金属材料教学设计

倚栏轩整理的金属材料教学设计（精选4篇），提供参考，希望对您有所帮助。

金属材料教学设计 篇1

【教学目标】

1、知识与技能：知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应；初步认识常见金属与盐酸、稀硫酸的置换反应，能用置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题。

2、过程与方法：通过对金属与氧气、酸的反应的探究，进一步锻炼学生实验操作技能；通过小组合作，相互讨论、归纳，培养学生分析、解决问题的能力和获取新知的能力。

3、情感态度与价值观：通过学生亲自做探究实验，激发学生学习化学的兴趣；通过对实验的探究、分析，培养学生严谨、实事求是的科学态度。

【重点】金属与氧气、酸的反应；置换反应

【难点】置换反应的判断

【学情分析】

本节内容知识贴近生活，是学生比较感兴趣的内容。学生在本节课之前，已经多次进行过实验探究，初步掌握了科学探究的方法；学生在前面的学习中，做过镁条、铁丝等与氧气反应的实验，学习了实验室制取氢气的方法，接触过锌和稀盐酸、稀硫酸的反应，为学习本节内容奠定了知识和方法基础。学生对本节内容比较感兴趣，因此，学生的积极性和热情比较容易被调动起来，可轻松学习并应用知识。

【教学内容分析】

本节内容是人教版九年级化学（下册）第八单元课题2第一课时的内容，本节内容是九年级化学的重点，学好本节内容可以为以后学习酸、碱、盐的学习奠定基础。本节内容贴近生活实际，可丰富学生的知识，开拓视野。本节内容是在学生原有知识的基础上对金属的化学性质进行较为深入地、系统地学习，本节内容采用探究的方式，通过实验，层层引导，深入讨论，并归纳得出结论。

