炼钢、各种铸件等

普通钢

钢筋、钢丝、车轴、履带、弹簧等

不锈钢

建筑装饰、医疗器械等

[交流研讨]不锈钢为什么不易锈蚀?

[即时练习]1、下列物质中属于有色金属材料的是()

A不锈钢B铝合金C生铁D钛合金

2、下列关于不锈钢和普通钢的叙述中正确的是()

A组成元素相同B耐腐蚀性能不同

C都属于钢,因此物理性质相同D构成的主要元素都是铁,因此化学性质完全相同

3、几种有色金属材料——金、银、铜

(1)物理性质

金属材料

颜色

硬度

(三者大小关系,下同)

延展性

导电性

导热性

(2)Cu及其化合物

[复习回顾]

回忆曾经学习过的关于铜的性质,完成下面的化学反应方程式。

①Cu的化学性质

a与非金属单质Cu+O2

[交流研讨]铜单质与硫单质和与氯气反应得到的物质分别是什么?

b与酸(强氧化性)

Cu+HNO3(稀)=++

Cu+HNO3(浓)=++

Cu+H2SO4(浓)++

c与盐溶液Cu+FeCl3=+

d铜的锈蚀Cu+O2+H2O+CO2=

②铜的常见化合物

[复习回顾]

你能想起铜的哪些化合物?你能说出它们的颜色和状态吗?

a氧化铜CuO+

b硫酸铜:CuSO4·5H2O+;CuSO4+5H2O=

[交流研讨]

结合CuSO4和CuSO4·5H2O的相互转化关系及各自的特点,交流讨论在化学实验中有什么用处?

[自主学习]

自主阅读课本121——122页内容,分组讨论总结金、银、铜三种金属的应用,并了解21世纪的金属——钛的特点和应用,完成学案上的内容。

Au

航空、航天

Ag

装饰品

Cu

1、金、银、铜的应用2、21世纪的金属——钛还被称为和,你知道为什么这样称呼吗?

[即时练习]

3、下列对金、银、铜的描述错误的是()

A.金在电子工业中的用量占金在工业用量的90%以上

B.金在自然界中主要以游离态存在,可用物理方法提取

C.银在有机合成、能源开发、材料制造等方面有广泛的应用前景

D.因为铜的导电、导热性不如金和银,故制造电线电缆的材料绝大部分换成了金或银

4、下列金属中,常温下就易和氧气反应的是( )

A.钯B.铂C.铁D.铜

[概括总结]

第三节重点内容是铝及其化合物的性质和铜及其化合物的性质,以及金属及金属材料的广泛应用有所了解。

一、铝及其化合物的性质。

Al

Al2O3

⑤a

①②⑦⑥

④③c⑧b注意:1、Al(OH)3的制取方法?为什么不能用NaOH溶液?

2、向Al3+的溶液中逐滴滴加NaOH溶液会出现什么现象?原因是什么?3、如果向NaOH溶液中逐滴滴加Al3+又会产生什么现象呢?原因又是什么?二、铜及其化合物的性质

三、金属与金属材料

[随堂练习]

1、要使氯化铝溶液中的Al3+全部沉淀,适宜用的试剂是()

ANaOH溶液BAgNO3溶液C盐酸D氨水

2、下列各组离子在溶液中可以大量共存,且加入氨水后也不产生沉淀的是()

A.Na+Ba2+Cl-SO42-B.K+[Al(OH)4]-NO3-OH-

C.H+NH4+Al3+SO42-D.H+Cl-Ag+NO3-

3、有100mlMgCl2和AlCl3的混合溶液,C(Mg2+)为0.2mol/L,C(Cl-)为1.3mol/L。要使Mg2+转为沉淀分离出来,至少需要4mol/LNaOH溶液体积为()

A40mlB36mlC20mlD10ml

4、两份铝屑,第一份与过量的盐酸反应,第二份与过量的NaOH溶液反应,产生氢气的体积比为1:2,则第一份与第二份铝屑的质量比为()

A、1:1B、1:2C、1:3D、1:4

5、下列物质中既能与稀硫酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应是()

(1)NaHCO3(2)Al2O3(3)Al(4)Al(OH)3

A.(3)B.(3)(4)C.(2)(3)(4)D.全部

6、把一小块镁铝合金溶于100mL盐酸中,然后向其中滴入溶液,生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积如下图所示。求:(1)镁铝合金的质量组成。

(2)盐酸的物质的量浓度。

(3)B点沉淀的质量。

[课后作业]

