高中化学-第三单元-课题1无机非金属材料课件-新人教版选修2.ppt
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- 高中化学 第三 单元 课题 无机 非金属材料 课件 新人 选修
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1、第三单元化学与材料的发展第三单元化学与材料的发展第三单元化学与材料的发展第三单元化学与材料的发展课题课题1无机非金属材料无机非金属材料课程标准导航课程标准导航1.使学生对无机非金属材料有大致印象,了解使学生对无机非金属材料有大致印象,了解水泥、玻璃、陶瓷生产的简单原理。水泥、玻璃、陶瓷生产的简单原理。2使学生认识到化学在现代社会、现代科技使学生认识到化学在现代社会、现代科技中的重要作用。中的重要作用。3使学生对新型无机非金属材料有大致印使学生对新型无机非金属材料有大致印象。象。新知初探自学导引新知初探自学导引自主学习自主学习一、传统硅酸盐材料一、传统硅酸盐材料1.陶瓷陶瓷生产陶瓷的主要原料是生
2、产陶瓷的主要原料是_,其主要生,其主要生产过程为:混合产过程为:混合成型成型干燥干燥烧结烧结冷却。冷却。陶瓷的主要性质有抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐陶瓷的主要性质有抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等。高温、绝缘、易成型等。黏土黏土石英砂石英砂石灰石石灰石纯碱纯碱3.水泥水泥制造普通硅酸盐水泥的原料有制造普通硅酸盐水泥的原料有_、_、辅助原料。普通硅酸盐水泥的、辅助原料。普通硅酸盐水泥的主要成分是主要成分是_、_、_、铁铝酸钙等。水泥在空气、铁铝酸钙等。水泥在空气中能吸水硬化,在水中也能硬化,因此是水中能吸水硬化,在水中也能硬化,因此是水下工程不可缺少的材料。水泥、沙子和碎石下工程不可缺少的材
3、料。水泥、沙子和碎石等的混合物叫等的混合物叫_,它的膨胀系数与,它的膨胀系数与钢筋相当,因此它常用钢筋作结构,增大强钢筋相当,因此它常用钢筋作结构,增大强度。度。石灰石石灰石黏土黏土硅酸三钙硅酸三钙硅酸二钙硅酸二钙铝酸三钙铝酸三钙混凝土混凝土124.关于碳的新材料关于碳的新材料(1)C60之所以称为足球烯,是因为分子中有之所以称为足球烯,是因为分子中有_键,所以键,所以C60可以与氢气发生反应。可以与氢气发生反应。(2)金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管的物金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管的物理性质不相同,原因是这几种物质的内部结理性质不相同,原因是这几种物质的内部结构不相同。构不相同。不饱和不饱和
4、自主体验自主体验1.下列说法中错误的是下列说法中错误的是()A生产普通玻璃和普通水泥的原料中都含生产普通玻璃和普通水泥的原料中都含有石灰石有石灰石B生产陶瓷和普通玻璃的原料中都含有石生产陶瓷和普通玻璃的原料中都含有石英英C某些合成橡胶可用做生产黏合剂的主要某些合成橡胶可用做生产黏合剂的主要原料原料D生产水玻璃和玻璃的原料中都含有烧碱生产水玻璃和玻璃的原料中都含有烧碱解析:选解析:选D。黏合剂的基本成分是黏料,常。黏合剂的基本成分是黏料,常见的黏料有热固性树脂、热塑性树脂、合成见的黏料有热固性树脂、热塑性树脂、合成橡胶以及混合型黏料。水玻璃是能溶于水的橡胶以及混合型黏料。水玻璃是能溶于水的硅酸盐
5、,一般用石英和强碱做原料,例如用硅酸盐,一般用石英和强碱做原料,例如用石英和氢氧化钠制取硅酸钠水玻璃;生产玻石英和氢氧化钠制取硅酸钠水玻璃;生产玻璃的主要原料是石英砂、石灰石和纯碱,生璃的主要原料是石英砂、石灰石和纯碱,生成水泥的主要原料是石灰石和黏土。成水泥的主要原料是石灰石和黏土。2.下列说法中,正确的是下列说法中,正确的是()A制陶的主要原料是石英砂制陶的主要原料是石英砂B制作陶器一般分为制泥、成型、干燥、制作陶器一般分为制泥、成型、干燥、烧结、冷却等步骤烧结、冷却等步骤C制陶过程中温度越高越好,这样制得的制陶过程中温度越高越好,这样制得的陶器牢固陶器牢固D在氧化气氛中烧制得灰陶,在还原
6、气氛在氧化气氛中烧制得灰陶,在还原气氛中得红陶中得红陶解析:选解析:选B。制陶的原料是黏土,故。制陶的原料是黏土,故A错错误。制陶过程中温度不能太高,太高会使陶误。制陶过程中温度不能太高,太高会使陶器变形,故器变形,故C错误。在氧化气氛中,铁元素错误。在氧化气氛中,铁元素以以Fe2O3的形式存在,得红陶,在还原气氛的形式存在,得红陶,在还原气氛中,铁元素以中,铁元素以FeO的形式存在,得灰陶,故的形式存在,得灰陶,故D错误。错误。3.在高新技术蓬勃发展的今天,陶瓷材料被在高新技术蓬勃发展的今天,陶瓷材料被称为称为“支撑未来高新技术的尖端材料支撑未来高新技术的尖端材料”,广泛,广泛应用在航空、航
