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《高中化学第三单元化学与材料的发展课题1无机非金属材料教案1新人教版选修2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第三单元化学与材料的发展课题1无机非金属材料•了解传统的硅酸盐工业的生产特点，知道其生产原理和产品的主要成分。•能举例说明无机非金属材料的特点。•讨论社会发展和科技进步对材料的要求，认识化学对材料科学发展的促进作用。（知识梳理）1.生产陶瓷的主要原料是,其主要生产过程为：混合f成型f干燥f烧结f冷却。陶瓷的主要性质有、、、、。2.制造普通玻璃的原料有、、,发生的主要反应的化学方程式是、。3.制造普通硅酸盐水泥的原料有、、o普通硅酸盐水泥的主要成分是、、、o水泥在空气中能吸水硬化，在水中也能硬化，即具有性，因此是水下工程不可缺少的材
2、料。水泥、沙子和碎石等的混合物叫,它的膨胀系数与钢筋相当，因此它常用钢筋作结构，增大强度。4.氮化硅是一种新型的无机非金属材料，它的制造方法有多种，一种方法是将髙纯硅与纯氮气混合，在1300°C条件下反应制得，化学方程式为；也可以用四氯化硅和氮气在氢气保护下反应制得，化学方程式为。5.工业上用二氧化硅和碳在电炉中反应可以制得硅，反应的方稈式为,但这样制得的硅纯度不高，要制得高纯硅，可以将上述粗硅与氯化氢气体在250〜300°C条件下反应，制得三氯硅烷，提纯后的三氯硅烷被高纯度的氢气还原，即可以得到高纯硅。写出以上反应的化学方程式、
3、o6.写出二氧化硅和碳在电炉中加热至高温生成碳化硅（金刚砂）的化学方程式,反应中的氧化剂和还原剂的质量之比是。7.1985年，科学家发现了C6。分子是由60个碳原子构成的，它的形状像足球，因此又叫足球烯o1991年科学家又发现了一种碳的单质一一碳纳米管，它是rfl六边环形的碳原子构成的管状分子。用你学到的化学知识回答下列问题：（1）5所以称为足球烯，是因为分子中有—键，所以Go可以与氢气发生反应。⑴金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管物理性质是否相同？，原因是⑵常温下足球烯和碳纳米管的化学性质是否活泼？,简要说明原因⑶请你设计一个方案，
4、证明足球烯和纳米碳管是由碳元素组成的（以足球烯为例，用文字简要叙述）：（方法导引）1.硅酸盐工业陶瓷玻璃水泥原料粘土（高岭土）纯碱、石英、石灰石石灰石、粘土等生产条件高温高温高温原理复杂的物理化学变化］口JUU1N/COr+SiO?NmSiOs+CO?t高温CaCO^+SiO，CaSi0；｛+C02f复杂的物理化学变化主要成分SZ杂的硅酸盐硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸钙主耍性质抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温等无固定熔点具有水硬性2.新型无机非金属材料无机非金属包括•两大类：一类是传统无机非金属材料；二类
5、是新型无机非金属材料。传统无机非金屈材料：主要指硅酸盐材料，如水泥、玻璃、陶瓷等，其优点是有抗腐蚀性、耐高温等，但也有质脆、经不起热冲击等弱点。新型无机非金属材料：主要指新型陶瓷、光导纤维等。新型无机非金属材料除继承传统无机非金属材料的许多优点、克服某些弱点外，还具有如下特性：⑴耐高温、强度高。⑵具有电学特性，可用作集成电路的半导体。⑶具有光学特性，如光导纤维，用于光缆通讯、医疗、信息处理等。⑷具有生物功能。［例题1］水泥的成分主要有Ca2SiO.rsC/SiOy、CasALO^则/=,y=,z=。分别用氧化物形式表示英组成为、、
6、o［解析］这是一个连带型的推断填空题。前后空格之间有着一-定的联系，只有正确填写前血的空格，才可能得出最后的正确结果。此题可分二步考虑，第一步要正确写出水泥的各种成分中氧原子的个数，第二步在己确定的化学式的基础上，将其变换成氧化物的形式，根据化合物分子中多元素化合价代数和等于零的原则，可得x=4,y=5,z=6,代入化学式中可得Ca2SiO.1>C/SiOs、Ca^AlA,改写成氧化物的形式分别为：2CaO・SiO2,3CaO・SiO,,3CaO・AI2O3。必须指出，在氧化物的表示形式屮，两种氧化物的化学式屮间用的小黑点，已将这
7、两种氧化物分隔成独立的部分。因此CaO前面的系数并不能包插后面的Si02o［答案］4；5；6；2CaO・SiO》；3CaO・S1O2；3CaO・AI2O3［例题2］氮化硅(Si：M)是一种非氧化物高温陶瓷结构材料。粉末状的SiM可以由SiCh蒸气和NH,气体混合物制取。粉末状的SisNn对空气和水都不稳定。但是，将粉末状的Si3呱和适量的MgO在230X1.01X10%和185°C的密闭容器中热处理,可以得到结构十分紧密,对空气和水相当稳定的固体材料。⑴写出由S1C1.I和Nib制备SiN的化学方程式；⑵分别写11!粉末状的SiN
8、和H.0及0?反应的方程式、■⑶为什么结构紧密的固体SiN不再受水和02的侵蚀？O［解析KDSiCL,和砒反应,生成Sis",其中Si、N的化合价均未变，所以另一产物应为HC1；⑵SiN和出0反应吋，Si—N键要向Si—0键转化，生成稳定的SiO?
