2019-2020学年高中化学人教版(2019)必修第二册学案：5.3无机非金属材料
第三节无机非金属材料
学习目标
1、了解硅及二氧化硅的主要性质及应用。
2、了解硅在半导体工业和二氧化硅、传统的硅酸盐制品和新型的无机非金属材料的应用。
3、认识新材料的开发对人类生产、生活的重要影响。
知识储备
一、硅酸盐材料
1、常见的硅酸盐产品
产品名称
陶瓷
玻璃
水泥
生产原料
黏土
B.碳纳米管与金刚石互为同素异形体
C.常温下，碳纳米管具有较好的稳定性
D.碳纳米管比表面积大，可用作新型储氢材料
7、下列关于硅酸盐材料的说法错误的是（）
A.生活中常见的硅酸盐材料有玻璃、水泥、陶瓷
B.生产陶瓷的主要原料是黏土
C.普通玻璃的主要成分只有
D.硅酸盐水泥以石灰石和黏土为主要生产原料
8、山西博物院是太原市地标性建筑之一，下列相关说法正确的是（）
6答案及解析：
答案：A
解析：碳纳米管是由碳元素形成的单质,属于新型无机非金属材料，不属于有机合成纤维,A错误;碳纳米管与金刚石都是只由碳元素组成的单质，互为同素异形体，B正确;碳原子最外层有4个电子，不易得到或失去电子，所以碳单质性质稳定，由此可知，常温下碳纳米管具有较好的稳定性，C正确；碳纳米管是由碳原子构成的六角形蜂巢状平面薄膜卷曲而成，所以比表面积大，可用作新型储氢材料，D正确：
(4)用途：性质决定用途，硅酸盐的性质决定了硅酸盐作为一类优良的材料得到广泛应用。作为传统无机非金属材料主角的三大硅酸盐材料：水泥、陶瓷、玻璃。
二、新型无机非金属材料
1、硅
（1）含量：在地壳中，硅的含量位居第二，仅次于氧。
（2）存在形式：自然界中无游离态的硅。硅的化合物几乎全部是二氧化硅和硅酸盐。广泛存在于各种矿物和岩石中。
（7）高纯硅的制备
（8）硅的用途
重要的半导体材料，信息技术的关键材料，主要用于制备硅芯片，应用于计算机、集成电路、晶体管等半导体器件中，还用于制造光电池。硅的合金用来制造变压器铁芯、耐酸设备等。
2、二氧化硅
（1）存在形态
（2）结构
SiO2晶体是立体空间网状结构，每个Si结合4个O，每个O结合2个Si，N(Si):N(O)＝1:2
解析：（1）金刚石是不溶于 的固体， 是液体，将不溶性固体和液体分离通常采用的方法是过滤；Na还原 反应生成C和NaCl，该反应属于置换反应，也是氧化还原反应。（2）①在高温电炉中C和 反应可制得SiC，同时生成CO，反应的化学方程式为 ；反应中C的化合价一部分由0价升高为＋2价，一部分由0价降低为4价，每有1 mol SiC生成时，转移电子4mol②根据SiC粗品中杂质为Si和 ，而Si能与NaOH溶液反应生成氢气: ，根据生成的氢气的物质的量为0.1mol，故Si与氢氧化钠溶液反应生成的硅酸钠的物质的量为0.05mol；20.0g SiC粗产品中 的物质的量 ，而 能溶于NaOH溶液: ，可知0.12 mol 生成的硅酸盐的物质的量为0.12mol，故所得溶液中的硅酸钠的物质的量共为0.17mol，溶液中硅酸盐的浓度 。（3）无机非金属材料是以某些元素的单质、氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料，金刚石、SiC和单质Si都属于无机非金属材料，故A正确；金刚石和石墨都是碳元素的单质、晶体硅和无定形硅都是硅元素的单质，它们分别互为同素异形体，故B正确；金刚石不能导电，属于绝缘体，单质硅是良好的半导体材料，故C错误；金刚石、SiC和Si都是原子晶体，在晶体中均存在四面体结构，晶体结构类似，故D正确。
③ 既能和氢氧化钠溶液反应也能和氢氟酸反应，是两性氧化物
④将 通入 溶液中有胶状沉淀生成，说明碳酸比硅酸酸性强
A.②③B.③④C.②④D.①④
10、金刚石、SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛。
（1）一定条件下，Na与 可制备金刚石，反应结束冷却至室温后，回收其中的 的实验操作名称为。推测该反应的类型为（填字母序号）、
（3）物理性质
熔点
硬度
水溶性
导电性
高
大
不溶于水
不导电
（4）化学性质
（5）用途
