5.3.1 传统无机非金属材料 课件-2025-2026学年高一下学期化学同步课件(人教版2019必修二)

该高中化学课件聚焦传统无机非金属材料，系统讲解陶瓷、玻璃、水泥的原料、成分、制备原理及硅酸盐知识，通过“材料与人类发展”情境导入，搭建从宏观材料到具体类别的学习支架，衔接前后知识脉络。 其亮点在于用对比表格梳理三类材料差异，强化“成分决定性质，性质决定用途”的化学观念，结合《天工开物》及工程案例渗透科学态度与责任。帮助学生构建知识体系，教师可高效实施结构化教学。

第五章 化工生产中的重要非金属元素第三节 无机非金属材料 第1课时 传统无机非金属材料 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 了解传统无机非金属材料的主要类别（玻璃、陶瓷、水泥），掌握每种材料的主要成分、制备原料及核心制备原理，能区分三者的差异。 理解传统无机非金属材料的共性（如耐高温、硬度大、绝缘性好）与特性，结合其性质，认识它们在生产生活、建筑等领域的常见用途。 初步了解传统无机非金属材料的优点与局限性，建立“成分决定性质、性质决定用途”的化学观念，关注材料与生活、社会的联系。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 能列举常见的传统无机非金属材料（玻璃、陶瓷、水泥），辨识其主要成分和制备原料，从物质组成角度认识材料的分类，建立无机非金属材料的基础认知框架。 结合传统无机非金属材料的制备原理与性质，体会化学在材料制造中的应用价值，培养科学探究与逻辑分析能力，理解化学与材料科学的内在关联。 认识传统无机非金属材料对人类社会发展的重要价值，了解其应用对生活和社会的影响，树立化学与社会可持续发展相联系的意识，增强科学态度与社会责任。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 无机非金属材料 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。 水泥 玻璃 陶瓷 硅太阳能能电池(Si) 光导纤维(SiO2) 传统无机非金属材料 新型无机非金属材料 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 传统无机非金属材料——陶瓷、玻璃、水泥 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 传统无机非金属材料——陶瓷、玻璃、水泥 陶瓷 黏土（含水的铝硅酸盐） 高温烧结 建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具 原料： 条件： 用途： 性能： 熔点高、硬度大、耐腐蚀、性质稳定 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 传统无机非金属材料——陶瓷、玻璃、水泥 玻璃 纯碱、石灰石和石英砂 玻璃窑 Na2SiO3 、CaSiO3、SiO2 SiO2+Na2CO3 ==== Na2SiO3+CO2↑ SiO2+CaCO3 ==== CaSiO3+CO2↑ 高温 高温 原料 设备 原理 成分 应用 生产建筑材料、光学仪器、制造玻璃纤维用于高强度复合材料等 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 传统无机非金属材料——陶瓷、玻璃、水泥 玻璃 特殊玻璃 光学玻璃：加铅(Pb)；制光学眼镜、相机透镜 有色玻璃：加金属氧化物或者盐；eg,蓝色-Co2O3，红色-Cu2O 含硼玻璃：加硼酸盐；耐化学腐蚀、耐高温，制玻璃仪器 钢化玻璃：普通玻璃加热软化，然后急速冷却 光学玻璃 有色玻璃 钢化玻璃 含硼玻璃 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 传统无机非金属材料——陶瓷、玻璃、水泥 玻璃 叫“玻璃”但不是硅酸盐： 石英玻璃 有机玻璃 两者 不属于 硅酸盐产品 “石英”— SiO2 有机材料，一种塑料 聚甲基丙烯酸甲酯 石英玻璃管 亚克力板 (有机玻璃) 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 传统无机非金属材料——陶瓷、玻璃、水泥 水泥 黏土和石灰石 水泥回转窑 原料： 工业设备： 石膏的作用： 条件： 高温煅烧 调节水泥硬化速率 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈   陶瓷 玻璃 水泥 主要原料 黏土（主要成分为含水的铝硅酸盐） 纯碱、石灰石、石英砂（主要成分是SiO2） 黏土、石灰石 主要成分 Al2O3·2SiO2·2H2O Na2CO3、CaCO3、SiO2 硅酸二钙、铝酸三钙等 反应原理 高温烧结而成 高温下发生复杂的物理和化学变化 用途 建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等 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等 制混凝土，大量用于建筑和水利工程 传统无机非金属材料——陶瓷、玻璃、水泥 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 硅酸盐的概念、结构与特点 1．