《高中化学 3.2功能各异的无机非金属材料课件 苏教版选修1.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 3.2功能各异的无机非金属材料课件 苏教版选修1.ppt（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二单元功能各异的无机非金属材料知知识点点1 1 生活中的硅酸生活中的硅酸盐材料材料【自主【自主认知】知】1.1.常常见的三种硅酸的三种硅酸盐材料：材料：(1)(1)名称：名称：_、普通玻璃、普通玻璃、_。(2)(2)主要成分：主要成分：_。(3)(3)类别：_。陶瓷陶瓷水泥水泥硅酸硅酸盐无机非金属材料无机非金属材料2.2.陶瓷、玻璃、水泥的比较：陶瓷、玻璃、水泥的比较：陶瓷陶瓷玻璃玻璃水泥水泥主要主要用料用料_、_、_黏土、石灰石黏土、石灰石主要主要设备设备玻璃熔炉玻璃熔炉水泥回转窑水泥回转窑生产生产过程过程混合、成型、混合、成型、干燥、烧结、干燥、烧结、冷却冷却原料粉碎，玻璃熔炉原料粉碎，
2、玻璃熔炉中强热，成型冷却中强热，成型冷却高温煅烧得熟料，高温煅烧得熟料，再加石膏研细得普再加石膏研细得普通硅酸盐水泥通硅酸盐水泥黏土黏土碳酸碳酸钠碳酸碳酸钙石英砂石英砂陶瓷陶瓷玻璃玻璃水泥水泥反应反应原理原理复杂的物复杂的物理、化学理、化学变化变化复杂的物理、化学变复杂的物理、化学变化，主要反应：化，主要反应：_ _，_复杂的物理、化学变化复杂的物理、化学变化NaNa2 2COCO3 3+SiO+SiO2 2高温高温=NaNa2 2SiOSiO3 3+CO+CO2 2CaCOCaCO3 3+SiO+SiO2 2高温高温=CaSiOCaSiO3 3+CO+CO2 2陶瓷陶瓷玻璃玻璃水泥水泥主要主
3、要成分成分硅酸盐硅酸盐NaNa2 2SiOSiO3 3、CaSiOCaSiO3 3、SiOSiO2 23CaOSiO3CaOSiO2 2、2CaOSiO2CaOSiO2 2、3CaOAl3CaOAl2 2O O3 3主要主要性能性能抗氧化、抗酸抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高碱腐蚀、耐高温、绝缘、易温、绝缘、易成型等成型等玻璃态物质，没有固定玻璃态物质，没有固定的熔点，在一定温度范的熔点，在一定温度范围内逐渐软化围内逐渐软化_水硬性水硬性3.3.特种玻璃：特种玻璃：2AgBr 2Ag+Br2AgBr 2Ag+Br2 2 光光=2Ag+Br2Ag+Br2 2 2AgBr 2AgBrCuOCuO=4.4.
4、玻璃加工两工玻璃加工两工艺：玻璃刻花。玻璃刻花。氢氟酸氟酸对玻璃具有腐玻璃具有腐蚀作用，可用于玻璃的雕刻，反作用，可用于玻璃的雕刻，反应的化学方程式的化学方程式为_。SiOSiO2 2+4HF=SiF+4HF=SiF4 4+2H+2H2 2O O玻璃玻璃镀银。玻璃上玻璃上镀银涉及的三个离子方程式涉及的三个离子方程式为_,_,_，_。AgAg+ +NH+NH3 3HH2 2O=AgOH+O=AgOH+AgOH+2NHAgOH+2NH3 3HH2 2O=Ag(NHO=Ag(NH3 3) )2 2 + +OH+OH- -+2H+2H2 2O OCHCH2 2OH(CHOH)OH(CHOH)4 4CH
5、O+2Ag(NHCHO+2Ag(NH3 3) )2 2 + +2OH+2OH- - CH CH2 2OH(CHOH)OH(CHOH)4 4COOCOO- -水浴加水浴加热+ +3NH+ +3NH3 3+2Ag+H+2Ag+H2 2O O【释疑解惑】疑解惑】水泥使用水泥使用时的注意事的注意事项(1)(1)注意防水、防潮，一定要在保注意防水、防潮，一定要在保质期内使用。期内使用。(2)(2)所用的水泥所用的水泥强强度等度等级要符合要求。要符合要求。(3)(3)使用水泥使用水泥时加入的水加入的水应选用用洁净的淡水，不得含有油脂的淡水，不得含有油脂类或糖或糖类物物质。(4)(4)水泥运水泥运输和使用和
6、使用时要注意防止粉要注意防止粉尘污染，散装水泥要用染，散装水泥要用专用用车辆运运输。(5)(5)搅和后的混凝土和后的混凝土应及及时浇筑，放置筑，放置时间不不应超超过2 2小小时。严禁将已禁将已终凝的混凝土重新凝的混凝土重新搅和使用。和使用。(6)(6)要与砂石、要与砂石、钢筋、外加筋、外加剂等等辅助材料合理搭配，正确使用。助材料合理搭配，正确使用。(7)(7)混凝土混凝土浇筑后筑后应及及时养养护，保持混凝土湿，保持混凝土湿润。【即【即时训练】1.(20151.(2015徐州高二徐州高二检测) )玻璃与人玻璃与人们的生的生产、生活密切、生活密切联系，玻璃制系，玻璃制品随品随处可可见。(1)(1)