【教学环节与活动】

课前预习

1、写出镁条在空气中燃烧的现象：

2、写出铁丝在氧气中燃烧的现象：

3、写出铁钉与硫酸铜溶液反应的现象：

课堂互动

【情景引入】老师的一位朋友在网上买了一条金手链，但不知道真的还是假的，如何帮他鉴别？

【师生合作】探究金属与氧气的反应

教师展示各种金属暴露在空气中的变化前后的图片，写出下列方程式。

与氧气反应的条件

化学方程式

镁

在常温就能与氧气反应

铝

在常温就能与氧气反应，生成致密的氧化铝（Al2O3)膜

铁

铁在高温条件下能与氧气反应

铜

在常温几乎不与氧气反应，加热时可以（现象平缓）

金

在高温时也不与氧气反应（真金不怕火炼）

【小结】1.大多数金属都能与氧气反应，反应的难易和剧烈程度________(相同，不相同）。

2.金属的活动性：说明____、___较活泼,____、____次之,______最不活泼。

【情景引入新知】你家庭厨房中盛放醋的容器是什么材料的呢？能用铁或铝罐装吗？猪脚煲姜醋能用铁锅或者铝锅吗？

【小组合作实验】探究金属能否与酸反应

分成A、B两大组来做对比实验。

实验步骤：

A组（1-3小组）：在4支试管里分别放入两小块打磨光洁的镁条、锌粒、铁片、铜片，各加入约5mL稀盐酸，观察现象，比较反应的剧烈程度。并记录在下表中。

B组（4-6小组）：用稀硫酸代替A组中的稀盐酸进行实验，并比较发生的现象。

A组（1-3小组）：金属与稀盐酸的'反应现象及化学方程式。

金属与稀盐酸

现象

反应的化学方程式

镁与稀盐酸

锌和稀盐酸

铁和稀盐酸

铜和稀盐酸

B组（4-6小组）：金属与稀硫酸反应现象及化学方程式。

金属与稀硫酸

现象

反应的化学方程式

镁与稀硫酸

锌和稀硫酸

铁和稀硫酸

铜和稀硫酸

【小结】

（1）能与盐酸、稀硫酸发生反应（产生氢气）的金属有；

不能与盐酸、稀硫酸发生反应（不产生氢气）的金属有。

（2）根据实验现象，你能得出这四种金属的活动性顺序吗？

这四种金属的活动性由强至弱的顺序是。

【学以致用】你家庭厨房中盛放醋的容器是什么材料的呢？能用铁或铝罐装吗？猪脚煲姜醋能用铁锅或者铝锅吗？

A+BC→AC+B

【引入新知】----置换反应：观察上表中镁、锌、铁与盐酸和稀硫酸的反应方程式，比较它们与化合反应、分解反应的有什么不同?它们都是由一种________与一种________反应生成另一种________与另一种_________。

【归纳】置换反应特点：单质+化合物→化合物+单质

【巩固新概念】

高温

判断下列反应为置换反应的是

高温

高温

（1）CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O

（2）C+2CuOCO2↑+2Cu

（3）2Mg+CO22MgO+C

（4）3CO+Fe2O32Fe+3CO2

（5）Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O

（6）Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe

【学以致用】老师的一位朋友在网上买了一条金手链，但不知道真的还是假的，如何帮他鉴别？

【课堂小结】这节课你收获了什么？

【板书设计】

第八单元

金属和金属材料

金属材料教学设计 篇2

一、教材分析

金属材料在国民经济中占有举足轻重的位置，在日常生活中广泛应用。“金属材料”是铁及其化合物的性质学习结束后的一个重要延伸，要求学生明确合金的概念以及合金的性质，了解常见合金的主要组成、性能和用途，学会正确选择金属材料。教材选取学生较为熟悉的铁合金、铝合金和新型合金为载体，意在把学科教学内容与学生的生活经验有机结合起来，让学生感悟科学知识和社会发展的互相影响。

二、学情分析

本节课设计了课前调研、课中展示和课后拓展三个教学环节，充分体现了《普通高中化学课程标准（20xx年版）》确立的以学生为主体、以学生发展为中心、能力与素质培养为目标的教育理念。这一系列的体验性的自主学习和团队合作活动，使学生对学习有了一种全新的认识和感受，不仅在学习方式上有所突破，更重要的是激发了对学习浓厚的兴趣。“倡导自主、合作、探究的学习”是《普通高中化学课程标准（20xx年版）》的另一重要理念。教育家皮亚杰曾说：“一切真理都要由学生自己去发现、去获得，或者由他们重新发现，至少由他们重建，而不是简单地传递给他们。”这种以学生展示为主导的课堂，既丰富了高中化学课堂，又真正体现出“以学生发展为本”。

