遼寧省撫順市高中化學(xué) 第三單元 化學(xué)與材料的發(fā)展 3.1 無(wú)機(jī)非金屬材料導(dǎo)學(xué)案新人教版選修2.doc

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無(wú)機(jī)非金屬材料學(xué)習(xí)目標(biāo)1.使學(xué)生對(duì)無(wú)機(jī)非金屬材料有大致印象。了解水泥、玻璃、陶瓷的生產(chǎn)的簡(jiǎn)單原理。2.使學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)在現(xiàn)代社會(huì)、現(xiàn)代科技中的重要作用。3.使學(xué)生對(duì)新型無(wú)機(jī)非金屬材料有大致印象。 重點(diǎn)無(wú)機(jī)非金屬材料的特點(diǎn)及其應(yīng)用難點(diǎn)新型無(wú)機(jī)非金屬材料的特點(diǎn)及其應(yīng)用學(xué)法指導(dǎo)無(wú)機(jī)非金屬材料分為傳統(tǒng)硅酸鹽材料（玻璃、水泥、陶瓷）記住它們的生產(chǎn)原理及其成分和新型無(wú)機(jī)非金屬材料新型陶瓷；現(xiàn)代信息基礎(chǔ)材料-單晶硅；石墨、金剛石和C60-新材料誕生新技術(shù)自學(xué)引導(dǎo)學(xué)生課前必須完成一、自主學(xué)習(xí)：（請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真閱讀課本2-5頁(yè)，你一定能完成下列問(wèn)題）一、傳統(tǒng)的硅酸鹽材料傳統(tǒng)硅酸鹽材料一般以 _ （主要成分為 ）、 （主要成分為 ）、 （主要成分為 ）和 （主要成分為 ）等原料生產(chǎn)的。這些材料一般都含 ，由于硅氧結(jié)構(gòu)的特殊性，所以硅酸鹽材料一般具有 、 、 、 、 、 、等特點(diǎn)。1、陶瓷瓷器是中華文明的象征。在許多拉丁語(yǔ)系國(guó)家中，“瓷器”和“中國(guó)”都以“ ”這同一種字母拼音表示。我國(guó)素有“瓷都“之稱的地方在哪里？我國(guó)最為著名的陶器產(chǎn)地在什么地方？有什么之稱？列表分析陶瓷生產(chǎn)的原料、生產(chǎn)過(guò)程、反應(yīng)條件、種類、性能。主要原料生產(chǎn)過(guò)程反應(yīng)條件種 類性 能2、玻璃:生產(chǎn)普通玻璃主要用料、反應(yīng)條件、玻璃窯中發(fā)生的主要反應(yīng)和主要成分主要用料反應(yīng)條件玻璃窯中發(fā)生的主要反應(yīng)成 分3.水泥水泥主要原料： ，輔助原料 ，生產(chǎn)過(guò)程：研磨成 ，高溫煅燒得 （主要成分是 ），再加石膏（主要成分是 ）研成粉末制得普通硅酸鹽水泥。制普通硅酸鹽水泥主要原料主要設(shè)備反應(yīng)條件普通水泥的主要成分主要性質(zhì)混凝土的主要成分是 ，大量用于 二、新型無(wú)機(jī)非金屬材料1.新型陶瓷陶瓷在光、電、磁、化學(xué)和生物學(xué)方面有新的 和 ，新型陶瓷在 、 、 等高新技術(shù)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。碩果累累的陶瓷樹(shù)碳化硅又稱為 ，其結(jié)構(gòu)與金剛石相似，可做優(yōu)質(zhì) ，可耐 的高溫，可做航天器的 。寫(xiě)出工業(yè)上制取碳化硅的反應(yīng)式 (4)氮化硅（Si3N4）的 ， 大，化學(xué)性質(zhì) ，在高溫時(shí)保持室溫時(shí)的 和 ，可用于制造 、 和 等(5)寫(xiě)出制取氮化硅（Si3N4）的反應(yīng)式 ； 。(6)氮化硅陶瓷硬度大，本身具有潤(rùn)滑性，耐磨損，抗腐蝕，抗氧化，能抵抗冷熱沖擊，可用來(lái)制造軸承、汽輪機(jī)葉片、永久性模具、機(jī)械密封環(huán)等機(jī)械構(gòu)件，還可以用來(lái)制柴油機(jī)。2.現(xiàn)代信息基礎(chǔ)材科單晶硅硅是目前半導(dǎo)體工業(yè)最重要的 ，制取純度為95%99%的硅的反應(yīng)式為 。用純度為95%99%的硅再生產(chǎn)高純度硅的反應(yīng)式是 ， 。3. 金剛石、石墨和C60 新材料誕生新科技1985年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了C60分子是由60個(gè)碳原子構(gòu)成的，它的形狀像足球，因此又叫足球烯。