【导学案】5.3 无机非金属材料 （解析版）
第五章《化学生产中的重要非金属元素》导学案
第三节 无机非金属材料
【学习目标】1、通过阅读交流，了解陶瓷、玻璃、水泥等传统硅酸盐材料的生产原料、性能和主要用途，知道普通玻璃的主要成分，感受传统硅酸盐材料在城乡建设中发挥的重要作用。
2、通过自主学习，了解晶体硅、二氧化硅、新型陶瓷、碳纳米材料的性能和用途，感受新型无机非金属材料的奇特性能及其在高科技领域所发挥的重要作用，激发学生学习化学的兴趣。
3、联系生活实际和现代科技成果，了解粗硅的制法和高纯硅的提纯原理及纳米材料的类别结构特点、性能和用途，感受化学就在身边，培养科学探究的精神和社会责任感。
【学习重点】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。
【学习难点】硅酸盐的结构特点、高纯硅的制备方法及原理。
【课前预习】
旧知回顾：1. 地壳中含量最多的元素是_氧_,其次是_硅，含量占_26.3%_，含量最多的金属元素是_铝_。
2.CO2 是一种 无 色 气_体，_微_溶于水，固态CO2俗称 干冰 。CO2是__酸__性氧化物，能与水、碱性氧化物、碱 等反应，其化学（或离子）方程式为 ①CO2+H2O==H2CO3、②CO2+CaO==Ca(OH)2_、③CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O_。
新知预习：1.硅酸盐结构复杂，一般 不 溶于水，性质很 稳定 。最简单的硅酸盐是 硅酸钠 。硅酸
盐可用氧化物的形式表示，如硅酸钠（Na2SiO3）可表示为 Na2O·SiO2 、镁橄榄石（Mg2SiO4）可表示为
2MgO·SiO2 。硅酸盐的主要产品有 陶瓷 、 水泥 、 玻璃 。硅的主要用途是 半导体材料（硅芯片、光
电池等）
2.分别写出SiO2与CaO、NaOH、溶液反应的化学方程式：SiO2＋CaOCaSiO3 ； SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O ；与Na2CO3反应：固体高温条件下SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑
3.新型无机非金属材料具有一些特殊的功能。如含4%硅的硅钢具有 导磁 性，主要用作 变压器的铁芯 ；人工合成的硅橡胶是最好的 既耐高温又耐低温 的橡胶，用于 火箭、飞机、导弹的零件和绝缘材料 ；人工制造的分子筛，主要用作 吸附剂和催化剂 。
【课中探究】
情景导入：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。（见PPT视频）
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