功能各异的无机非金属材料 课件.ppt

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1、第二单元 功能各异的无机非金属材料,知识点1 生活中的硅酸盐材料 【自主认知】 1.常见的三种硅酸盐材料: (1)名称:_、普通玻璃、_。 (2)主要成分:_。 (3)类别:_。,陶瓷,水泥,硅酸盐,无机非金属材料,2.陶瓷、玻璃、水泥的比较:,黏土,碳酸钠,碳酸钙,石英砂,Na2CO3+SiO2,Na2SiO3+CO2,CaCO3+SiO2,CaSiO3+CO2,水硬性,3.特种玻璃:,2AgBr 2Ag+Br2,2Ag+Br2 2AgBr,4.玻璃加工两工艺: 玻璃刻花。 氢氟酸对玻璃具有腐蚀作用,可用于玻璃的雕刻,反应的化学方程式 为_。,SiO2+4HF=SiF4+2H2O,玻璃镀银。

2、 玻璃上镀银涉及的三个离子方程式为 _, _, _ _。,Ag+NH3H2O=AgOH+,AgOH+2NH3H2O=Ag(NH3)2+OH-+2H2O,CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2+2OH- CH2OH(CHOH)4COO-,+ +3NH3+2Ag+H2O,【释疑解惑】水泥使用时的注意事项 (1)注意防水、防潮,一定要在保质期内使用。 (2)所用的水泥强度等级要符合要求。 (3)使用水泥时加入的水应选用洁净的淡水,不得含有油脂类或糖类物质。 (4)水泥运输和使用时要注意防止粉尘污染,散装水泥要用专用车辆运输。,(5)搅和后的混凝土应及时浇筑,放置时间不应超过2小时。严禁将

3、已终凝的混凝土重新搅和使用。 (6)要与砂石、钢筋、外加剂等辅助材料合理搭配,正确使用。 (7)混凝土浇筑后应及时养护,保持混凝土湿润。,【即时训练】 1.(2015徐州高二检测)玻璃与人们的生产、生活密切联系,玻璃制品随处可见。 (1)一般住宅的窗玻璃是普通玻璃,制造普通玻璃的主要原料是 、,粉碎后放入玻璃窑中在高温下发生反应生成玻璃。普通玻璃的成分是、。,(2)某玻璃中含Na2O、CaO、SiO2的质量之比为3128180,此玻璃的组成为(填选项)。 A.Na2OCaO6H2SiO3 B.Na2OCaO6SiO2 C.2Na2O2CaO9SiO2 D.6Na2O6CaOSiO2,(3)我们

4、看到的普通玻璃,一般都呈淡绿色,这是因为原料中混有Fe2+。在制玻璃的原料中,再加入下列物质后,可制得各种不同用途的玻璃。 A.氧化亚铜(Cu2O) B.氧化钴(Co2O3) 制造蓝色玻璃需加入的物质是() 制造红色玻璃需加入的物质是(),【解析】(1)记忆普通玻璃的原料和主要成分,关键是记住生产普通 玻璃的反应方程式:Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2和CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2。 (2)n(Na2O)n(CaO)n(SiO2)= =116。 (3)Cu2O为红色;Co2O3为蓝色。 答案:(1)碳酸钠碳酸钙石英砂CaSiO3Na2SiO3SiO2 (2)B(3)

5、BA,2.关于水泥的说法正确的是() A.生产水泥时,在熟料中加入适量的石膏可以调节水泥的硬化速度 B.水泥在水中能硬化,在空气中不会硬化 C.水泥与水混合时会生成不同的水合物,该过程只是物质变化,没有能量变化 D.水泥溶于水后的硬化过程是物理变化,【解析】选A。水泥不但可在水中发生硬化,它也可以吸收空气中的水分发生硬化,水泥的硬化过程主要是化学变化,水泥中的成分与水生成不同的水合物,这主要是化学变化过程,化学变化过程中一定有能量变化。,【补偿训练】1.下列说法正确的是() A.硅广泛应用于光纤通讯 B.玻璃的主要成分是碳酸钙、碳酸钠和石英砂 C.水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品 D.制取