1、完成[概括总结]中第一部分铝及其化合物的转化关系图表,并写出化学反应方程式和离子反应方程式。

2、课下通过多种方式查阅金属材料在日常生活中的应用实例,并体会其中蕴含了什么样的化学知识。

扩展阅读

第2节铝金属材料


第2节铝金属材料
1铝与铝合金

【温故知新】
钠、镁、铁性质的相似性
(1)物理性质:都是银白色,有金属的光泽,都能导电,都能传热,都有良好的延展性。
(2)化学性质:都能与非金属单质(如氧气、氯气等)反应;都能与酸反应;都能与某些盐溶液(如:CuSO4溶液)反应。
1.铝
(1)物理性质:硬度较小,银白色质轻,密度为2.7g/cm,具有一定的耐磨性,有很好的延展性和导电性,熔点低(666.4℃),沸点高(2467℃)。
(2)化学性质
①与非金属反应
a与氧气反应:
常温下,铝被空气中的氧气氧化,表面生成一层致密的氧化物薄膜,失去金属光泽。
点燃时,金属铝可以在氧气中燃烧:4Al+3O22Al2O3
说明:该反应放出大量热和耀眼的白光,因而铝可用于制造燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等。
【知识链接】
英阿马岛战争中英方的一艘现代化驱逐舰被阿方导弹击中后,燃起滔天大火,无法扑灭,导致舰艇沉没,这是怎么回事呢?原来,驱逐舰夹板上大量使用铝,铝在高温下发生了燃烧,生成氧化铝。
b.与氯气、硫等非金属反应
2Al+3Cl22AlCl34Al+3S2Al2S3
②与酸的反应
a.与非氧化酸(盐酸、稀硫酸)反应,有氢气生成:2Al+6H+=2Al3++3H2↑。
b.与氧化酸(硝酸,浓硫酸)反应,无氢气生成:Al+4HNO3(稀)=Al(NO3)3+NO↑+2H2O
注意:Al遇冷的浓硫酸、浓硝酸会钝化,但加热可反应。
③与碱的反应
化学方程式:2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
离子方程式:2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑
【领悟整合】
铝和强碱溶液反应,不是铝直接和碱反应,而是铝先和强碱溶液中的水反应生成氢氧化铝,然后氢氧化铝再和强碱反应生成四羟基合铝酸盐。如铝和氢氧化钠溶液反应分两步进行:2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑;Al(OH)3+NaOH=Na〔Al(OH)4〕。因此,在此反应中,铝为还原剂,水为氧化剂。
④与金属氧化物的反应(铝热反应)
金属铝在高温下可与Fe2O3反应:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
说明:a该反应称为铝热反应,铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂。利用铝热反应可焊接钢轨大截面的钢材部件等。
b铝和氧化铁在高温下发生的反应不仅可用于焊接钢轨,还可用于定向爆破定向爆破是指在地基的钢筋混处安放铝热剂,引燃后产生的温度高达2500-3500℃,使钢筋熔断,楼体倒塌。
c铝不仅可与氧化铁发生铝热反应,用其他金属氧化物如V2O5、Cr2O3、MnO2等代替氧化铁也可发生铝热反应。铝热反应还可用于冶炼钒、锰等金属。
【领悟整合】
在以上四种反应中,铝的化合价均由0价升高到+3价,被氧化,做还原剂。可以看出,铝具有较强的还原性,是一种较为活泼的金属。
2、铝合金
(1)合金:合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
一般来说,合金的性能优于纯金属,合金的熔点比它的各成分金属熔点都低,硬度比它的各成分金属大。但合金的性质并不是各成分金属性质的总和。
(2)铝合金
金属铝中加入其他元素如铜、镁、硅、锌、锂等,即形成各种性能优良的铝合金。
①性质特征
铝合金具有密度小、强度高、塑性好、易于成形、制造工艺简单、成本低廉等特点,并且表面易形成致密的氧化物保护膜而具有一定的抗腐蚀能力。
②用途
铝合金主要用于建筑业、容器和包装业、交通运输及电子行业,如汽车车轮的骨架,硬盘抽取盒等。另外,还广泛用于制造飞机构件。
2铝的重要化合物
1.氧化铝
(1)存在:自然界中纯净的Al2O3为无色晶体,俗称刚玉,硬度仅次于金刚石,可作人造宝石。
(2)物理性质:白色固体,不溶于水,熔点高。
说明:由于Al2O3熔点高,难分解,因而可做良好的耐火材料。
(3)化学性质
①与酸反应:Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O(Al2O3+6H+=2Al3++3H2O)