三、教学目标

1.通过课前的资料收集整理的调研活动，诊断学生对金属认识结构化水平及科学探究水平（基于经验水平、基于概念原理水平），并发展学生自主学习和小组合作的能力。

2.通过课中的展示活动，诊断并发展学生自我展示和公众演讲能力。

3.通过课后的小论文活动，诊断并发展学生解决实际问题的能力水平及其对化学价值的认识水平（学科价值视角、社会价值视角、学科和社会价值视角）。

四、教学重点

1.课前开展收集、整理调研资料的活动，提高学生对金属材料的认识，增强其社会活动能力。从中去了解金属材料的组成、来源、价格和用途，从不同角度增加对金属材料的认识。

2.了解合金的定义和性能，深入理解结构决定性质，加强宏观辨识和微观探析的核心素养。

3.让学生了解金属材料的发展历史、重要作用和面临的挑战，激发学生的爱国热情和社会责任感来提高学生的求知欲，发展科学态度与社会责任的核心素养。

4.开展多种形式的交流活动，既能培养学生收集、整理资料的能力，又能培养学生发表自己见解的能力，还能培养学生的合作精神等。

五、教学难点

1.这堂课是以学生活动为主体的高中化学课堂，使学生具有创新精神、实践能力、科学素养和人文素养；同时，培养学生终身学习所需要具备的基础知识、基本技能和方法。

2.从结构角度认识合金及其性能，理解结构决定性质，发展宏观辨识和微观探析的核心素养。

六、教学流程

（一）环节一：课前调研，收集、整理资料。

1.展示活动题目的选择。题目要符合本节课教学的主旨，达到预期目标，选题很关键。首先，要选择学生感兴趣有发挥空间的话题。只有选择富有新意、学生感兴趣的话题，才能调动学生学习的积极性、自信心和创造性。其次，题目要紧扣教学的重点、难点，实现学科的教学目标。再次，难度要适中。题目的选择一定要根据学生的具体情况，难易适中，切莫艰涩难懂，反而扼杀了学生的积极性。最终确定的选题包括：金属之最和金属发现史、我最喜欢的金属、漫谈合金、辩论：铝的利与弊。

2.展示活动要求。一方面能突出重点和难点，完成教学目标，另一方面，给学生空间和时间展示个人的特色，发展自身能力。

（1）形式上：制作PPT，讲解生动活泼；

（2）要突出合金的性质与成分的关系，赞扬和体会合金在人类历史发展中和当今社会中的重要贡献；

（3）金属发现史的讲解要试图挖掘金属元素发现的早晚受什么因素影响；

（4）可制作PPT进行演讲，一定要说清楚喜欢的个人原因，也可以根据自己最喜欢的金属元素，由自己来扮演那种元素，编制化学小品，由3-5名同学来演出；

（5）两小组持对立的观点上台辩论，论据充足科学无误；准备PPT或者实物道具等素材，努力论证自己的观点。

3.课前资料的收集和整理。在正式上课前，学生需要收集大量的资料，并分析、归纳和整理。在与同学的商议过程中，通过倾听别人的想法也会发现一种新的视角。在独立思考或集体探讨中，学生逐步提炼自己的思路。这一过程就是一个学生自主学习的过程。另外，在课堂活动准备过程中，需要小组成员通力合作、互助互学，这一过程培养了学生们的合作精神。

设计意图：通过课前的调研活动，培养学生收集整理资料的能力，并用各种形式表达出来，发展学生的学习主动性和团队协作精神。

（二）环节二：课中展示，形式多样，包括知识抢答、演讲、戏剧表演、辩论等。

1.活动一：“金属之最”抢答赛

设计意图：通过金属之最趣味抢答，活跃课堂气氛，激发学习兴趣，并在这个环节中从不同角度增加对金属材料的认识。

2.活动二：金属的发现之旅

学生活动：学生通过演讲，提问互动等多种形式，向我们展现了金属的发现之旅，从金到铜、铁再到钾、钠等。通过戴维发现活泼金属过程的艰辛，致敬那些历史上伟大、严谨、智慧且拥有献身精神的科学家们！

教师引导：为什么人类使用铁器比使用铜器晚？为什么最晚发现活泼金属钾、钠等？

学生活动：学生从金属活动性和原子得失电子能力的微观角度，分析了不同金属冶炼方法不同和出现早晚差异的原因。

设计意图：一是通过古代金属制品的'介绍，加深学生对金属材料发展史的了解，激发学生爱国热情。二是通过人类使用金属材料先后顺序的分析，加强学生学会用所学知识分析、解决问题的意识，诊断并发展学生对化学价值的认识水平（学科价值视角、社会价值视角、学科和社会价值视角）。三是致敬为人类进步做出卓越贡献的科学家，感受化学家的魅力和化学学科的价值，发展学生的科学精神和社会责任。

3.活动三：我最喜欢的金属

（1）铜·彩

学生活动：学生选择了自己最喜欢的铜为对象，从颜色、性能和组成等角度欣赏了不同铜合金的美，了解到合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等加以调节。