①水晶可用于制造电子工业的重要部件、光学仪器和工艺品。
②用于制造光导纤维。
③石英玻璃常用制造高温的化学仪器。
④石英砂常用作玻璃原料和建筑材料。
2、新型陶瓷
3、碳纳米材料
(1)富勒烯
①主要特性
由碳原子构成的笼形分子的总称，性质稳定。
7答案及解析：
答案：C
解析：普通玻璃的主要成分为硅酸钙、硅酸钠、二氧化硅，故选C。
8答案及解析：
答案：B
解析：钢化玻璃与普通玻璃的成分相同，只是制造的工艺不同，主要成分是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅，选项A错误。砖瓦和水泥都是硅酸盐产品，选项B正确。高岭土 ，应该表示为 ，选项C错误。铜绿是碱式碳酸铜，该物质可以与盐酸反应生成氯化铜而溶解，选项D错误。
9答案及解析：
答案：A
解析：①二氧化硅可以制作光导纤维，正确。②二氧化硅是原子晶体，二氧化碳是分子晶体，所以二者物理性质差异很大，错误。③二氧化硅是酸性氧化物，错误。④二氧化碳和硅酸钠反应生成硅酸和碳酸钠，可以说明碳酸的酸性比硅酸强，正确。
10答案及解析：
答案：（1）过滤BC；（2）① ②0.17mol/L；（3）C
②用途
为纳米科学提供重要的研究对象，用C60作车轮的。
(2)碳纳米管
①主要特性
比表面积大，有相当高的强度和优良的电学性能。
②用途
生产复合材料、电池和传感器等。
(3)石墨烯
①主要特性
电阻率低、热导率高、强度高。
②用途
广泛应用于光电器件、超级电容器、电池和复合材料等。
思考讨论
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?
（3）在元素周期表中的位置：位于第三周期、第ⅣA族。最外层电子为4个，既不容易的电子，又不容易失电子。
（4）硅单质的种类和结构
按形态分为晶体和无定形，硅晶体是正四面体结构。
（5）物理性质
色、态
光泽
熔点
硬度
导电性
质地
灰黑色
金属光泽
高
大
半导体
脆
（6）化学性质
①常温下，硅与氢氟酸、氟Cl2、C、N2等非金属反应。
烧碱、石灰石、石英砂
黏土、石灰石、石膏
生产设备
——
玻璃窑
水泥回转窑
主要成分
——
Na2SiO3•CaSiO3•4SiO2
硅酸三钙（3CaO•SiO2）
铝酸三钙（3CaO•Al2O3）
主要性质
具有抗氧化性、耐高温、易成型
无固定熔点，在一定温度范围内逐渐熔化
具有水硬性，跟水掺和搅拌并静置后，很容易凝固变硬
4答案及解析：
答案：C
解析：铝与某些金属氧化物可以发生铝热反应，用来冶炼某些熔点较高的金属，A正确； 具有强氧化性，因此可用作漂白剂,B正确;碱石灰是碱性干燥剂，不能用于干燥 等酸性气体，C错误; 俗称金刚砂，硬度大，可用作砂纸、砂轮的磨料,D正确。
5答案及解析：
答案：A
解析：已知反应 ,而 是由C元素组成的单质，故 也能发生类似的置换反应,A正确; 的相对分子质量为720,摩尔质量为 ，B错误;金刚石、石墨和足球烯都是由碳元素组成的单质，与足量氧气反应的最终产物均为 ，C错误;金刚石、石墨和足球烯互为同素异形体，性质并不完全相同,D错误。
2答案及解析：
答案：D
解析：自然界中没有单质硅,A错误;电弧炉中反应的化学方程式为 ，B错误;二氧化硅和硅都能与氢氟酸反应，C错误; 和 沸点相差较大，所以可通过蒸馏提纯 ,D正确;
3答案及解析：
答案：D
解析：二氧化硅是酸性氧化物，与水不反应，A错误;虽然 不溶于水，不能与水反应生成 ,但 仍可看作是 失去一分子 而形成，且 与 中硅元素价态相同，故 是 的酸酐,B错误;二氧化硅不能导电，C错误;二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应，但能与碳酸钠固体在高温时发生反应生成硅酸钠和 ,D正确。
2、高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下。下列说法正确的是()
A.自然界中存在大量的单质硅
B.电弧炉中反应的化学方程式为
C.二氧化硅能与氢氟酸反应,而硅不能与氢氟酸反应
D. (沸点为33.0℃)中含有少量的 (沸点为67.6℃),通过蒸馏可提纯