②与碱反应:Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4](Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-)
说明:氧化铝具有不同于一般氧化物的性质,既与强酸反应也与强碱反应,属于两性氧化物。
思考:(1)铝是一种较为活泼的金属,为什么生活中的铝制品却比较稳定呢?(2)将未打磨的铝片投入盛有氢氧化钠溶液的试管中,观察到开始并无气泡,一段时间后才有气体产生,为什么?
提示:(1)铝表面形成一层致密的氧化物保护膜,将空气与铝隔开。(2)开始是铝表面的氧化铝与碱液反应,不生成气体,当表面的氧化铝溶解完,才发生铝与碱液反应,生成氢气。
2.氢氧化铝
(1)物理性质:Al(OH)3是几乎不溶于水的白色胶状固体,具有吸附性。
(2)化学性质
①与酸反应:Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O(Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O)
②与碱反应:Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4](Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-)
说明:Al(OH)3与Al2O3一样,既与酸反应又与碱反应,具有两性,属于两性氢氧化物。
①受热易分解:大部分难溶性的氢氧化物在受热时可以分解生成相应的氧化物和水,Al(OH)3也不例外。
2Al(OH)3Al2O3+3H2O
(3)Al(OH)3的制取:
①铝盐与碱反应:用铝盐与可溶性弱碱氨水反应制Al(OH)3:Al3++3NH3H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
说明:制取Al(OH)3也可用铝盐与强碱作用,但应严格控制加入碱的量,因为强碱过量会使制得的Al(OH)3转化为四羟基合铝酸盐:Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-。所以,实验室一般不采用这种方法制Al(OH)3。
②四羟基合铝酸盐与酸反应:一般用向偏铝酸盐溶液中通入CO2的方法制取Al(OH)3。
当CO2不足或适量时:2[Al(OH)4]-+CO2=2Al(OH)3↓+CO32-+H2O;CO2过量时:[Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-。
说明:一般不用强酸,因为强酸的量控制不当会使制得的Al(OH)3溶解:[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O;Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
(4)Al(OH)3的用途:
由于Al(OH)3具有吸附性,既能凝聚水中悬浮物,又能吸附色素,因此Al(OH)3可作净水剂和色素吸附剂。
【联想发散】
明矾净水原理——明矾(KAl(SO4)212H2O)溶于水发生下列反应:KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-;Al3++3H2O=2Al(OH)3(胶体)+3H+。Al(OH)3胶体中胶粒有吸附水中悬浮杂质的作用,使其质量增大,沉降水底,达到净化水的目的。
3金属与金属材料
1.金属的分类
(1)冶金工业
黑色金属:Fe、Cr、Mn(黑色金属的颜色不一定是黑色,如纯净的铁、铬的颜色是银白色)
有色金属:除Fe、Cr、Mn以外的所有金属
(2)按密度
轻金属:密度<4.5g/cm3(如钠、镁、铝)
重金属:密度>4.5g/cm3(如铁、铜、W)
(3)按自然界中的含量
常见金属:如铁(4.75%)铝(7.7%)钙(3.45%)等
稀有金属:如锆、铌、钼等
2.金属的通性:有金属光泽、有延展性,是电和热的良导体,具有还原性。
【联想发散】
金属之最:在生活生产中使用最广泛的金属是铁;地壳中含量最多的金属元素是铝(Al);最稳定的金属单质,延展性最好的都是金(Au);导电性能最好的是银(Ag);自然界中最活泼的金属是铯(Cs);最硬的金属单质是铬(Cr);熔点最高的金属单质是钨(3413℃)(W);熔点最低的金属单质是汞(-39℃)(Hg);密度最大的是锇(22.57g/cm3)。
2.钢铁
(1)生铁:含碳量2%-4.3%,硬度大,但较脆且不易机械加工。
(2)普通钢:含碳量0.03%-2%,增加了铁锰等元素,改善了铁的性能,但易锈蚀。
(3)不锈钢:在普通钢基础上,加入铬镍等元素,含铬在一般在12%以上,在空气中能保持金属光泽,且有不生锈的特性。
说明:由于铬元素的加入,能使钢材表面形成致密且坚固的氧化膜,防止内部铁与外界物质接触。镍元素的加入,使不锈钢在酸碱盐的水溶液中也能具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。
3.金、银、铜等金属材料
(1)物理性质
①特性:金是黄色金属;银是白色金属;铜是紫红色金属。
②共性:硬度较小,熔点较高,密度较大,具有金属光泽、良好的延展性、导电性和导热性。
(2)化学性质:金、银、铜都属于不活泼金属,相对而言,其活泼程度依次增强。
①金:金是最稳定的金属之一,在高温下也不能与氧气反应,不能被硝酸等强氧化性酸氧化。但金能溶解在王水中。
②银:银虽然不能与盐酸、稀硫酸反应,但却能溶解在硝酸等强氧化性酸中:
Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O;3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O
③铜:
a与非金属单质反应:2Cu+O22CuO;2Cu+SCu2S;Cu+Cl2CuCl2
b与酸反应:与银相似,铜不能与盐酸、稀硫酸反应,但却能溶解在硝酸等强氧化性酸中:
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
c与盐溶液反应:Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2
d铜的锈蚀:铜在干燥空气中性质稳定,但在潮湿空气中会被腐蚀,在其表面逐渐形成一层绿色的铜锈:2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3
(3)用途:
①金及其合金除了用于首饰以外,在电子工业的用量占工业用量的90%以上。在航空航天工业中,金在制造飞机和航天器有关部件所用的材料也占有重要地位。
②银除了用于首饰以外,在有机合成、能源开发、材料制造等方面的应用越来越被重视。
③铜在电气和电子工业中主要用于制造电线、通讯电缆等。这方面应用占铜的工业总用量的一半左右,半导体器件中的硅芯片上用铜代替铝线;建筑业上用铜制造水管及其它排水设施,具有独特的杀菌功能,抑制细菌生长。
④钛(Ti)――“21世纪的金属”性能优储量大,用于制造飞机、导弹、宇宙飞船、舰艇、化工设备、纺织机械、人造卫星、医疗器械、“人造骨骼”等。
⑤铀(U)――做核电厂反应堆的核燃料。
⑥镅(Am)――用作烟雾探测器中的烟雾监测材料。
4.铜的常见化合物
(1)颜色、溶解性:CuO——黑色、难溶;Cu2O——红色、难溶;Cu2S——黑色、难溶;CuSO4——白色、易溶;CuSO45H2O——蓝色、易溶;Cu2(OH)2CO3——绿色、难溶;Cu(OH)2——蓝色、难溶。
(2)化学性质
①氧化铜
a.氧化铜有金属氧化物的性质,例如:CuO+2HCl=CuCl2+H2O
b.氧化铜具有弱氧化性,可与某些还原剂反应。例如:
H2+CuOCu+H2O;C+2CuO2Cu+CO2↑;CO+CuOCu+CO2;
2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O
c.氧化铜在高温下可发生分解反应:4CuO2Cu2O+O2↑
②硫酸铜:CuSO4晶体与无水CuSO4之间可以相互转化
CuSO45H2OCuSO4+5H2O;CuSO4+5H2O=CuSO45H2O
开拓学习新视野