6、玻璃和水泥在原料上有所不同,制取玻璃用的原料是石英砂,而制取水泥用的原料是黏土,【解析】选D。用于制备光导纤维的是二氧化硅,而不是硅;纯净的二氧化硅俗称水晶,因此水晶项链不属于硅酸盐制品;玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。,2.(2015菏泽高二检测)世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博士考证说:“中国至少在距今3000年以前,就已经使用玻璃了。”下列有关玻璃的说法不正确的是() A.制普通玻璃的原料主要是碳酸钠、碳酸钙和石英砂 B.玻璃在加热熔化时有固定的熔点 C.普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅 D.盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,是为了防止烧碱

7、跟二氧化硅反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口黏在一起,【解析】选B。本题考查玻璃的制法与性质。制普通玻璃的原料主要是碳酸钠、碳酸钙和石英砂,A项正确;玻璃不是晶体,称作玻璃态物质,它没有固定熔点,B项错误;普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2熔化在一起的物质,C项正确;玻璃中含有SiO2,它能够被烧碱溶液腐蚀:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,故盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,D项正确。,知识点2 光导纤维和新型陶瓷材料 【自主认知】 1.光导纤维: (1)成分:_。 (2)制造:反应方程式为 SiCl4(g)+O2(g)=SiO2(s)+2Cl2(g)。 (3)优点:容量

8、大、传输速度快、节约大量有色金属。 (4)应用:制光缆,传输激光等。,SiO2,1 300 ,2.两种新型陶瓷: (1)结构陶瓷:具有_、_和部分_,如纳米 陶瓷。 (2)功能陶瓷:具有电、光、磁、化学和生物特性,且有_ 功能,如生物陶瓷。,机械功能,热功能,化学功能,相互转换,【释疑解惑】 常见新型陶瓷材料的主要特性与用途,【即时训练】 1.(2015临沂高二模拟)氮化硅是一种高温陶瓷材料,它的硬度大、熔点高、化学性质稳定,工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1 300时反应获得。粉末状的氮化硅也可以由SiCl4的蒸气和NH3的混合物反应制取。粉末状氮化硅在空气和水中都不稳定。但是将粉末状氮化硅和

9、适量MgO在230个大气压下和185的密闭容器中热处理,可以得到结构十分紧密、对空气和水都相当稳定的固体材料。,(1)写出由SiCl4和NH3制备Si3N4的化学方程式 。 (2)分别写出Si3N4和H2O、O2反应的化学方程式: , 。 (3)为什么结构紧密的固体Si3N4不再受H2O和O2的侵蚀? 。,【解析】本题考查新型高温陶瓷材料氮化硅的结构性质特点。SiCl4的蒸气与NH3反应生成Si3N4,其中Si、N的化合价均未改变,所以另一种产物应为HCl。Si3N4与H2O反应时,SiN键要向SiO键转化,生成稳定的H2SiO3,同时有NH3生成;Si3N4与O2反应时,产物为SiO2和N2

10、。在高温高压条件下,Si3N4表面与空气中的O2反应,生成致密的SiO2,它与MgO保护层,防止内部的Si3N4被H2O和CO2侵蚀。,答案:(1)3SiCl4(g)+4NH3=Si3N4+12HCl (2)Si3N4+9H2O=3H2SiO3+4NH3 Si3N4+3O2=3SiO2+2N2 (3)因为在加压和加热条件下Si3N4表面和空气中的O2反应生成稳定的SiO2,从而形成了致密的SiO2与MgO保护层,防止内部的Si3N4继续与空气和水接触而被侵蚀,2.下列有关材料分类的说法正确的是() A.硅酸盐材料属于新型无机非金属材料 B.高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料,金属属于金属材料,但金属都不属于结构材料 C.新型无机非金属材料包括半导体材料、光导纤维、氧化铝陶瓷等 D.氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料,但不是高温结构材料,【解析】选C。硅酸盐材料属于传统无机非金属材料,A错。金属材料属于结构材料,B错。氮化硅陶瓷具有高温时能抗氧化,能抵抗冷热冲击的特性,属高温结构材料,D错。,【补偿训练】磷酸钙陶瓷也是一种新型无机非金属材料,它可以用于制成人造骨骼,这是利用这类材料的() A.耐高温特性 B.电学特性 C.光学特性 D.生物功能 【解析】选D。磷酸钙陶瓷能够作为人体骨骼材料,主要是因为它对人体无排异反应,具有良好的生物功能。,

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