高一化学新型无机非金属材料

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1、第二节硅酸盐工业简介、新型无机非金属材料【同步教育信息】一.本周教学内容：第二节硅酸盐工业简介、新型无机非金属材料二.知识目标：初步了解“硅酸盐工业”；初步了解制水泥的主要原料和生产过程、水泥的主要成分和性质；了解制玻璃的主要原料和主要反应。三.能力目标：通过对水泥工业的教学，培养学生的自学能力和表达能力。四.德育目标：使学生逐渐形成正确的科学社会观，即使学生认识到“科学技术是第一生产力”，关心环境、资源再生等与现代社会有关的化学问题，具有社会责任感。通过对玻璃、陶瓷工业现状及前景的介绍，激发学生学习兴趣。五.重点难点：普通玻璃的化学反应原理作为知识目标中的重点，但更

2、重要的是培养学生的能力及科学情感和科学思想。六.知识分析：（一）硅酸盐工业简介1.水泥普通水泥的主要成分是硅酸三钙(3CaO·Si02)、硅酸二钙(2CaO·Si02)和铝酸三钙(3CaO·A1203)等。2.玻璃玻璃有普通玻璃、石英玻璃、光学玻璃等等。玻璃没有固定的熔、沸点。3.比较水泥和玻璃的生产方法（见下表）硅酸盐产品硅酸盐产品水泥玻璃主要设备水泥回转窑玻璃窑原料石灰石和粘土纯碱、石灰石、石英(过量)反应原理复杂的物理-化学变化主要成份3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3Na2SiO3、CaSiO3、SiO2反应条件高温高温4.陶瓷（1）

3、制造陶瓷的主要原料：粘土。（2）制造陶瓷的一般过程：混合、成型、干燥、烧结、冷却、陶器（3）陶瓷的种类(根据原料、烧制温度划分)：土器、陶器、瓷器、炻器等。硅酸盐的组成可以用氧化物形式来表示例高岭石：A12(Si205)(OH)4可表示为：A1203·2Si02·2H20（二）新型无机非金属材料：1.无机非金属材料的分类（1）传统无机非金属材料：水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。（2）新型无机非金属材料：半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等。2.新型无机非金属材料的特性（1）耐高温、强度高（2）具有电学特性（3）具有光学特性（4）具有生物功能3.高温结构陶瓷（1）高温结

4、构陶瓷的优点：能经受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等。（2）高温结构陶瓷的种类：①氧化铝陶瓷：又称人造刚玉，具有熔点很高、硬度高的优点。可用于作坩埚、高温炉管、球磨机、高压钠灯的灯管等。②氮化硅陶瓷：具有硬度极高、耐磨损、抗腐蚀和抗氧化能力等优点。可用于制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具、发动机部件等。③碳化硼陶瓷：具有熔点高、硬度大的优点。广泛应用于工农业生产、原子能工业、宇航工业等。4.光导纤维（光纤）（1）光导纤维的特点：传导光的能力非常强，抗干扰性能好，不发生电辐射等。（2）光导纤维的应用：通讯、医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控

5、、照明等【典型例题】[例1]熔融烧碱应选用的器皿是（）A.石英玻璃坩埚B.普通玻璃坩埚C.生铁坩埚D.陶瓷坩埚精析：除生铁坩埚以外的其他三种坩埚中均含有，高温下，烧碱能与发生如下反应而使坩埚受到腐蚀。答案：C小结：本题主要考查运用化学反应来分析实践情况的能力。实验中所用加热器皿的选择，既要考虑器皿材料的熔点，又要考虑材料与所盛物质之间能否发生化学反应。[例2]有A、B、C三种不溶于水的固体。A是某元素的一种单质，它在氧气中完全燃烧得到一种无色气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，另外测得这种气体密度为同温、同压下氧气密度的1.375倍。B固体能溶于热氢氧化钠溶液，再往所得

6、溶液中加入过量盐酸时，析出白色胶状沉淀。此沉淀干燥后，成为不溶于水的白色粉末，这是一种比碳酸酸性还弱的酸。将B与石灰石、纯碱按比例混合加热得到C，C在高温时软化，无固定熔点。根据以上事实，判断A为哪种元素的单质？B、C各是什么物质？写出有关反应的化学方程式。精析：A物质燃烧后生成的气体的相对分子质量为：该气体能使澄清石灰水变浑浊，所以该气体为二氧化碳，A为碳元素的一种单质。根据B物质能与氢氧化钠反应，且能继续与过量的盐酸反应生成一种比碳酸还弱的酸，可推出B物质为二氧化硅。C物质由石灰石、纯碱和B物质（二氧化硅）混合加热而得，结合C物质在高温时软化且无固定熔点，可推知C

7、物质为普通玻璃。答案：略小结：本题考查学生通过物质在化学变化中发生的现象和性质，推断物质的能力。先求出A燃烧后生成的气体的相对分子质量，根据该气体的相对分子质量及其反应现象可推出单质A；再根据B的有关反应现象可推出B；最后根据制取C的方法及C的性质可推出C。[例3]钛（Ti）因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注，常温下钛不和非金属、强酸反应。红热时，却可与常见非金属单质反应。钛是航空、军工、电力等方面的必需原料。地壳中含钛矿石之一称为金红石（），目前大规模生产钛的方法是：第一步：金红石、炭粉混合，在高温条件下通入制得和一种可燃性气体。该反应的化学方