▲课标知识拓展
【专题放送】
有关Al(OH)3的反应图像
项目图象离子方程式
NH3H2O滴入AlCl3溶液中
Al3++3NH3H2O=Al(OH)3↓+3NH4+

CO2通入NaAl[(OH)4]溶液中
Al[(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-
2Al[(OH)4]-+CO2=2Al(OH)3↓+CO32-+H2O

NaOH滴入AlCl3溶液中
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-=Al[(OH)4]-

AlCl3滴入NaOH溶液中
Al3++4OH-=Al[(OH)4]-
3Al[(OH)4]-+Al3+=4Al(OH)3↓

HCl滴入NaAl[(OH)4]溶液中
Al[(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O

NaAl[(OH)4]溶液滴入HCl中
AlO2-+4H+=Al3++2H2O
Al3++3Al[(OH)4]-=4Al(OH)3↓

无机非金属材料教案


一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备,高中教师要准备好教案,这是老师职责的一部分。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣,帮助高中教师缓解教学的压力,提高教学质量。你知道怎么写具体的高中教案内容吗?以下是小编为大家收集的“无机非金属材料教案”希望能对您有所帮助,请收藏。

第三节无机非金属材料
●教学目标
1.使学生对硅酸盐工业及一些产品和新型无机非金属材料有大致印象。
2.使学生认识到化学在社会、生活、生产、科学技术中的重要作用。用科学的奇妙和威力激发学生学习化学的兴趣。
3.通过介绍我国材料科学发展的成就,对学生进行爱国主义教育。
4.通过社会及科学技术的发展对新型材料的要求,培养学生的社会责任感。
●教学重点
水泥、玻璃、陶瓷工业的发展及其在现代国民经济中的主要地位
新型无机非金属材料的特点、用途和发展
●教学难点
激发学生的求知欲
培养学生热爱科学的情感
●课时安排
2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、被碰损的搪瓷碗或杯,稀盐酸、酒精喷灯、火柴、图片、高压钠灯、光导纤维玩具。
●教学过程
第一课时
[引言]请同学们看以下一些住宅图,并注意它们各自的构成材料。
[图片展示]图片1:原始人居住的洞穴
图片2:用茅草搭起来的房屋
图片3:用树枝、泥巴盖起来的房子
图片4:用石头砌起来的石屋,用木棍、木板搭起来的房子
图片5:用砖、水泥等盖的住宅
图片6:高楼大厦
图片7:现代居室(包括电视机、音响、电脑等)
[问]大家看了这些图片以后,想到了什么?
[生]甲:人类社会是越来越进步的。
乙:所用材料越来越高级。
丙:人类智慧的力量是无穷的。
丁:人类可以在自然条件材料的基础上进行再加工。
戊:人类加工自然资料的技术越来越高,以至于根本看不出它们的本来面目。
……
[师]大家回答得很好。以上图片说明这样一个事实,即在人类社会发展的过程中,大自然馈赠予人类的材料(如泥土、木材、石头等),已远远不能满足人类社会发展的需求。为了人类自身发展的需要,人们总是在大自然的馈赠之外,用自己的聪明才智和勤劳的双手,不断地研制、创造着各种各样的新材料,以满足人类物质文明和科学技术不断发展的需要。
人类使用和制造材料有着悠久的历史,从制造出第一种材料——陶开始,发展到今天,材料的品种越来越多,各种材料组成了一个庞大的材料家族。
在材料家族中,有一类非常重要的材料叫无机非金属材料。
[板书]第三节无机非金属材料
[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。硅酸盐工业的产品即为硅酸盐材料。本节课我们就来简单了解几种硅酸盐材料。
[板书]一、硅酸盐材料
[师]首先,我们来了解一下水泥的有关知识。
[板书]1.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:3CaOSiO2硅酸二钙:2CaOSiO2铝酸三钙:3CaOAl2O3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?解放前我国的水泥曾被称为“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]因为解放前我国的水泥产量小,所使用的水泥主要靠外国进口。
[师]很正确。希望同学们现在能好好学习,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,最后消失。
[过渡]水泥的知识我们就了解这些。下面我们就来学习在我们工作和生活中随处可见的物质——玻璃。
[板书]2.玻璃