教师引导：初中我们学过了一些合金的知识，回顾所学。

问题1什么是合金？

学生活动：由两种或两种以上金属（或与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。

问题2合金有哪些优良的性能？

学生活动：硬度更大、熔点更低、抗腐蚀性更好。

问题3为什么合金的性能在许多方面不同于其成分金属？

学生活动：阅读合金的成分及主要性能相关信息表，探究合金的性能与组分金属不同的原因。发现合金中组分的种类、含量影响合金的性能，从微观上说是金属结构发生了变化。体会结构决定性质，性质决定应用的化学思想。

教师活动：介绍几种重要的现代合金—铁合金、铝合金和新型合金。

（2）乐器·金属

学生活动：音乐总能给人的心灵以洗礼，而其形形色色的载体在用以表现的时候时常令人不由得心生愉悦。金属的职能众多，在与音乐相携的过程中，便淋漓地展现了其美的一部分。无论小到琴弦这样的部件，还是大到古今中外的各式乐器，它们金属的典雅质感、良好的性能和特有的光泽是一种特色，亦是一种品质。乐器与金属，从以前到现在再到未来，一直会有如此完美的结合。

设计意图：本节课设计的小组展示活动，教师重视和尊重学生思维的个体差异，向学生提供了充分发挥自己才能的机会，学生有了独立思考和展示交流的机会，主动参与知识的探索与形成过程，过程体现了“以学生为主体”的新课改理念。在感受铜合金不同颜色和性能的魅力同时，回顾和发展了合金的概念内涵和外延，使学生初步认识合理使用金属材料的意义。理解结构决定性质，性质决定应用的化学思想，加强宏观辨识和微观探析的核心素养。

4.活动四：辩·铝的利与弊

教师引导：铝在我们的生活中扮演着尤为重要的角色。比如，它的密度较小，抗腐蚀性能好，可以做某些建筑材料；但对它的食入又有可能造成老年痴呆，危害人类健康。金属材料给我们带来便利的同时也产生了一些负面影响，比如就有人觉得铝制饮料罐应该停止使用，你觉得是否该停止使用铝质易拉罐？

主题辩论：是否该停止使用铝质易拉罐？

学生活动：从铝的性质、储量、环保、回收处理，是否方便，以及相关产业使上的从业人员（如开采铝矿的工人，生产铝制饮料罐的工人，饮料公司的老板、消费者……）等多方面考虑。

教师引导：正方主要从对健康和环境不利等方面阐述观点，涉及铝的物理、化学性质，还提出了一些解决问题的建议；而反方则从铝的使用方便、易回收、成本低、受消费者欢迎，甚至就业等社会问题多角度进行了反驳。不管哪方，从他们的观点中都可以看出，大家知识面广、眼界宽、有社会责任感。

教师引导：为什么铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物？

学生活动：[实验]打磨过的铝片和未打磨过铝片分别与NaOH溶液反应。

教师引导：写出Al、Al2O3与NaOH的方程式，并引导学生进行物质的量在化学方程式计算中的应用。

设计意图：辩论有助于学生逻辑思维能力和批判性思维能力的提高进步和拓展迁移。因为辩论要求学生要考虑证据是否清楚、充分及表达是否恰当、思维是否缜密、语言是否流畅等等，这些问题的解决是对学生综合能力的考验，锻炼和发展了学生多方面的能力。从铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物出发，应用Al、Al2O3的性质来解决实际问题。

（三）环节三：总结归纳，课后拓展

教师：金属材料的发展史是人类材料发展史中的重要组成部分，通过本节课的学习，我们了解了金属的性质、金属的发展史、以及合金的定义、性质及分类，也学会了从不同角度来看待金属材料。请大家课后根据之前调研的与金属有关的课题以及本节课所学和了解到的知识，进一步调查研究，完成一篇小论文。