3、诺贝尔物理学奖曾授予“光纤之父”英国华裔科学家高锟以及两位美国科学家威拉德•博伊尔和乔治•史密斯。光导纤维的主要成分是二氧化硅,下列关于二氧化硅的说法正确的是( )
A.二氧化硅是酸性氧化物,因此能与水反应生成硅酸
B.因 不溶于水,故 不是 的酸酐
C.二氧化硅制成的光导纤维,由于导电能力强而被用于制造光缆
2、硅酸盐的组成、结构和性质
(1)概念：由硅、氧和金属组成的化合物的总称。
(2)结构：在硅酸盐中硅原子和氧原子构成了硅氧_四面体_，如图所示，四面体通过顶角的氧彼此相连，每个氧原子为_2__个四面体所共有。
(3)性质：结构决定性质，硅酸盐的特殊结构决定了多数硅酸盐具有硬度_高_、熔点_高_、难__溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点。
A. 在一定条件下可以与 发生置换反应
B. 的摩尔质量是720
C.金刚石、石墨和足球烯 三者和足量氧气反应的最终产物不同
D.金刚石、石墨和足球烯 的性质完全相同
6、碳纳米管是由碳原子构成的六角形蜂巢状平面薄膜卷曲而成，具有许多异常的力学、电学和化学性能。下列关于碳纳米管的说法不正确的是（）
A.碳纳米管属于一种有机合成纤维
A.分解反应
5.3 无机非金属材料 教学设计高一化学新概念教学(人教2019必修第二册)
第五章化工生产中的重要非金属元素5.3 无机非金属材料一、教学目标与核心素养教学目标1、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；2、了解硅、二氧化硅、新型陶瓷、碳纳米材料的性能和用途，认识化学在社会、生活、生产、科学技术中的重要作用。
核心素养1、结合日常生活的实际，了解硅酸盐产品的应用，培养学生的科学态度与社会责任的核心素养；2、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。
二、教学重点玻璃、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三、教学难点激发学生的求知欲，培养学生热爱科学的情感四、教学过程［引言］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 ［指导阅读］课本19页［归纳］［讲述］无机非金属材料根据组成、性能和应用的不同可分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料两种，其中传统无机非金属材料多为硅酸盐材料，通常包括陶瓷、玻璃和水泥三种。
［板书］一、硅酸盐材料 ［试问］为什么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？［讲述］在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧四面体，其结构如图所示。
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。
［板书］1、陶瓷 ［指导阅读］请同学们阅读教材上“陶瓷”这一部分内容，并了解以下知识。
主要原料生产过程反应条件种类性能用途［学生阅读课本后回答，教师填写］黏土①混合②成型③干燥④烧结⑤冷却高温土器、陶器、瓷器抗氧化、抗酸碱腐蚀耐高温、绝缘、易成型建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等［板书］2、玻璃 ［指导阅读］请大家阅读课本P20有关“玻璃”的内容，并填写下表。
人教版(2019)高中化学 必修二 学案 5.3无机非金属材料
无机非金属材料【学习目标】1.通过阅读教材、分组实验，初步认识硅酸盐的组成、性质及基本用途。
2.通过阅读教材、观察图片、思考讨论，认识传统的硅酸盐产品和具有传统功能的含硅材料。
3.通过阅读填空、拓展探究，认识单质硅的存在、性质和用途，树立绿色化学是一种可持续发展的意识。
【学习重点】硅和硅酸钠的重要性质。
【学习难点】硅和硅酸钠的重要性质。