7、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，粉碎后放入玻璃窑中在高温下发生生反反应生成玻璃。普通玻璃的成分是生成玻璃。普通玻璃的成分是、。 (2)(2)某玻璃中含某玻璃中含NaNa2 2O O、CaOCaO、SiOSiO2 2的的质量之比量之比为31281803128180，此玻璃的，此玻璃的组成成为( (填填选项) )。A.NaA.Na2 2OCaO6HOCaO6H2 2SiOSiO3 3B.NaB.Na2 2OCaO6SiOOCaO6SiO2 2C.2NaC.2Na2 2O2CaO9SiOO2CaO
8、9SiO2 2D.6NaD.6Na2 2O6CaOSiOO6CaOSiO2 2(3)(3)我我们看到的普通玻璃，一般都呈淡看到的普通玻璃，一般都呈淡绿色，色，这是因是因为原料中混有原料中混有FeFe2+2+。在制玻璃的原料中，再加入下列物在制玻璃的原料中，再加入下列物质后，可制得各种不同用途的玻璃。后，可制得各种不同用途的玻璃。A.A.氧化氧化亚铜(Cu(Cu2 2O)O)B.B.氧化氧化钴(Co(Co2 2O O3 3) )制造制造蓝色玻璃需加入的物色玻璃需加入的物质是是( () )制造制造红色玻璃需加入的物色玻璃需加入的物质是是( () )【解析】【解析】(1)(1)记忆普通玻璃的原料和主
9、要成分，关键是记住生产普通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：玻璃的反应方程式：NaNa2 2COCO3 3+SiO+SiO2 2 Na Na2 2SiOSiO3 3+CO+CO2 2和和CaCOCaCO3 3+SiO+SiO2 2 CaSiO CaSiO3 3+CO+CO2 2。(2)n(Na(2)n(Na2 2O)n(CaO)n(SiOO)n(CaO)n(SiO2 2)= =116)= =116。(3)Cu(3)Cu2 2O O为红色；为红色；CoCo2 2O O3 3为蓝色。为蓝色。答案：答案：(1)(1)碳酸钠碳酸钙石英砂碳酸钠碳酸钙石英砂CaSiOCaS
10、iO3 3NaNa2 2SiOSiO3 3SiOSiO2 2(2)B(2)B(3)B(3)BAA高温高温=高温高温=2.2.关于水泥的关于水泥的说法正确的是法正确的是( () )A.A.生生产水泥水泥时，在熟料中加入适量的石膏可以，在熟料中加入适量的石膏可以调节水泥的硬化速度水泥的硬化速度B.B.水泥在水中能硬化，在空气中不会硬化水泥在水中能硬化，在空气中不会硬化C.C.水泥与水混合水泥与水混合时会生成不同的水合物，会生成不同的水合物，该过程只是物程只是物质变化，没有化，没有能量能量变化化D.D.水泥溶于水后的硬化水泥溶于水后的硬化过程是物理程是物理变化化【解析】【解析】选选A A。水泥不但可
11、在水中发生硬化，它也可以吸收空气中的。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。能量变化。【补偿训练】1.1.下列下列说法正确的是法正确的是( () )A.A.硅广泛硅广泛应用于光用于光纤通通讯B.B.玻璃的主要成分是碳酸玻璃的主要成分是碳酸钙、碳酸、碳酸钠和石英砂和石英砂C.C.水晶水晶项链和餐桌上的瓷和餐桌上的瓷盘都是硅酸都是硅酸盐制品制品
12、D.D.制取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，制取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而制取水泥用的原料是黏土【解析】【解析】选选D D。用于制备光导纤维的是二氧化硅，而不是硅；纯净的。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；玻璃的主要成分是分是NaNa2 2SiOSiO3 3、CaSiOCaSiO3 3和和SiOSiO2 2。2.(20152.(2015菏菏泽高二高二检测) )世界著名的科技史世界著名的科技史专家、英国
13、家、英国剑桥大学的李大学的李约瑟博士考瑟博士考证说：“中国至少在距今中国至少在距今30003000年以前，就已年以前，就已经使用玻璃了。使用玻璃了。”下列有关玻璃的下列有关玻璃的说法不正确的是法不正确的是( () )A.A.制普通玻璃的原料主要是碳酸制普通玻璃的原料主要是碳酸钠、碳酸、碳酸钙和石英砂和石英砂B.B.玻璃在加玻璃在加热熔化熔化时有固定的熔点有固定的熔点C.C.普通玻璃的成分主要是硅酸普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸、硅酸钙和二氧化硅和二氧化硅D.D.盛放盛放烧碱溶液的碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是瓶不能用玻璃塞，是为了防止了防止烧碱跟二氧化硅碱跟二氧化硅反反应生成硅酸生成硅酸钠而