设计意图：巩固提升，并将课堂知识延伸至课外，拉近化学与生活距离。

金属材料教学设计 篇3

知识与技能：

①了解硅酸盐的主要用途和组成。

②了解硅的物理性质和重要用途。

③掌握硅酸钠的化学性质。

过程与方法：

通过自主探究，培养学生自主学习的能力

情感、态度 学习陶瓷、玻璃和水泥的有关知识，了解中华民族传统文化，

与价值观培养学生的爱国主义情感，激发学生学习化学的兴趣。

教学重点：硅酸盐的性质和重要用途

教学难点：硅的晶体结构

教学方法：阅读法和比较法相结合

教学准备：多媒体课件

教学过程：第一课时【引言】中国誉称“瓷国”。陶瓷是我中华民族一项最伟大的创造，具有悠久而辉煌的历史。原始陶器大约是1万年前出现在中国。“陶”作为历史上第一种人造材料成为人类摆脱蒙昧的时代标志，秦兵马俑的制造展示了当时制陶规模和高超的动手术与艺术水平。瓷器在东汉晚期发明，到宁朝形成了举世闻名的“柴”、“汝”、“哥”、“钧”、“定”、“官”几大名窑，其制品工艺之精湛达到“青如天”、“薄如纸”、“声如磬”的水平。而陶瓷主要含硅元素。

秦兵马俑和古陶器的图片。【板书】三、硅酸盐

1、硅酸盐

（1）定义：硅酸盐是由硅、氧和金属组成的复杂化合物的总称。

（2）物理性质：一般不溶于水。

（3）化学性质：性质稳定，不易和别的物质反应。

（4）硅酸盐组成的表示方法：

硅酸盐种类繁多，结构复杂，为了方便记忆和计算，常用氧化物的形式表示硅酸盐的组成。书写顺序为：金属氧化物、二氧化硅、水。若有两种金属氧化，则活泼的在前，较不活泼的在后。用氧化物形式表示下列硅酸盐：

镁橄榄石[Mg2SiO4] 2MgOSiO2

高岭土[Al2(Si2O5)(OH)] Al2O32SiO22H2O

正长石[K2Al2Si6O16 ] K2O Al2O36SiO2

请用氧化物的形式表示硅酸钠[Na2SiO3]、镁橄榄石[Mg2SiO4]、高岭土[Al2(Si2O5)(OH)4]的组成，一学生写在投影片上。Na2OSiO2

2MgOSiO2

2、硅酸钠

硅酸盐种类很多，大多难溶于水，可溶性硅酸盐，最常见的是Na2SiO3。它的水溶液俗称水玻璃，又称泡花碱。

①物理性质：水溶液是一种无色粘稠的液体。

②化学性质：

Na2SiO3+2HCl=H2SiO3 +2NaCl Na2SiO3+ H2O+CO2= H2SiO3 + Na2CO3

③应用：

可做肥皂填料、木材防火剂及黏胶剂。实验室里用于制H2SiO3，工业上可制成硅酸凝胶，处理后就得硅胶，硅胶是一种很好的干燥剂和催化剂载体。

实验4-2：Na2SiO3的防火作用【过渡】从古到今，人类创造性的生产出了几大类硅酸盐产品，它们给人类的'生活带来了巨大的变化。

3、传统的硅酸盐材料

（1）陶瓷

①制法：陶瓷是以黏土为原料，经高温烧结而成。

②分类：陶瓷是陶器和瓷器的统称。陶瓷的种类很多，根据原料、烧制温度等的不同，主要分为土器、陶器、瓷器和炻器等。

陶器：用一般的粘土制成形体，干燥后在窑内于1000℃以下的温度下烧结而成的。陶器表面粗糙，有多孔，容易渗水。为了弥补这一缺陷，常于烧制前在坯体表面涂上一层釉，使成品光滑、不渗水。常用陶器有缸、盆、坛。

瓷器：是用纯净的粘土加入一定量的石英和长石粉末，制成坯、干燥、上釉，在窑内于1200℃~1400℃的高温下烧结而成的，如瓷壶、瓷杯、瓷碗等。瓷器质地致密，不渗水。

