高二化学无机非金属材料

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1、课题1无机非金属材料1．了解水泥、玻璃、陶瓷生产的原理，对无机非金属材料有大致印象。2．认识化学在现代社会、现代科技中的重要作用。3．了解几种新型无机非金属材料。一、传统硅酸盐材料1．传统硅酸盐工业(1)概念：以为原料，经加热制成产品的工业叫做硅酸盐工业。如制造、、等产品的工业。(2)特点：强，高，熔点高，溶于水，绝缘，耐腐蚀等。硅酸盐或硅的氧化物硅酸盐水泥玻璃陶瓷稳定性硬度难2．陶瓷(1)制造陶瓷的主要原料：。(2)制造陶瓷的一般过程：、、、、、成品陶瓷器。(3)种类(根据原料、烧制温度划分)：、、。黏土混合成型干燥烧结土器炻器冷却冷却3．玻璃(1)主要生产原料：、、。(2

2、)反应原理(用化学反应方程式表示)：；。(3)主要工序：、、和。(4)普通玻璃的成分：、和SiO2熔合在一起而形成的玻璃态物质。石英砂石灰石纯碱热熔澄清成型缓冷Na2SiO3CaSiO34．水泥(普通硅酸盐水泥)(1)主要生产原料：和。(2)普通水泥的成分：、、和等。(4)特性：水硬性。即可以在硬化。石灰石黏土硅酸三钙硅酸二钙铝酸三钙铁铝酸钙空气和水中二、新型无机非金属材料1．新型陶瓷新型陶瓷的组成已突破了以两种元素为主的传统组成体系，进一步提高了陶瓷的性能。(1)碳化硅陶瓷①特性：硬度，化学性质，耐，可作航天器的涂层材料。②工业上制取碳化硅的反应方程式：SiO2＋3CSiC

3、＋2CO↑。Si和O高稳定2_000_℃的高温(2)氮化硅陶瓷①特性与用途：熔点，硬度，化学性质，在高温时仍可保持室温时的强度系数和硬度，可用于制造、和等。②制取氮化硅(Si3N4)的反应式a．；b．。高大稳定轴承汽轮机叶片发动机受热面2．现代信息基础材料——单晶硅(1)硅是目前半导体工业最重要的基础材料，制取纯度为95%～99%的硅(粗硅)的反应方程式为。(2)用纯度为95%～99%的硅再生产高纯度硅的反应方程式是①；②。3．石墨、金刚石和C60金刚石、石墨、C60是碳的重要同素异形体。(1)在金刚石、石墨、C60中熔点由高到低的顺序是：。(2)金刚石和石墨二者可以相互转化

4、，二者的转化属于化学变化。(3)气相沉积法制造金刚石薄膜的原理为：。石墨>金刚石>C60一、硅酸盐及传统无机非金属材料硅酸盐组成复杂表达形式通常有哪几种？[师生互动]【提示】硅酸盐的两种书写方式由于硅酸盐的种类多，结构复杂，表示它们的组成较复杂，除简单的硅酸盐如Na2SiO3等用盐的形式表示外，绝大多数常用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示。把硅酸盐由盐的书写形式改写为氧化物的形式的方法是：xMO·nSiO2·mH2O[如果有(OH)n时]，其中MO表示金属氧化物，x、n、m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物、两性氧化物、酸性氧化物、水，一定

5、要记住改写的顺序。传统硅酸盐材料的主要原料是什么？常见的传统硅酸盐材料有哪几种？[师生互动]【提示】(1)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。原料中一般都含有[SiO4]4－，硅氧结构的特点：稳定性高、硬度高、熔点高、难溶于水、绝缘、耐腐蚀等。如何得到钢化玻璃？钢化玻璃有何优点？[师生互动]【提示】把普通玻璃放入电炉里加热，使它软化，然后急速冷却，即得钢化玻璃。钢化玻璃的机械强度比普通玻璃大4～6倍，不易破碎，破碎时没有尖锐的棱角，不易伤人。玻璃易被碱腐蚀，为什么还可用玻璃试剂瓶

6、盛放碱液？[师生互动]【提示】进行磨砂处理的玻璃，在常温下极易被强碱或强碱性物质腐蚀。未进行磨砂处理的玻璃在常温下极耐碱，在高温下不耐碱。因此盛装NaOH等强碱可用玻璃瓶，但此瓶不能用磨砂玻璃塞；加热熔化NaOH等强碱时，不能用玻璃试管或瓷坩埚，通常用铁坩埚。过量的泥沙、纯碱、生石灰熔化后生成()①水泥②玻璃③瓷器④混凝土⑤一种硅酸盐产品A．①和④B．②和⑤C．③D．②【答案】B【点评】本题主要考查生产玻璃的原料及有关化学反应。1.某硅酸盐化学式为Mg2Si3O8·nH2O，试用氧化物形式表示其组成，并写出其与盐酸反应的化学方程式。【解析】按Mg、Si原子个数写出其氧化物，配

7、平时，遵循原子守恒原则。按照金属氢化物与盐酸反应生成金属氯化物的格式书写产物，硅酸盐中的Si用硅酸表示产物。由H原子数判断生成H2O的化学计量数为(2n＋4－6)/2＝n－1。【答案】氧化物表示式：2MgO·3SiO2·nH2O，与盐酸反应的化学方程式：Mg2Si3O8·nH2O＋4HCl===2MgCl2＋3H2SiO3↓＋(n－1)H2O二、新型无机非金属材料常见新型无机非金属材料有几类？[学生交流]【提示】新型无机非金属材料有何特点？[师生互动]【提示】特点举例耐高温、强度高氮化硅(Si3N4)在