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传统和新型无机非金属材料 新型无机非金属材料

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第五章　化工生产中的重要非金属元素

第3节　无机非金属材料



教材分析https://www.renjiaoshe.com/jiaocai/2055.html

本节内容主要包括传统硅酸盐材料和新型无机非金属材料 。教材首先从物质的组成和结构入手，介绍无机非金属材料的性能特点，包括耐高温、抗腐蚀等性能 。从材料组成的角度，对生活中常见的无机非金属材料进行分类，介绍陶瓷、玻璃和水泥等传统硅酸盐材料在人类日常生活中的广泛应用，以及材料对人类文明的推动作用 。之后，介绍新型无机非金属材料，包括硅和二氧化硅、新型陶瓷、碳纳米材料，以及这些材料在信息、能源等领域产生的影响，展现化学科学对新材料研发的重要作用，让学生了解化学学科对社会进步的价值，提升“科学态度与社会责任”等学科核心素养 。

本节内容主要为无机非金属材料知识的常识性介绍，呈现方式主要为正文描述结合图片和资料卡片等栏目的形式，信息多，阅读量大 。建议教学时提前布置学生自学 。在课意上以讲授与讨论相互结合的形式进行归纳整合 。



教学目标与核心素养https://www.shimengyuan.com/nianji/2432.html

【学习目标】

1、了解并掌握硅、二氧化硅的性质，了解二者在生产、生活中的应用 。

2、根据无机非金属材料在生产、生活中的应用来研究材料的性能及应用，认识到材料对生产、生活的影响 。

【核心素养】

1、通过对硅及化合物的学习培养学生论据推理与模型认知的化学核心素养 。

2、通过对无机非金属材料的了解，深刻认识化学对社会可持续发展的重要的作用，培养学生科学态度和社会责任的化学核心素养 。

教学重难点

重点：玻璃、水泥、硅、二氧化硅、新型陶瓷等无机非金属材料的主要性能和用途，普通玻璃的主要成分 。

【传统和新型无机非金属材料 新型无机非金属材料】难点：粗硅的提存

课前准备

多媒体、二氧化硅的模型等

教学过程

【引入】

材料是人类赖以生存和发展的物质基础，人类使用的材料除了金属材料，还有无机非金属材料等 。从组成上看，许多无机非金属材料含有硅、氧等元素，具有耐高温、抗腐蚀、硬度高等特点，以及特殊的光学、电学等性能 。随着工业生产和社会发展对材料性能要求的提高，一批新型无机非金属材料相继诞生，成为航空、航天、信息和新能源等高技术领域必需的材料 。

【讲解】

一、 硅酸盐材料

1、无机非金属材料



2、传统无机非金属材料： 、 、。

【资料卡片】硅酸盐的结构

在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧四面体 。每个Si结合4个O，Si在中心，O在四面体的4个顶角；许多这样的四面体还可以通过顶角的O相互连接，每个O为两个四面体所共有，与2个Si相结合 。硅氧四面体结构的特殊性，决定了硅酸盐材料大多具有硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点 。




【思考与交流】

普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英砂为原料,经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融，发生复杂的物理变化和化学变化而制得 。你能写出发生反应的化学方程式吗?


【资料卡片】

生产中采用不同的原料和工艺，可以制得多种具有不同性能和用途的玻璃 。例如，用含有铅的原料制造的光学玻璃，透光性好，折射率高，可以用来制造眼镜、照相机和光学仪器的透镜；加入硼酸盐制成耐化学腐蚀、耐温度急剧变化的玻璃，可用于实验室使用的玻璃仪器；加入一些金属氧化物或盐可以得到彩色玻璃，常用于建筑和装饰 。

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