炻器：是介于瓷器和陶器之间的一种陶器制品，如沙锅、水瓮等。

③特性：陶瓷具有抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘好等性质，制作时易加工成型。

（2）玻璃

①主要原料：石英、碳酸钠、石灰石

②生产原理：

SiO2 + Na2CO3 =Na2SiO3 + CO2 SiO2 +CaCO3=CaSiO3 + CO2

③特性：玻璃通常为表面光滑、致密、硬而脆的固体。

在高温时逐渐软化甚至变为液体。高温熔融的液态玻璃能抽成细丝。有的玻璃为无色，有的玻璃有蓝色、绿色或棕色等。无色玻璃透光性好，有色玻璃透光性差。一般玻璃不导电，导热性也很弱。

（3）水泥

①主要原料：粘土、石灰石；辅料：石膏

②普通水泥主要成分：

硅酸三钙（3CaOSiO2） 、硅酸二钙 （2CaOSiO2）、铝酸三钙 （3CaOAl2O3）

③特性：水泥有水硬性。

水硬性是细粉状水泥遇水后变为坚硬、块状固体的性质。与水泥的水硬性相对应的变化叫做水泥的硬化。石膏能延缓水泥的硬化速率。

4、新型硅酸盐材料——具有特殊功能的含硅材料

（1）碳化硅：

具有金刚石的结构，硬度很大，可以用作砂轮、砂纸的磨料。

（2）硅钢：

含4%硅的硅钢，具有高导磁性——变压器铁芯。

（3）硅橡胶：

人工合成的硅橡胶，在高温或低温下都能保持良好的弹性——制造火箭、导弹、飞机的零件；绝缘材料。

（4）分子筛：

人工制造的分子筛，具有均匀微孔结构，主要用作吸附剂和催化剂。【科学视野】学生自己阅读科学视野，了解新型陶瓷和土壤胶体。

（5）新型陶瓷：高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷。

5、土壤胶体： 胶体颗粒表面积大，带负电，有保肥作用。【过渡】硅在地壳中的含量为27.72%，仅次于氧居第二位，所以硅的化合物随处可见。人类虽然在一万年前制出了陶器，五千年前古埃及人发明了玻璃。而人类真正认识硅元素是在1823年由瑞典化学家贝采利乌斯用金属钾还原四氟化硅时获得单质硅的。