【学习过程】旧知回顾：1.实验室盛放碱溶液的试剂瓶一般用橡皮塞的原理防止普通玻璃种含有的二氧化硅与碱液反应生成具有黏性的23Na SiO ，导致瓶塞无法打开。
2.（1）硅酸：硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸 不能 （填“能”或“不能”）使紫色石蕊溶液变红色。
①硅酸不稳定，受热易分解：2332H SiO SiO H O ∆+。
②硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为：33222H SiO 2NaOH Na SiO 2H O +=+。
③硅酸在水中易聚合形成胶体。
硅胶吸附水分能力强，常用作干燥剂。
3．硅酸浓度小时可形成硅酸溶胶，浓度大时可形成硅酸凝胶。
硅酸凝胶经干燥脱水得到硅胶（或硅酸干凝胶），具有较强的吸水性，常用作干燥剂及催化剂载体。
新知预习：阅读教材并填写下列空白：1.硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称，在自然界分布极广。
溶解性大多不溶于水，稳定性较好。
常用的硅酸盐是23Na SiO ，其水溶液称为水玻璃，可用作制硅胶及木材防火剂等。
2.硅酸盐的主要产品有陶瓷、水泥、玻璃。
3.硅的主要用途是半导体材料（硅芯片、光电池等）。
【同步学习】情景引入：中国有着悠久历史的陶瓷，生活中的玻璃，以及盖房子用的水泥，它们的主要化学成分是什么？自然界中形形色色的各种矿石其组成成分又是什么？硅酸盐材料活动一认识硅酸盐1.阅读完善：阅读教材，进一步完善“新知预习1”。
2.3.分组实验：阅读教材，并填写对应表格。
4.阅读了解：阅读教材，了解硅酸盐的丰富性和多样性。
第五章 第三节 无机非金属材料 第二课时 教案--高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
无机非金属材料第二课时教案一、教学内容分析（一）课标分析本课内容在《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》中对应必修课程模块二常见的无机物及其应用中主题“5—非金属及其化合物”的内容。
通过对课标进行分析，可得到如下三类具体教学内容。
【内容要求】2.5非金属化合物结合真实情景中的应用实例或通过实验探究，了解费劲使及其化合物的主要性质，认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。
2.6物质性质及物质转化的价值了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
【教学提示】教学策略发挥核心概念对元素化合物学习的指导作用；重视开展高水平的实验探究活动；紧密联系生产和生活实际，创设丰富多彩的真实问题情境。
【学业要求】1、能列举、描述、辨识典型物质重要的物理和化学性质及实验现象，能用化学方程式、离子方程式正确表示典型物质的主要化学性质。
2、能利用典型代表物的性质和反应，设计常见物质制备分离提纯检验等简单任务的方案。
能从物质类别和元素价态变化的视角说明物质的转化途径。
综上，对于“无机非金属材料”一课，需要基于课标建立实际情境，帮助学生学会掌握利用物质的相关性质进行分离提纯，建立在工业上从矿石中提取高纯物质的模型，培养学生的科学意识和社会责任感。
（二）教材分析本节课立足于义务教育阶段人教版必修二第一章第三节的第二课时部分，本节位于“”的最后一节，在本章前两节学生已经学习了硫、氮的结构、性质、转化和应用，非金属元素的学习马上进入尾声，同时，第一课时中介绍了传统硅酸盐材料的组成、性能和应用以及硅和二氧化硅的性质，本节课则主要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、能源领域的应用，并以二氧化硅的提纯、高纯硅的提纯的讨论探究为例，对硅及其化合物的性质进行归纳复习。
二、学情分析本节课的授课对象是普通高中的高一学生。