1991年科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了一種碳的單質(zhì)碳納米管，它是由六邊環(huán)形的碳原子構(gòu)成的管狀分子二、自主練習(xí)：（通過(guò)自學(xué)，相信自己能解決下列問(wèn)題）1下列物質(zhì)中屬于純凈物的是 （ ）A.Na2CO310H2O B.水泥C.純凈的鹽酸 D.普通玻璃2下列敘述正確的是 雙選 A.酸均不能與酸性氧化物反應(yīng)B.玻璃、陶瓷、水泥容器都不能貯存氫氟酸C.石灰抹墻、水泥砌墻過(guò)程的硬化原理相同D.石灰窯、玻璃熔爐出來(lái)的氣體主要成分相同3與普通玻璃相比具有相同組成的是A.鋼化玻璃 B.光學(xué)儀器玻璃 C.石英玻璃 D.有色玻璃4下列物質(zhì)有固定熔點(diǎn)的是 （ ）A.水泥B.玻璃C.Na2OSiO2D.水玻璃5某元素位于元素周期性表的A族，它是良好的半導(dǎo)體材料，其金屬性比非金屬性強(qiáng)，所以通常認(rèn)為它是金屬，此元素可能是 A. Si B. GeC. SnD. Pb6傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料是指 材料。新型無(wú)機(jī)非金屬材料的特性有 、 、 、 。 7氮化硅的化學(xué)式為 ，它可利用SiCl4在H2環(huán)境的高溫電爐中與N2反應(yīng)制得，試寫(xiě)出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。三、你還有哪些不會(huì)的問(wèn)題，請(qǐng)?zhí)岢鰜?lái)讓老師和同學(xué)幫你解決獨(dú)立思考合作探究例題1.水泥的成分主要有Ca2SiOx、Ca3SiOy、Ca3Al2Oz，則x ，y z 。分別用氧化物形式表示其組成為 、 、 。例題2. 氮化硅(Si3N4)是一種非氧化物高溫陶瓷結(jié)構(gòu)材料。粉末狀的Si3N4可以由SiCl4蒸氣和NH3氣體混合物制取。粉末狀的Si3N4對(duì)空氣和水都不穩(wěn)定。但是，將粉末狀的Si3N4和適量的MgO在2301.01105Pa和185的密閉容器中熱處理，可以得到結(jié)構(gòu)十分緊密，對(duì)空氣和水相當(dāng)穩(wěn)定的固體材料。寫(xiě)出由SiCl4和NH3制備Si3N4的化學(xué)方程式 ；分別寫(xiě)出粉末狀的Si3N4和H2O及O2反應(yīng)的方程式 、 ；為什么結(jié)構(gòu)緊密的固體Si3N4不再受水和O2的侵蝕？ 。鞏固練習(xí)1.下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )A.生產(chǎn)普通玻璃和普通水泥的原料中都含有石灰石B.生產(chǎn)陶瓷和普通玻璃的原料中都含有石英C.某些合成橡膠可用做生產(chǎn)黏合劑的主要原料D.生產(chǎn)水玻璃和玻璃的原料中都含有燒堿2.將氫氧化鈉固體在坩堝內(nèi)高溫熔融,下列坩堝可以使用的是( )A.石英坩堝 B.玻璃坩堝C.鐵坩堝 D.氧化鋁坩堝3.根據(jù)普通玻璃普通水泥和普通陶瓷的生產(chǎn)過(guò)程,總結(jié)出硅酸鹽工業(yè)的一般特點(diǎn)是 原料一定是含硅元素的物質(zhì) 生成物是硅酸鹽 反應(yīng)條件是高溫 發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)A. B.C. D.4.制取水泥和玻璃時(shí)都需要的原料是( )A.石灰石 B.石英C.水 D.純堿5.下列物質(zhì)中,具有固定熔沸點(diǎn)的是( )A.玻璃 B.水泥C.陶瓷 D.純堿6.制取下列物質(zhì),無(wú)需用到二氧化硅的是( )A.玻璃 B .水泥C.粗硅 D.光導(dǎo)纖維7.世界著名的科技史專家英國(guó)劍橋大學(xué)的李約瑟博士考證說(shuō):“中國(guó)至少在距今3 000年以前,就已經(jīng)使用玻璃了”下列有關(guān)玻璃的說(shuō)法不正確的是( )A.制普通玻璃的原料主要是純堿石灰石和石英B.玻璃在加熱熔化時(shí)有固定的熔點(diǎn)C.普通玻璃的成分主要是硅酸鈉硅酸鈣和二氧化硅D.盛放燒堿溶液的試劑瓶不能用玻璃塞,是為了防止燒堿跟二氧化硅生成硅酸鈉而使瓶塞與瓶口粘在一起學(xué)習(xí)體會(huì)