高中化學(xué)《無(wú)機(jī)非金屬材料》學(xué)案2（新人教版選修2）

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111 3.1無(wú)機(jī)非金屬材料 學(xué)案導(dǎo)學(xué)（新人教選修2） 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 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。 .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。 使學(xué)生對(duì)新型無(wú)機(jī)非金屬材料有大致印象。 學(xué)習(xí)過(guò)程： 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 ⑴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。 ⑵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？ ⑶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 （1）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 （2）在裝蒸餾水的試管中加入少量玻璃粉末，再滴入2滴酚酞，會(huì)有什么現(xiàn)象？原因是什么？ 3.水泥 ⑴水泥主要原料： ，輔助原料 ， ⑵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。 ⑶制普通硅酸鹽水泥的主要原料、主要設(shè)備、反應(yīng)條件、普通水泥的主要成分、主要性質(zhì) 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) ⑷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 ⑴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。 ⑵碩果累累的陶瓷樹 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 。 ⑶寫出工業(yè)上制取碳化硅的反應(yīng)式 ⑷比較碳和硅在成鍵和化學(xué)性質(zhì)上的特點(diǎn) ⑸單質(zhì)硅和碳化硅都具有與金剛石相似的結(jié)構(gòu)，分析產(chǎn)生這些特殊性質(zhì)的原因。 ⑹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 ⑺寫出制取氮化硅（Si3N4）的反應(yīng)式① ； ② 。 ⑻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 ⑴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 。 ⑵用純度為95%～99%的硅再生產(chǎn)高純度硅的反應(yīng)式是 ① ，② 。 3. 金剛石、石墨和C60 ⑴討論金剛石和石墨在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，并說(shuō)明是利用了它們哪些性質(zhì)？ ⑵分折金剛石和石墨在結(jié)構(gòu)中碳原子成鍵的特點(diǎn)，并說(shuō)明結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系。 ⑶寫出工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制造金剛石薄膜的反應(yīng)式 ⑷ 20世界80年代，又發(fā)現(xiàn)了碳的另一類單質(zhì)，是由一系列 個(gè)碳原子組成的分子， 如 ， 其中 最具代表性，在鋰、液氨和正丁醇溶液中， C60 可與氫加成得到 和 ，C60可能成為新型 材料，K3 C60 具有 性，可開發(fā)出高溫 材料。C60 將在 材料和和 元器件的制造中有潛在的應(yīng)用價(jià)值。 【課堂同步練習(xí)】 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 （ ） 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.Na2OSiO2 D.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. Pb 6．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，試寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。 111