四、硅单质

1、硅单质的分类：硅单质分为无定形硅和晶体硅两类。

2、晶体硅的性质

（1）结构：类似金刚石

（2）物理性质：灰黑色固体，有金属光泽；熔点高、硬度大、有脆性，导电性介于导体和绝缘体之间，是重要的半导体材料，是信息技术的关键材料。

（3）化学性质：常温下化学性质、不活泼

①硅和氧气反应：Ｓi＋Ｏ2 ＳiＯ2

②硅和强碱反应：Ｓi＋2ＮaＯＨ＋Ｈ2Ｏ＝Ｎa2ＳiＯ3＋２Ｈ2

3、制法： 用适量碳还原二氧化硅得到粗硅。将粗硅与氯气在高温下反应，得液态不纯的四氯化硅，经分馏提纯用氢气还原即可得纯硅。

2C+SiO2 Si+2CO↑ Si+2Cl2 SiCl4 SiCl4+2H2 Si↓+4HCl

4、用途：良好的半导体材料——计算机芯片、光电池（太阳能电池）。

〖板书设计〗二、硅酸盐

1、硅酸盐概述；

2、硅酸钠；

3、传统的硅酸盐材料

4、新型硅酸盐材料——具有特殊功能的含硅材料

三、硅单质

1、硅单质的分类：分为无定形硅和晶体硅两类。

2、晶体硅的性质；

3、制法：

4、用途：

金属材料教学设计 篇4

知识与技能：

①了解硅酸盐的主要用途和组成。

②了解硅的物理性质和重要用途。

③掌握硅酸钠的化学性质。

过程与方法：

通过自主探究，培养学生自主学习的能力

情感、态度 学习陶瓷、玻璃和水泥的有关知识，了解中华民族传统文化，

与价值观培养学生的爱国主义情感，激发学生学习化学的兴趣。

教学重点：硅酸盐的性质和重要用途

教学难点：硅的晶体结构

教学方法：阅读法和比较法相结合

教学准备：多媒体课件

教学过程：第一课时【引言】中国誉称“瓷国”。陶瓷是我中华民族一项最伟大的创造，具有悠久而辉煌的历史。原始陶器大约是1万年前出现在中国。“陶”作为历史上第一种人造材料成为人类摆脱蒙昧的时代标志，秦兵马俑的制造展示了当时制陶规模和高超的动手术与艺术水平。瓷器在东汉晚期发明，到宁朝形成了举世闻名的“柴”、“汝”、“哥”、“钧”、“定”、“官”几大名窑，其制品工艺之精湛达到“青如天”、“薄如纸”、“声如磬”的水平。而陶瓷主要含硅元素。

秦兵马俑和古陶器的图片。【板书】三、硅酸盐

1、硅酸盐

（1）定义：硅酸盐是由硅、氧和金属组成的复杂化合物的总称。

（2）物理性质：一般不溶于水。

（3）化学性质：性质稳定，不易和别的物质反应。

（4）硅酸盐组成的表示方法：

硅酸盐种类繁多，结构复杂，为了方便记忆和计算，常用氧化物的形式表示硅酸盐的组成。书写顺序为：金属氧化物、二氧化硅、水。若有两种金属氧化，则活泼的在前，较不活泼的在后。用氧化物形式表示下列硅酸盐：

镁橄榄石[Mg2SiO4] 2MgOSiO2

高岭土[Al2(Si2O5)(OH)] Al2O32SiO22H2O

正长石[K2Al2Si6O16 ] K2O Al2O36SiO2

请用氧化物的形式表示硅酸钠[Na2SiO3]、镁橄榄石[Mg2SiO4]、高岭土[Al2(Si2O5)(OH)4]的组成，一学生写在投影片上。Na2OSiO2

2MgOSiO2

2、硅酸钠

硅酸盐种类很多，大多难溶于水，可溶性硅酸盐，最常见的是Na2SiO3。它的水溶液俗称水玻璃，又称泡花碱。

①物理性质：水溶液是一种无色粘稠的液体。

②化学性质：

Na2SiO3+2HCl=H2SiO3 +2NaCl Na2SiO3+ H2O+CO2= H2SiO3 + Na2CO3

③应用：

可做肥皂填料、木材防火剂及黏胶剂。实验室里用于制H2SiO3，工业上可制成硅酸凝胶，处理后就得硅胶，硅胶是一种很好的干燥剂和催化剂载体。

实验4-2：Na2SiO3的防火作用【过渡】从古到今，人类创造性的生产出了几大类硅酸盐产品，它们给人类的生活带来了巨大的变化。

3、传统的硅酸盐材料

（1）陶瓷

①制法：陶瓷是以黏土为原料，经高温烧结而成。

②分类：陶瓷是陶器和瓷器的统称。陶瓷的种类很多，根据原料、烧制温度等的不同，主要分为土器、陶器、瓷器和炻器等。

陶器：用一般的粘土制成形体，干燥后在窑内于1000℃以下的温度下烧结而成的。陶器表面粗糙，有多孔，容易渗水。为了弥补这一缺陷，常于烧制前在坯体表面涂上一层釉，使成品光滑、不渗水。常用陶器有缸、盆、坛。