2023-2024学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册5.3无机非金属材料(一)教学设计
情境问题导入硅谷（Si licon Valley)，位于美国加利福尼亚北部的大都会区旧金山湾区南面，是高科技事业云集的圣塔克拉拉谷(Santa Clara Valley）的别称，是电子工业和计算机业的王国。
硅谷最早是研究和生产以硅为基础的半导体芯片的地方，因此得名。
硅为什么可以用作半导体材料，有哪些性质呢？教学过程设计（用什么具体方式来学,学什么内容,学到什么程度；充分发挥学习目标在教学活动中的指向、评估和激励作用。
）【情境导入】任务一：【问题1】地壳中主要元素的含量分别是什么？【问题2】硅酸盐的结构特点是什么？如何表示？任务二：【过渡】材料是人类制造物品、器件、构件、机器或其它产品的物质。
20世纪70年代，人们把信息、材料和能源誉为当代文明的三大支柱。
20世纪80年代以高技术群为代表的新技术革命，又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志，材料与国民经济建设、国防建设和人民生活密切相关。
【问题1】阅读教材P19页内容，回答无机非金属材料的性能、用途和组成分别是什么？【过渡】我国具有悠久的陶瓷制造历史，在新石器时代，我们的祖先已能烧制陶器，至唐宋时期，我国的陶瓷制品已经享誉海内外。
目前，陶瓷仍然在人类的生产和生活中扮演着重要的角色，得到了广泛应用。
传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料，生活中随处可见。
【问题2】常见的硅酸盐材料主要成分、生产原料分别是什么？材料陶瓷玻璃水泥主要成分成分复杂硅酸三钙（3CaO·SiO2）、硅酸二钙（2CaO·SiO2）、铝酸三钙（3CaO·Al2O3）一、硅酸盐材料1、硅酸盐的组成及结构：陶瓷、玻璃、水泥，存在硅氧四面体结构。
2、陶瓷：原料—粘土；应用—建筑材料、绝缘材料、卫生器具等。
3、玻璃：原料—纯碱、石灰石、石英砂，主要成分—Na2SiO3、CaSiO3和SiO2等，应用—建筑材料、光学仪器和各种器皿，制造玻璃纤维用于高强度复合材料。
2019-2020学年高中化学人教版必修第二册同步学典：(3)第五章第三节 无机非金属材料
人教版（2019）高中化学必修第二册同步学典（3）第五章第三节 无机非金属材料1、宇航员在升空、返回或遇到紧急情况时，必须穿上10公斤重的航天服，我国宇航员的航天服是由我国科学家研制的新型“连续纤维增韧”航空材料做成的，主要由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成。
下列相关叙述错误的是（ ）A.它耐高温、抗氧化B.它比钢铁轻，但质地较脆C.它没有固定熔点D.它是一种新型无机非金属材料2、《天工开物》记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无沙黏土而为之”，“凡坯既成，干燥之后，则堆积窖巾燃薪举火”，“绕水转釉（主要为青色），与造砖同法”。
下列说法错误的是（ ）A.沙子和黏土的主要成分为硅酸盐B.“燃薪举火”使黏土发生复杂的物理、化学变化C.烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦D.黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料3、下列关于硅酸盐材料的说法错误的是（ ） A.生活中常见的硅酸盐材料有玻璃、水泥、陶瓷 B.生产陶瓷的主要原料是黏土 C.普通玻璃的主要成分只有2SiOD.硅酸盐水泥以石灰石和黏土为主要生产原料 4、关于二氧化硅的叙述不正确的是（ ） ①二氧化硅是制造光导纤维的重要原料②硅、碳原子最外层都有4个电子，故2SiO 的物理性质与2CO 类似 ③2SiO 既能和氢氧化钠溶液反应也能和氢氟酸反应，是两性氧化物④将2CO 通入23Na SiO 溶液中有胶状沉淀生成，说明碳酸比硅酸酸性强 A.②③B.③④C.②④D.①④5、据报道，科学家开发出一种低成本光伏 材料—蜂窝状石墨烯，其生产原理是223Na O 2CONa CO C 一定条件＋＋（石墨烯），然后除去23Na CO ，即可制得蜂窝状石墨烯。