概念：由硅元素、氧元素和金属元素组成的化合物。 2．结构： 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 许多四面体通过顶角的O相互连接 每个 O 为两个四面体所共有，与 2 个 Si 相结合 3．特点： 大多硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 硅酸盐的概念、结构与特点 4.表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，多用氧化物的形式表示它们的组成。 例如：硅酸钠 Na2SiO3 表示：Na2O·SiO2 镁橄榄石 Mg2SiO4 表示：2MgO·SiO2 高岭石 Al2Si2O5(OH)4 表示：Al2O3·2SiO2·2H2O 但化学式前面的系数不能为分数 正长石 KAlSi3O8 表示： 钾云母(KH2Al3Si3O12) 表示： K2O·Al2O3·6SiO2 K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O 表示顺序是： 较活泼金属氧化物 二氧化硅 水 活泼金属氧化物 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 硅酸盐的概念、结构与特点 Ca(Al2Si3O10) ·3H2O Mg2SiO4 Al2(Si2O5)(OH)4 K(Al3Si3O10)(OH)2 CaO ·Al2O3 ·3SiO2·3H2O 2MgO ·SiO2 K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O Al2O3·2SiO2·2H2O 将下列硅酸盐改写为氧化物 氧化物之间用小点隔开，若出现分数，需要化为整数。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 硅酸盐的概念、结构与特点 最简单的硅酸盐—Na2SiO3 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 硅酸盐的概念、结构与特点 最简单的硅酸盐—Na2SiO3 白色固体，具有黏合性，可溶于水。是制备硅胶和木材防火剂等的原料。 Na2SiO3水溶液俗称：水玻璃 Na2SiO3 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 硅酸盐的概念、结构与特点 最简单的硅酸盐—Na2SiO3 1.物理性质 易溶于水，其水溶液俗称水玻璃，又称泡花碱，是一种无色黏稠的液体，黏性很强。 硅酸钠水溶液呈碱性，易吸收空气中CO2而变质 Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3↓+Na2CO3 3.具体应用 ① Na2SiO3溶液（水玻璃）——木材防火、黏胶剂等 ②制备硅酸： 2.化学性质 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 知识建构 玻璃、陶瓷和水泥 陶瓷 玻璃 水泥 性能：熔点高、硬度大、耐腐蚀、性质稳定 用途：建筑材料、日常器皿、卫生洁具 用途：建筑材料、各种器皿、光学仪器等 性能：遇水逐渐变硬（水硬性）、硬化后性质稳定 用途：大量用于建筑、水利、道路等工程中 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 1.《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．“燃薪举火”使黏土发生了复杂的物理化学变化 B．沙子和黏土的主要成分为硅酸盐 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 B 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 2.小明参观了举世瞩目的北京大兴国际机场，该机场建设时应用了许多先进技术，其中之一是“重载水泥混凝土铺面技术”。下列原料可用于制造普通水泥的是（ ） A．胆矾 B．纯碱 C．石膏 D．小苏打 C 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 3.玻璃、陶瓷和水泥是重要的无机非金属材料，它们的主要成分中都含有的元素是(　　 ) A．氮 B．硫 C．硅 D．氯 　C 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 4.最近全面通车的沪昆高速铁路是国家重要的交通线路，在工程建设中用量最大的硅酸盐材料是（　　） A．钢筋 B．水泥 C．玻璃 D．陶瓷 B 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 5.判断正误 (1)玻璃纤维是有机物(　　) (2)硅酸盐结构较为复杂，大多不溶于水，化学性质很稳定(　　) (3)硅氧四面体中，硅原子与氧原子都是以共价键结合(　　) (4)水泥与玻璃的共同原料是石灰石，水泥与陶瓷的共同原料是黏土(　　) (5)陶瓷、玻璃、水泥的生产都需要在高温下进行(　　) (6)玻璃和水泥生产中都发生复杂的物理和化学变化(　　) × √ √ √ √ √ 感谢您的观看 Thank you $