[师]请大家阅读课本P150有关玻璃的内容,并填写下表。
[投影展示]玻璃
主要用料反应条件玻璃窑中发生的主要反应成分
[学生阅读完课本后,由学生回答,教师填写上表]
纯碱
石灰石
石英高温Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑
Na2SiO3
CaSiO3
SiO2
[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。
[问题探究]据强酸制弱酸的规律,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?
[生甲]能
[生乙]不能。强酸制弱酸的规律仅适用于溶液中进行的反应,而且,从碳和硅在周期表中的位置推断,应该是碳酸酸性强于硅酸。
[师]生乙回答的很准确。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。
[问题探究]有关氢氟酸的反应可否在玻璃容器中进行?
[生]不能。玻璃中含有SiO2,SiO2能与氢氟酸反应(4HF+SiO2====SiF4↑+2H2O),而使玻璃被腐蚀。
[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
种类特性用途
普通玻璃在较高温度下易软化窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等
石英玻璃膨胀系数小,耐酸碱,强度大,滤光化学仪器;高压水银灯、紫外灯等的灯壳;光导纤维、压电晶体等
光学玻璃透光性能好,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
玻璃纤维耐腐蚀、不怕烧、不导电、不吸水、隔热、吸声、防虫蛀太空飞行员的衣服、玻璃钢等
钢化玻璃耐高温、耐腐蚀、强度大、质轻、抗震裂运动器材;微波通讯器材;汽车、火车窗玻璃等
[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,烧软后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,它与普通玻璃成分不相同,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。
[2板书]3.陶瓷
[师]请同学们阅读教材上“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性能
[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干燥④烧结⑤冷却高温土器、陶器炻器、瓷器抗氧化、抗酸碱腐蚀耐高温、绝缘、易成型
[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俑,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]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。
思考:在多年使用的厨房里,久未更换的玻璃往往失去光泽,严重的还会形成白色斑点,这种现象化学上叫做“碱析”,产生碱析的化学方程式为___________________。
解析:这是一道运用所学知识解释实际问题的题目,经常尝试既有利于掌握化学理论知识,还利于培养自己的实践能力。玻璃的主要成分有Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。厨房中CO2、H2O(g)浓度相对较高,碳酸酸性强于硅酸,时间长了玻璃中的Na2SiO3将会在CO2、H2O(g)的持续作用下析出白色H2SiO3,所以往往失去光泽,严重的会形成白色斑点。
答案:Na2SiO3+CO2+H2O====Na2CO3+H2SiO3
[小结]本节课我们以水泥、玻璃、陶瓷为例,简单介绍了硅酸盐材料,它们均是以含硅物质为原料,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:2、3
●板书设计
第三节无机非金属材料(第一课时)
一、硅酸盐材料
1.水泥
2.玻璃
3.陶瓷
●教学说明
本节课在知识的理解上,并无难点。难的是如何真正激发学生的学习兴趣,并让其产生强烈的求知欲。如若单纯地让学生去自学这部分知识,学生很容易读懂,但日后的印象会如过眼烟云;若只是教师讲述,学生会有单调乏味之感。基于以上考虑,采取录像展示(展示的资料很容易得到,且可不拘一格)、实物展示、学生自学、归纳、教师激疑引导、实验问答等教学方法,以激活学生思维。如通过演示酸与搪瓷器具的反应,可让学生对陶瓷具有抗腐蚀性有较深的印象。另外,在课堂上还补充了一些课外知识,以扩大学生的知识面,让他们愉快地接受知识。
建议教师在平时要注意多搜集资料,以使课堂内容更加丰富、生动。