瓷器：是用纯净的粘土加入一定量的石英和长石粉末，制成坯、干燥、上釉，在窑内于1200℃~1400℃的高温下烧结而成的，如瓷壶、瓷杯、瓷碗等。瓷器质地致密，不渗水。

炻器：是介于瓷器和陶器之间的一种陶器制品，如沙锅、水瓮等。

③特性：陶瓷具有抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘好等性质，制作时易加工成型。

（2）玻璃

①主要原料：石英、碳酸钠、石灰石

②生产原理：

SiO2 + Na2CO3 =Na2SiO3 + CO2 SiO2 +CaCO3=CaSiO3 + CO2

③特性：玻璃通常为表面光滑、致密、硬而脆的固体。

在高温时逐渐软化甚至变为液体。高温熔融的液态玻璃能抽成细丝。有的玻璃为无色，有的玻璃有蓝色、绿色或棕色等。无色玻璃透光性好，有色玻璃透光性差。一般玻璃不导电，导热性也很弱。

（3）水泥

①主要原料：粘土、石灰石；辅料：石膏

②普通水泥主要成分：

硅酸三钙（3CaOSiO2） 、硅酸二钙 （2CaOSiO2）、铝酸三钙 （3CaOAl2O3）

③特性：水泥有水硬性。

水硬性是细粉状水泥遇水后变为坚硬、块状固体的性质。与水泥的水硬性相对应的变化叫做水泥的硬化。石膏能延缓水泥的硬化速率。

4、新型硅酸盐材料——具有特殊功能的含硅材料

（1）碳化硅：

具有金刚石的结构，硬度很大，可以用作砂轮、砂纸的磨料。

（2）硅钢：

含4%硅的硅钢，具有高导磁性——变压器铁芯。

（3）硅橡胶：

人工合成的硅橡胶，在高温或低温下都能保持良好的'弹性——制造火箭、导弹、飞机的零件；绝缘材料。

（4）分子筛：

人工制造的分子筛，具有均匀微孔结构，主要用作吸附剂和催化剂。【科学视野】学生自己阅读科学视野，了解新型陶瓷和土壤胶体。

（5）新型陶瓷：高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷。

5、土壤胶体： 胶体颗粒表面积大，带负电，有保肥作用。【过渡】硅在地壳中的含量为27.72%，仅次于氧居第二位，所以硅的化合物随处可见。人类虽然在一万年前制出了陶器，五千年前古埃及人发明了玻璃。而人类真正认识硅元素是在1823年由瑞典化学家贝采利乌斯用金属钾还原四氟化硅时获得单质硅的。

四、硅单质

1、硅单质的分类：硅单质分为无定形硅和晶体硅两类。

2、晶体硅的性质

（1）结构：类似金刚石

（2）物理性质：灰黑色固体，有金属光泽；熔点高、硬度大、有脆性，导电性介于导体和绝缘体之间，是重要的半导体材料，是信息技术的关键材料。

（3）化学性质：常温下化学性质、不活泼

①硅和氧气反应：Ｓi＋Ｏ2 ＳiＯ2

②硅和强碱反应：Ｓi＋2ＮaＯＨ＋Ｈ2Ｏ＝Ｎa2ＳiＯ3＋２Ｈ2

3、制法： 用适量碳还原二氧化硅得到粗硅。将粗硅与氯气在高温下反应，得液态不纯的四氯化硅，经分馏提纯用氢气还原即可得纯硅。

2C+SiO2 Si+2CO↑ Si+2Cl2 SiCl4 SiCl4+2H2 Si↓+4HCl

4、用途：良好的半导体材料——计算机芯片、光电池（太阳能电池）。

〖板书设计〗二、硅酸盐

1、硅酸盐概述；

2、硅酸钠；

3、传统的硅酸盐材料

4、新型硅酸盐材料——具有特殊功能的含硅材料

三、硅单质

1、硅单质的分类：分为无定形硅和晶体硅两类。

2、晶体硅的性质；

3、制法：

4、用途：