下列说法不正确的是（ ）A.该生产石墨烯的反应属于氧化还原反应B.石墨烯 与 金刚石互为同素异形体C.2Na O 属于碱性氧化物，CO 属于酸性氧化物，23Na CO 属于盐D.自然界中碳元素有游离态和化合态 两种存在形式6、月球上的主要矿物有辉石（2CaMgSi O ）斜长石（38KAlSi O ）和橄榄石 ［（Mg 或 24Fe SiO ］等，下列说法或分析不正确的是（ ） A.辉石斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿B.斜长石的氧化物形式可表示为2232K O Al O 3SiO ⋅⋅C.橄榄石中铁为＋2价D.月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面几乎没有氧气7、世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博 士考证说：“中国至少在距今3 000年以前，就已经使用玻璃了。
5.3 无机非金属材料 课件 高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
课堂练习
典例2．“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代
精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法正确的是 () A．玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品 B．制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英 C．硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高 D．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐
情境引入
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。
教学过程
材料按照化学组成和特性来分：
材料
无机非金属材料 金属材料
传统无机非金属材料（硅酸盐材料） 新型无机非金属材料
高分子材料： 塑料、合成橡胶、合成纤维
教学过程
一、硅酸盐材料
1．概念：由硅元素、氧元素和金属元素组成的化合物。 2．结构
在硅酸盐中，Si和O构成了 硅氧四面体 ，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
【答案】C 【解析】陶瓷是人类最早使用的硅酸盐制品，A项错误；纯碱、石灰石和石英是制玻璃的原料，而制水泥 的原料是黏土和石灰石，B项错误；沙子的主要成分是SiO2，黏土的主要成分是硅酸盐，D项错误。
教学过程
二、新型无机非金属材料
1. 硅 （1）硅元素的存态
原子结构示意图
教堂小结
硅
二氧化硅
课堂练习
1．新材料的新秀——石墨烯和氧化石墨烯已成为物理、化学、材料科学研究的国际热
高中化学人教版(2019)必修第二册课后训练：第5章 第3节 无机非金属材料
第三节无机非金属材料课后训练巩固提升一、双基巩固学考突破1.唐三彩、秦兵马俑制品的主要材料在成分上属于()。
A.氧化铝B.二氧化硅D.合金,主要材料黏土属于硅酸盐。
全国卷Ⅰ)陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着密切的关系。
下列说法错误的是()。
A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自氧化铁B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成C.陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点,不是青色,A项错误。
秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成;陶瓷,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点,B、C、D三项正确。
3.陶瓷已广泛应用于生活和生产中,下列不属于陶瓷制品的是()。
A.电器中的绝缘瓷管B.实验室中的坩埚D.建筑上烧制的砖瓦,其余选项均为陶瓷制品。
,优点是()。
A.耐高温耐腐蚀,不怕氧化B.密度大,硬度大C.韧性好,易于切削、锻打、拉伸;金属材,易于切削、锻打、拉伸,具有良好的导电性和导热性。
5.下列叙述正确的是()。
A.CO2和SiO2都是酸性氧化物,所以两者物理性质相似B.因为CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑,所以硅酸的酸性比碳酸的酸性强C.CO2和SiO2都能与碳反应,且都作氧化剂既能与NaOH溶液反应,又能与氢氟酸反应,所以二氧化硅属于两性氧化物和SiO2都是酸性氧化物,两者物理性质差别很大,A项错误;硅酸的酸性比碳酸的酸性弱,反2,是因为CO2为气体,可以脱离反应体系,B项错误;CO2和SiO2与C反应时都作氧化剂,C项正确;SiO2与氢氟酸的反应属于特例,SiO2属于酸性氧化物,D项错误。
6.《天工开物》记载:“凡埏泥造瓦,掘地二尺余,择取无砂黏土而为之”,“凡坯既成,干燥之后,则堆积窑中燃薪举火”,“浇水转釉(主要为青色),与造砖同法”。
下列说法错误的是()。
A.黏土是制砖瓦和水泥的主要原料B.“燃薪举火”使黏土发生复杂的物理化学变化C.沙子的主要成分为硅酸盐,浇水冷却成青瓦项,由“择取无砂黏土而为之”,说明黏土是制砖瓦和水泥的主要原料,正确。
5.3.1无机非金属材料教学设计2023-2024学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
-自主学习法：培养学生的独立学习能力和批判性思维。
-信息技术手段：利用在线平台提高预习效率。
作用与目的：
-帮助学生初步建立对无机非金属材料的认识，为课堂讨论打下基础。
2.课中强化技能
教师活动：
-导入新课：通过展示玻璃、陶瓷等日常用品，引导学生思考无机非金属材料的重要性。
-讲解知识点：详细讲解氧化物、硅酸盐等无机非金属材料的性质。
5.学生反馈：在教学过程中，我鼓励学生反馈自己的学习情况和问题。通过学生的反馈，我发现一些学生在无机非金属材料的性质和应用方面存在困惑。为了改进这一情况，我计划在未来的教学中更加关注学生的个别化需求，提供针对性的指导和帮助，以帮助学生克服学习困难。
典型例题讲解
1.题目：请根据无机非金属材料的定义和分类，判断下列物质属于哪一类无机非金属材料，并说明理由。
5.3.1无机非金属材料教学设计2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册
科目
授时间节次
--年—月—日（星期——）第—节
指导教师
授课班级、授课课时
授课题目
（包括教材及章节名称）
5.3.1无机非金属材料教学设计2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册
教学内容分析
d.硅酸盐的电绝缘性是由于其分子结构中存在大量的自由电子，使得电流难以通过。在实际应用中，硅酸盐被广泛应用于绝缘材料、电子器件等。
3.题目：请根据无机非金属材料的性质和用途，选择合适的无机非金属材料用于以下场景。
a.制作高温耐火材料
b.制作透明窗户材料
c.制作电绝缘材料
d.制作水泥
a.制作高温耐火材料：选择氧化铝（Al2O3），因为氧化铝具有耐高温性，能够承受高温而不发生破坏。
【2019统编新教材】部编人教版高中化学必修第二册第五章教案教学设计含章末综合测试及答案
【2019统编版】人教版高中化学必修第二册第五章《化工生产中的重要非金属元素》全章节备课教案教学设计5.1《硫及其化合物》教学设计第一课时教学目标知识技能：通过硫及其化合物转化关系的教学，使学生掌握2H S 、2SO 的性质、制法和用途；通过实验设计的分析与讨论，使学生对硫及其化合物知识网络化、系统化。