14、使瓶塞与瓶口黏在一起而使瓶塞与瓶口黏在一起【解析】【解析】选选B B。本题考查玻璃的制法与性质。制普通玻璃的原料主要。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，是碳酸钠、碳酸钙和石英砂，A A项正确；玻璃不是晶体，称作玻璃态项正确；玻璃不是晶体，称作玻璃态物质，它没有固定熔点，物质，它没有固定熔点，B B项错误；普通玻璃是项错误；普通玻璃是NaNa2 2SiOSiO3 3、CaSiOCaSiO3 3和和SiOSiO2 2熔化在一起的物质，熔化在一起的物质，C C项正确；玻璃中含有项正确；玻璃中含有SiOSiO2 2，它能够被烧碱溶，它能够被烧碱溶液腐蚀：液腐蚀：S
15、iOSiO2 2+2NaOH=Na+2NaOH=Na2 2SiOSiO3 3+H+H2 2O O，故盛放烧碱溶液的试剂瓶不能，故盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，用玻璃塞，D D项正确。项正确。知知识点点2 2 光光导纤维和新型陶瓷材料和新型陶瓷材料【自主【自主认知】知】1.1.光光导纤维：(1)(1)成分：成分：_。(2)(2)制造：反制造：反应方程式方程式为SiClSiCl4 4(g)+O(g)+O2 2(g)=SiO(g)=SiO2 2(s)+2Cl(s)+2Cl2 2(g)(g)。(3)(3)优点：容量大、点：容量大、传输速度快、速度快、节约大量有色金属。大量有色金属。(4)(4)应用
16、：制光用：制光缆，传输激光等。激光等。SiOSiO2 21 300 1 300 2.2.两种新型陶瓷：两种新型陶瓷：(1)(1)结构陶瓷：具有构陶瓷：具有_、_和部分和部分_，如，如纳米米陶瓷。陶瓷。(2)(2)功能陶瓷：具有功能陶瓷：具有电、光、磁、化学和生物特性，且有、光、磁、化学和生物特性，且有_功能，如生物陶瓷。功能，如生物陶瓷。机械功能机械功能热功能功能化学功能化学功能相互相互转换【释疑解惑】疑解惑】常常见新型陶瓷材料的主要特性与用途新型陶瓷材料的主要特性与用途主要特性主要特性主要用途主要用途氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷( (人造刚玉人造刚玉) )高熔点高熔点高硬度高硬度可制成透明陶瓷可制成
17、透明陶瓷无毒，不溶于水，无毒，不溶于水，强度高强度高对人体有较好的适对人体有较好的适应性应性高级耐火材料；刚玉球磨机；高级耐火材料；刚玉球磨机；高压钠灯的灯管；人造骨、高压钠灯的灯管；人造骨、人造心脏瓣膜、人造关节等人造心脏瓣膜、人造关节等主要特性主要特性主要用途主要用途氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷超硬度，耐磨损超硬度，耐磨损抗腐蚀，高温时也抗氧化抗腐蚀，高温时也抗氧化抗冷热冲击而不碎裂抗冷热冲击而不碎裂耐高温且不易传热耐高温且不易传热本身具有润滑性本身具有润滑性制造轴承、汽轮机叶片、制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模机械密封环、永久性模具的机械构件，用于制具的机械构件，用于制造柴油机中发动机
18、部件造柴油机中发动机部件的受热面等的受热面等光导纤维光导纤维传导光的能力非常强传导光的能力非常强抗干扰性能好，不发生电抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高辐射，通讯质量高质量轻，光纤细，耐腐蚀质量轻，光纤细，耐腐蚀通讯材料，光缆用于长通讯材料，光缆用于长途通讯的干线、医疗、途通讯的干线、医疗、信息处理、传能传像、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等遥测遥控、照明等【即【即时训练】1.(20151.(2015临沂高二模沂高二模拟) )氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性熔点高、化学性质稳定，工定，工业上曾普遍采用高上曾普遍采用高纯硅与硅与纯