用途广泛的金属材料


课题:用途广泛的金属材料
教材分析:
生产和生活中,是非常重要的。环顾我们四周,很多物品是有金属材料制成的,而金属材料包括纯金属和合金最简单的金属材料是纯金属,但我们实际应用的都是具有优良性能的合金,应用极其广泛,那么本节课我们就来学习:第三节用途广泛的金属材料
学习目标
【知识目标】
1.认识金属与合金在性能上的主要差异。
2.知道生活中常见合金铁合金及铜合金的主要成分及性能。
【能力目标】
1.通过列表比较,了解各类金属化合物的性质。同时掌握学习元素化合物的方法——比较法。
2.通过对几个实验的探究,体会实验方法在化学研究中的作用,并认识到实验过程中控制实验条件的重要性。
【道德情感目标】
通过实践活动认识如何正确使用金属及如何爱护金属资源
重点与难点
【重点】知道生活中铁合金及铜合金的主要成分及性能。
【难点】铁合金及铜合金的主要成分及性能
教学方法与过程:
探究式教学,实验总结法,结合实际法
[板书]第三节用途广泛的金属材料
[讲述]在生产和生活中,是非常重要的。环顾我们四周,很多物品是有金属材料制成的,最简单的金属材料是纯合金,但我们实际应用的都是具有优良性能的合金。
[板书]一、常见合金的重要应用
[回顾]初中学过的合金知识,回答什么是合金?合金具有哪些优良性能?
[回答]合金优良的物理、化学或机械性能:硬度比各成分的大;熔点比各成分的低。
合金比各成分纯金属具有更广泛的用途。
[投影]图3-26司母戊鼎
[板书]1、铜合金
[介绍]司母戊鼎:含铜84.8%、锡11.6%、铅2.8%,工艺精湛,体现了我国光辉灿烂的古代科技
[简介]黄铜(含锌及少量的锡、铅、铝等)及白铜(含镍、锌及少量锰)成分.
[练习]现代建筑的门窗框架、常用电解加工成古铜色的硬铝制品。硬铝是:
A.Al–Si合金B.Al–Cu–Mg–Mn–Si合金C.Al–Mg合金D.表面有氧化膜的纯铝
答案:B
[板书]2、钢
[讲述]钢是用途最广、用量最大的金属合金,据成分可分为两打类:碳素钢、合金钢。
[板书]钢是铁的合金,含碳量在0.03%~2%之间常含少量硅、锰,几乎不含硫、磷等元素。钢的分类:碳素钢、合金钢。
[投影]学生阅读
[探讨交流]1、生铁和钢性质上为何不同?
2、交流你所知道的铝合金、镁合金、铜合金的用途。
[板书]二、正确选用金属材料
[思考与交流]某家庭准备装修门窗(计划使用十年),可共选用的材料有:木材、钢板、铝合金、塑钢、,请分析每种材料的性能、价格、安装成本、利弊等,进行讨论分析,选用何种材料好?
[提示]选择材料时,需考虑主要用途、外观、物理性质、化学性质、价格、加工难度、日常维修、对环境的影响………。
[投影]科学视野:用途广泛的稀土金属
[阅读材料]稀土元素是镧系元素系稀土类元素群的总称,包含钪Sc、钇Y及镧系中的镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu、钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu,共17个元素。稀土元素能与其它元素组成品种繁多、功能千变万化,用途各异的新型材料,被称为“现代工业的维生素,和神奇的新材料宝库。”
我国稀土资源占世界稀土资源的80%,以氧化物(REO)计达3600万吨,远景储量实际是1亿吨。我国稀土资源分南北两大块。
——北方:轻稀土资源,集中在包头白云鄂博特等地,以后在四川冕宁又有发现。主要含镧、铈、镨、钕和少量钐、铕、钆等元素;
——南方:中重稀土资源,分布在江西、广东、广西、福建、湖南等省,以罕见的离子态赋存与花岗岩风化壳层中,主要含钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇和镧、钕等元素。