过程方法：以硫及其化合物的性质为载体，以实验设计为核心，训练学生对已有知识进行分析综合、归纳演绎的思维能力以及解决实际问题的能力。
情感态度价值观：1、通过学生自己对实验方案的设计与讨论，培养学生严谨求实的科学态度。
2、通过以学生为主体的探究式教学途径，激发学生的学习兴趣，尝试成功的喜悦，使学生更加喜爱化学。
3、通过实验设计的讨论与分析，使学生领会化学科学研究的一般方法。
教学重难点硫及其化合物的相互转化关系的实验设计与评价。
硫及其化合物各代表物性质的综合运用。
教学方法类比，问题引导教学过程引入：初中我们学习氧气的相关性质，氧原子的核外电子排布式是什么？硫的核外电子排布式是什么样的？不难看出氧和硫的最外层电子数相同，由此可以推知硫的性质应该与氧相似。
接下来我们就开始学习与硫有关的单质及化合物的知识。
板书一、硫（S ）展示：单质硫图片或实物1.硫的物理性质淡黄色固体，不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。
2.存在形式：在自然界中硫既有游离态，又有化合态存在。
举例说明3.硫的化学性质 硫的常见价态2-、0、4+、6+思考：单质硫可能具有什么样的性质？能与什么样的物质发生反应呢？（1）氧化性 与铜反应：22Cu S Cu S +思考：为什么不是2+价铜？回忆：S 与钠、铝、铁的反应 与氢气反应：22H SH S + （2）还原性 与氧气反应：22S O SO +演示燃烧视频？（1）与碱反应 与氢氧化钠的反应：22326NaOH 3S 2Na S Na SO 3H O +++ 提示：歧化反应的特点，如比例问题，电子转移问题，另外注意离子方程式的写法4、用途：用于制取硫酸引入：单质硫与氧气反应可以得到二氧化硫，它是一种与我们日常生活息息相关的物质，例如草编织物的漂白，某些商人的漂白馒头，再比如酸雨等，那二氧化硫到底是什么样的物质呢？板书：二、二氧化硫（2SO ）2SO ，应从哪几方面入手？[讲解]首先研究其物理性质让学生思考了解物理性质应注意什么，观察2SO ，闻气味（注意操作方法）1.2SO 物理性质：无色有刺激性气味的气体，密度大于空气，易液化，有毒。
5.3无机非金属材料教学设计2023-2024学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
教学方法/手段/资源：
- 自主学习法：培养学生自主学习能力和独立思考能力。
- 信息技术手段：利用在线平台，实现资源共享和进度监控。
作用与目的：
- 为课堂学习奠定基础，了解无机非金属材料的基本概念。
- 培养学生的自主学习和初步探究能力。
2. 课中强化技能
作用与目的：
- 巩固课堂所学，提高学生的应用能力。
- 拓宽知识视野，增强学生的绿色化学观念。
- 促进学生自我反思，形成持续改进的学习习惯。
学生学习效果
1. 知识与技能：
- 掌握无机非金属材料的基本分类、性质与用途，如陶瓷、玻璃、水泥等。
- 理解材料组成、结构与性质之间的关系，能够分析实例，解释材料特性。
- 玻璃生产中，通过控制熔融过程中的温度和成分比例，可以生产出不同类型的玻璃。例如，钠钙玻璃具有较高的透明度和耐化学腐蚀性，适合制作窗户玻璃；而硼硅玻璃则因其优异的热稳定性和耐热冲击性，适用于实验室用具和炊具。
3. 应用题：
- 假设你要设计一种新型的无机非金属材料，用于制造太阳能电池板。请描述这种材料的预期性能和可能的应用场景。
- 能够运用所学知识，对无机非金属材料进行简单的分类和性能评估。
- 通过实验和案例分析，提高观察、分析和解决问题的能力。
2. 过程与方法：
- 通过自主学习、合作学习和探究学习，培养独立思考和团队合作的能力。
- 学会使用多媒体教学资源、网络平台等信息化手段辅助学习，提高信息检索和处理能力。
- 在讨论、实验等活动中，锻炼口头表达和动手操作的能力。
教师活动：
- 导入新课：通过展示日常生活中的陶瓷、玻璃等物品，引出无机非金属材料的重要性，激发兴趣。