7、天、信息、医疗、交通运输应用在航空、航天、信息、医疗、交通运输等许多领域,下列说法中正确的是等许多领域,下列说法中正确的是()A新型陶瓷材料和传统陶瓷材料都是硅酸新型陶瓷材料和传统陶瓷材料都是硅酸盐材料盐材料B新型陶瓷材料又叫精细陶瓷或高性能陶新型陶瓷材料又叫精细陶瓷或高性能陶瓷瓷C制造新型陶瓷制品的原料以天然矿物为制造新型陶瓷制品的原料以天然矿物为主主D现在已经制造出的新型陶瓷材料大都性现在已经制造出的新型陶瓷材料大都性能优异,具有很好的延性和超塑性能优异,具有很好的延性和超塑性 解析:选解析:选B。新型陶瓷材料的化学组成已经。新型陶瓷材料的化学组成已经远远超出了硅酸盐的范围,不再是传统的硅
8、远远超出了硅酸盐的范围,不再是传统的硅酸盐材料,故酸盐材料,故A是错误的。制造新型陶瓷制是错误的。制造新型陶瓷制品所用的原料已从天然矿物发展为人工合成品所用的原料已从天然矿物发展为人工合成的超细、高纯的化工原料,故的超细、高纯的化工原料,故C错误。目前错误。目前,人们成功制造出的许多新型陶瓷材料,虽然人们成功制造出的许多新型陶瓷材料,虽然性能优异,但仍然属于脆性材料,延性不会性能优异,但仍然属于脆性材料,延性不会很好,故很好,故D错误。错误。要点突破讲练互动要点突破讲练互动探究导引探究导引1如何把硅酸盐由盐的书写形式改写如何把硅酸盐由盐的书写形式改写为氧化物的形式?为氧化物的形式?传统硅酸盐材
9、料传统硅酸盐材料提示:提示:把硅酸盐由盐的书写形式改写为氧化把硅酸盐由盐的书写形式改写为氧化物的形式的方法是:物的形式的方法是:xMOnSiO2mH2O如果有如果有(OH)n时时,其中,其中MO表示金属氧化物,表示金属氧化物,x、n、m均由组成中有关原子的个数决定。均由组成中有关原子的个数决定。复杂硅酸盐改写成氧化物的顺序为碱性氧化复杂硅酸盐改写成氧化物的顺序为碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物、水。物、两性氧化物、酸性氧化物、水。要点归纳要点归纳1.传统硅酸盐材料的原料传统硅酸盐材料的原料沙石、黏土、石英、石棉、高岭石等许多矿沙石、黏土、石英、石棉、高岭石等许多矿物是硅酸盐或硅的氧化物,传统
10、硅酸盐产品物是硅酸盐或硅的氧化物,传统硅酸盐产品以黏土、石英、钾长石和钠长石为原料。以黏土、石英、钾长石和钠长石为原料。即时应用即时应用1.过量的泥沙、纯碱、生石灰熔化后生成过量的泥沙、纯碱、生石灰熔化后生成()水泥水泥玻璃玻璃瓷器瓷器混凝土混凝土一种硅酸盐产品一种硅酸盐产品A和和B和和C D解析:选解析:选B。总结水泥的主要成分是。总结水泥的主要成分是2CaOSiO2、3CaOSiO2和和3CaOAl2O3,其生产原料为黏土、石灰石。混凝土是水泥、其生产原料为黏土、石灰石。混凝土是水泥、碎石和沙子的混合物。陶瓷属于硅酸盐产碎石和沙子的混合物。陶瓷属于硅酸盐产品,其主要原料是黏土。泥沙的主要成
11、分是品,其主要原料是黏土。泥沙的主要成分是SiO2,与纯碱、生石灰在高温下发生如下反与纯碱、生石灰在高温下发生如下反应:应:新型无机非金属材料新型无机非金属材料探究导引探究导引2常见新型无机非金属材料有几类常见新型无机非金属材料有几类?要点归纳要点归纳1.新型无机非金属材料有何特点新型无机非金属材料有何特点特点特点举例举例耐高温、强耐高温、强度高度高氮化硅氮化硅(Si3N4)在在1200 下仍具高强度,可做下仍具高强度,可做轴承、永久性模具轴承、永久性模具电学特性电学特性如半导体、导体、超导体及作为集成电路基如半导体、导体、超导体及作为集成电路基板的绝缘材料板的绝缘材料光学特性光学特性某些新型
12、材料能够穿过红外线、雷达射线,某些新型材料能够穿过红外线、雷达射线,甚至可见光都可透过甚至可见光都可透过生物功能生物功能如氧化锆如氧化锆(ZrO2)陶瓷可制作人造骨、假牙、陶瓷可制作人造骨、假牙、股关节等;用熔融法制得的以股关节等;用熔融法制得的以CaONa2OSiO2P2O5为主要成分的生物陶瓷可以制作为主要成分的生物陶瓷可以制作人造骨人造骨2.碳、硅结构的特殊性碳、硅结构的特殊性碳和硅分别处在元素周期表碳和硅分别处在元素周期表A族的第二族的第二周期、第三周期。碳原子的核外有周期、第三周期。碳原子的核外有2个电子个电子层,最外层上有层,最外层上有4个电子;硅原子的核外有个电子;硅原子的核外有
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