稀土的神奇特性,也是被人们逐渐认识的。发展到现在,稀土已经从应用于冶金、机器、石油、化工、玻璃、陶瓷、纺织染色,皮草揉制和农牧养殖业等传统产业中,逐渐发展到光、电、磁多功能高科技新材料中。在钢、铁有色金属中,添加微量稀土,可以明显的提高金属材料的性能;稀土球墨铸铁管比普通铸铁管的强度高5-6倍。稀土添加到某些钢中,可以明显提高钢材的强度、耐磨性和抗腐蚀性,稀土铝导线不但提高强度20%,而且还提高2-4%的导电性能。稀土微肥和稀土复合肥,可提高作物产量,并可增加作物的抗病性能。
稀土作为基体元素能制造出具有特殊“光电磁”性能的多种功能材料,如稀土永磁材料,稀土镍氢电池材料,稀土荧光材料,稀土催化剂。稀土激光材料,稀土精密陶瓷材料。生物工程材料等,它们都是发展电子信息产业,开发新能源,治理环保和国防尖端技术等方面必不可缺少的材料。例如稀土永磁材料(钕铁硼永磁)是当今磁性最强的永磁体,它被称“一代磁王”。稀土永磁材料现已广泛的用到了微型电机,工业用电机、风力发电机、音响设备、仪器仪表。航天航空通讯,医用核磁共振成像仪等方面。
稀土永磁材料用于电机,可使设备小型化,轻型化,同等功率的电机,体积和重量可减少30%以上。用稀土永磁同步电机代替工业上的异步电机,节电率可达12-15%,真正的稀土三基色荧光灯代替白炽灯,节电率可达到80%。稀土金属卤化物灯已被大量用于城市广场、体育场馆和高层建筑的美化泛光照明。这些新型电光源不但节电效果明显。而且大大提高了照明质量,其生产过程也减少了污染,被称作“绿色照明”。彩色电视正是采用了稀土三基色荧光粉,才能获得彩色逼真的画面。稀土镍氢电池,可以充电而无记忆效应,代替了有污染的镍镉电池,被称作无污染的“绿色电池”。它已广泛用于移动电话,笔记本电脑等设备上。各种稀土功能材料,在航空、航天和尖端国防技术上,如雷达,侦查卫星。激光制导和自动指挥系统等方面都获得了广泛的应用。
稀土在高新技术领域中的应用,与其工业技术发达程度成正比。美国的稀土用量一直居世界第一位,日本、英国、法国、德国等工业发达国家都没有稀土资源,但他们都有很先进的稀土应用技术。美国认定的35个战略元素和日本选定的26个高技术元素中,都包括了全部的稀土元素。所以稀土被称为神奇的稀土。
[课外实践]
1、调查或实验:易拉罐的主要成分。
2、查阅资料:新型合金的用途。
3、就近参观金属材料的生产、加工企业(或者观看有关影像),收集有关资料,撰写有关科学小品。
[课后练习]
1、多数合金与组成成份相比较,合金的()
A熔点高,硬度小B密度大
C机械强度差D熔点低,硬度大
2.在我国文明发展过程中,最早较广泛使用的金属是()
A、铜B、铁C、铝D、铅
3.现代建筑门框架,常用电解加工成古铜色的硬铝制造。硬铝是()
AAl—Mg合金BAl—Cu—Mg—Mn—Si合金
CAl—Si合金D表面的氧化铝膜的纯铝
4、某合金与铁的物理性质的比较如下表所示:
熔点/℃密度(g/cm3)硬度(金刚石为10)导电性(银为100)
某合金25003.007.42.3
铁15357.864.517
还知该合金耐腐蚀,强度大.从以上性能看,该合金不适合作()
A、导线B、门窗框C、炉具D、飞机外壳
5.物质的性质决定了物质的用途,下面列出了金属的几种性质:①导热性、②导电性、③还原性、④延展性、⑤具有金属光泽。请在下面金属用途后的横线上填上金属性质对应的序号。
(1)用铝定制成包装用的铝箔;
(2)用铝制成的高压铝锅;
(3)用铁粉回收照相业废液中的银;
(4)电信业中大量使用的铜丝、金属电缆。
6.铜是生命必要的元素,也是人类最早使用的金属之一,铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响。在化学反应中,铜元素可表现为0、+1、+2。
(1)在西汉古籍中曾有记载:曾青得铁则化为铜(即:曾青CuSO4跟铁反应生成铜),试写出该反应的离子方程式:。
(2)尽管铜比铁较为稳定,但铜器表面经常会生成铜锈[即:铜绿,化学式Cu2OH2CO3],其中生成铜绿的反应物除铜外还有O2、CO2和H2O。试写出保护铜制品的方法:。
(3)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。铜的熔点是11834℃,铁的熔点是15348℃