19、氮在氮在1 3001 300时反反应获得。粉末状的氮化硅也可以由得。粉末状的氮化硅也可以由SiClSiCl4 4的蒸气和的蒸气和NHNH3 3的混合物反的混合物反应制取。粉末状氮化硅在空气和水中都不制取。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定。但是将粉末状氮化硅和适量和适量MgOMgO在在230230个大气个大气压下和下和185185的密的密闭容器中容器中热处理，可以得到理，可以得到结构十分构十分紧密、密、对空气和水都相当空气和水都相当稳定的固体材料。定的固体材料。(1)(1)写出由写出由SiClSiCl4 4和和NHNH3 3制制备SiSi3 3N N4 4的化学方程式的化学
20、方程式 。(2)(2)分分别写出写出SiSi3 3N N4 4和和H H2 2O O、O O2 2反反应的化学方程式：的化学方程式： ， 。(3)(3)为什么什么结构构紧密的固体密的固体SiSi3 3N N4 4不再受不再受H H2 2O O和和O O2 2的侵的侵蚀？ 。【解析】【解析】本题考查新型高温陶瓷材料氮化硅的结构性质特点。本题考查新型高温陶瓷材料氮化硅的结构性质特点。SiClSiCl4 4的蒸气与的蒸气与NHNH3 3反应生成反应生成SiSi3 3N N4 4，其中，其中SiSi、N N的化合价均未改变，所以另一的化合价均未改变，所以另一种产物应为种产物应为HClHCl。SiSi3
21、 3N N4 4与与H H2 2O O反应时，反应时，SiNSiN键要向键要向SiOSiO键转化，生成键转化，生成稳定的稳定的H H2 2SiOSiO3 3，同时有，同时有NHNH3 3生成；生成；SiSi3 3N N4 4与与O O2 2反应时，产物为反应时，产物为SiOSiO2 2和和N N2 2。在高温高压条件下，在高温高压条件下，SiSi3 3N N4 4表面与空气中的表面与空气中的O O2 2反应，生成致密的反应，生成致密的SiOSiO2 2，它与它与MgOMgO保护层，防止内部的保护层，防止内部的SiSi3 3N N4 4被被H H2 2O O和和COCO2 2侵蚀。侵蚀。答案：答
22、案：(1)3SiCl(1)3SiCl4 4(g)+4NH(g)+4NH3 3=Si=Si3 3N N4 4+12HCl+12HCl(2)Si(2)Si3 3N N4 4+9H+9H2 2O=3HO=3H2 2SiOSiO3 3+4NH+4NH3 3SiSi3 3N N4 4+3O+3O2 2=3SiO=3SiO2 2+2N+2N2 2(3)(3)因为在加压和加热条件下因为在加压和加热条件下SiSi3 3N N4 4表面和空气中的表面和空气中的O O2 2反应生成稳定的反应生成稳定的SiOSiO2 2，从而形成了致密的，从而形成了致密的SiOSiO2 2与与MgOMgO保护层，防止内部的保护层，
23、防止内部的SiSi3 3N N4 4继续与继续与空气和水接触而被侵蚀空气和水接触而被侵蚀2.2.下列有关材料分下列有关材料分类的的说法正确的是法正确的是( () )A.A.硅酸硅酸盐材料属于新型无机非金属材料材料属于新型无机非金属材料B.B.高温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，但金属都不属于属都不属于结构材料构材料C.C.新型无机非金属材料包括半新型无机非金属材料包括半导体材料、光体材料、光导纤维、氧化、氧化铝陶瓷等陶瓷等D.D.氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，但不是高温氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，但不是高温结构
24、材料构材料【解析】【解析】选选C C。硅酸盐材料属于传统无机非金属材料，。硅酸盐材料属于传统无机非金属材料，A A错。金属材料错。金属材料属于结构材料，属于结构材料，B B错。氮化硅陶瓷具有高温时能抗氧化，能抵抗冷热错。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，冲击的特性，属高温结构材料，D D错。错。【补偿训练】磷酸磷酸钙陶瓷也是一种新型无机非金属材料，它可以用于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，制成人造骨骼，这是利用是利用这类材料的材料的( () )A.A.耐高温特性耐高温特性 B.B.电学特性学特性C.C.光学特性光学特性 D.D.生物功能生物功能【解析】【解析】选选D D。磷酸钙陶瓷能够作为人体骨骼材料，主要是因为它对。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。人体无排异反应，具有良好的生物功能。