作业:P687、10
教学反思:

硅无机非金属材料


经验告诉我们,成功是留给有准备的人。高中教师要准备好教案为之后的教学做准备。教案可以更好的帮助学生们打好基础,帮助高中教师在教学期间更好的掌握节奏。您知道高中教案应该要怎么下笔吗?为此,小编从网络上为大家精心整理了《硅无机非金属材料》,欢迎大家阅读,希望对大家有所帮助。

《硅无机非金属材料》
三维目标
知识与技能:
1、了解硅在自然界的存在、含量
2、了解单质硅的主要性质、工业制法和主要用途。
3、初步培养学生自主查阅资料的能力和阅读能力
过程与方法:
1、自主学习
2、通过碳与硅的新旧知识的比较,设疑引导、变疑为导、变教为导的思路教学法。
情感、态度与价值观
1、使学生掌握学习元素化合物知识的一般规律和正确方法
2、使学生体会组成材料的物质的性质与材料的性能的密切关系,认识新材料的开发对人类生产、生活的重要影响,学会关注与化学有关的社会热点问题,激发他们学习化学的热情。
教学重点:硅的物理、化学性质
教学难点:硅的化学性质和提纯
教学用具:多媒体
教学过程
新课导入: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;没有高纯的单晶硅,就没有今天的奔腾电脑;没有特殊的新型材料,火箭就无法上天,卫星就无法工作,人类的登月计划就会受到影响,材料的发展对我们的生活起着决定性的作用。从化学角度来看任何物质都是由元素组成,那元素与这些材料之间又有什么样的关系呢?从本章开始我们就来学习一下元素与材料之间的关系。
板书:第四章元素与材料世界
多媒体:展示一组与硅元素有关的图片,引出本节新课
第一节硅无机非金属材料
学生活动:阅读教材第一段思考下列问题
1、无机非金属材料包括哪些?
2、这类材料的特点有哪些?
3、无机非金属材料分哪两类?
多媒体:展示一组与硅元素有关的图片。
设疑:这些表观看“风牛马不相及”的物质,从微观组成上却有很大的相似性,他们都是有黄沙通过不同的途径制得的,它们都含有共同的元素是什么呢?
多媒体:一、半导体材料与单质硅
学生活动:阅读教材P103最后一段思考下列问题
1、什么是半导体材料?
2、最早使用的半导体材料是什么?为什么没广泛使用?
3、现在广泛使用的半导体材料是什么?为什么能广泛使用?
过渡:硅除了作为半导体材料被广泛使用外,还具有什么其他的性质和用途呢?
◆硅的性质和用途
引导学生回忆学习新物质的方法和程序
一)观察物质的外观,总结其物理性质
多媒体:展示单质硅的图片,让学生观察。
学生活动:通过观察图片,总结硅的物理性质
◆物理性质:
灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体,是一种良好的半导体材料。
引导学生回忆以前学习的知识,C、S、O的同素异形体,引出硅的同素异形体。
硅的同素异形体:晶体硅和无定形硅
二)预测物质的化学性质(分类思想)
硅属于非金属单质应该和C、S、P等非金属单质具有类似的性质。
1、C、S、P等非金属单质常温下性质比较稳定硅的性质在常温下也比较稳定
2、C、S、P等非金属单质在一定条件下可以和氧气反应
C+O2====CO2、S+O2SO2硅也可在一定条件下和氧气反应
学生活动:画出硅原子的原子结构示意图,并推测其常见的化合价,然后根据化合价写出硅与氧气的反应方程式:Si+O2SiO2
◆化学性质:(常温下比较稳定)
Si+O2SiO2(条件:研碎的硅、加热)
过渡:硅的性质比较稳定,常温下除了可以和F2、HF及强碱反应外,很难和其它物质反应
学生活动:根据硅的化合价分别写出硅与F2、HF及强碱的化学反应方程式:
Si+2F2==SiF4Si+4HF==SiF4↑+2H2↑Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑
过渡:高纯度的单质硅作为半导体材料而被广泛应用于电子、计算机领域,但在自然界中并没有游离态的硅存在,大多以SiO2、硅酸盐的形式存在,这就需要我们通过化学方法制取单质硅。
学生活动:阅读P104最后一段思考下列几个问题
多媒体:◆工业制取单质硅
原料:焦炭和二氧化硅
设备:电炉
原理:SiO2+2CSi(粗硅)+2CO↑
过渡:我们电子领域对材料的纯度要求的特别高,几乎要不含任何杂质,这就需要我们对粗硅进行提纯。
提纯原理:高温下将粗硅与氯气反应,其产物在高温下被氢气还原而得到纯净的硅。
学生活动:根据上述原理写出原理中牵涉到的化学反应方程式
Si(粗硅)+2Cl2SiCl4SiCl4+2H2Si+4HCl(纯度:99.9999999%)
学生活动:阅读P105第二段了解硅及其合金的用途
多媒体:展示硅及其合金的用途图片
课堂检测:
1、下列材料不属于无机非金属材料的是()
A陶瓷B玻璃C水泥D铝和金
2、下列各反应中硅元素被还原的是()
ASi+O2SiO2BSi+2F2==SiF4
CSiO2+2CSi(粗硅)+2CO↑DSi+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑
板书设计:
第四章元素与材料世界
第一节硅无机非金属材料
一、半导体材料与单质硅
硅的性质与用途
1、物理性质
2、化学性质
Si+O2SiO2Si+2F2==SiF4
Si+4HF==SiF4↑+2H2↑Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑
硅的制取:SiO2+2CSi(粗硅)+2CO↑
硅的提纯:
Si(粗硅)+2Cl2====SiCl4SiCl4+2H2====Si+4HCl(纯度:99.999999999%)