《高中化学 3.1 无机非金属材料课件 新人教版选修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 3.1 无机非金属材料课件 新人教版选修2（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课题课题1无机非金属材料无机非金属材料 核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练学习目标学习目标课前自主学案课前自主学案知能优化训练知能优化训练课题课题1学习目标学习目标1.使使学学生生对对无无机机非非金金属属材材料料有有大大致致印印象象，了了解解水泥、玻璃、陶瓷生产的简单原理。水泥、玻璃、陶瓷生产的简单原理。2.使使学学生生认认识识到到化化学学在在现现代代社社会会、现现代代科科技技中中的重要作用。的重要作用。3.使学生对新型无机非金属材料有大致印象。使学生对新型无机非金属材料有大致印象。课前自主学案课前自主学案一、传统硅酸盐材料一、传统硅酸盐材料1陶瓷陶瓷生产陶瓷的主要原料是生产陶瓷
2、的主要原料是_，其主要生产过程为：，其主要生产过程为：混合混合成型成型干燥干燥烧结烧结冷却。陶瓷的主要性质冷却。陶瓷的主要性质有有_、_、_、_、_。黏土黏土抗氧化抗氧化抗酸碱腐蚀抗酸碱腐蚀耐高温耐高温绝缘绝缘型型易成易成2玻璃玻璃制造普通玻璃的原料有制造普通玻璃的原料有_、 _ 、_,发生的主要反应的化学方程式是发生的主要反应的化学方程式是Na2CO3SiO2 Na2SiO3CO2，CaCO3SiO2 CaSiO3CO2。石英砂石英砂石灰石石灰石纯碱纯碱3水泥水泥制造普通硅酸盐水泥的原料有制造普通硅酸盐水泥的原料有_ 、 _、 _ 。普通硅酸盐水泥的主要成分是。普通硅酸盐水泥的主要成分是_、
3、 _ 、 _ 、 _ 。水。水泥在空气中能吸水硬化，在水中也能硬化，因此是泥在空气中能吸水硬化，在水中也能硬化，因此是水下工程不可缺少的材料。水泥、沙子和碎石等的水下工程不可缺少的材料。水泥、沙子和碎石等的混合物叫混合物叫_,它的膨胀系数与钢筋相当，因此它的膨胀系数与钢筋相当，因此它常用钢筋作结构它常用钢筋作结构,增大强度。增大强度。石灰石石灰石黏土黏土辅助原料辅助原料三钙三钙硅酸二钙硅酸二钙铝酸三钙铝酸三钙铁铝酸钙铁铝酸钙混凝土混凝土硅酸硅酸二、新型无机非金属材料二、新型无机非金属材料1氮化硅氮化硅氮化硅是一种新型的无机非金属材料，它的制造方氮化硅是一种新型的无机非金属材料，它的制造方法有多
4、种，一种方法是将高纯硅与纯氮气混合，在法有多种，一种方法是将高纯硅与纯氮气混合，在1300 条件下反应制得，化学方程式为条件下反应制得，化学方程式为_；也可以用四氯化硅和；也可以用四氯化硅和氮气在氢气保护下反应制得，化学方程式为氮气在氢气保护下反应制得，化学方程式为3SiCl42N26H2=Si3N412HCl。2硅硅工工业业上上用用二二氧氧化化硅硅和和碳碳在在电电炉炉中中反反应应可可以以制制得得硅硅，反反应应的的方方程程式式为为SiO22C Si2CO,但但这这样样制制得得的的硅硅纯纯度度不不高高，要要制制得得高高纯纯硅硅，可可以以将将上上述述粗粗硅硅与与氯氯化化氢氢气气体体在在250300
5、 条条件件下下反反应应，制制得得三三氯氯硅硅烷烷，提提纯纯后后的的三三氯氯硅硅烷烷被被高高纯纯度度的的氢氢气气还还原原，即即可可得得到到高高纯纯硅硅。以以上上反反应应的的化化学学方方程程式式为为Si3HCl SiHCl3H2，SiHCl3H2 Si3HCl。3碳化硅碳化硅写写出出二二氧氧化化硅硅和和碳碳在在电电炉炉中中加加热热至至高高温温生生成成碳碳化化硅硅(金刚砂金刚砂)的化学方程式的化学方程式_,反反应应中中的的氧氧化化剂剂和还原剂的质量之比是和还原剂的质量之比是_。4关于碳的新材料关于碳的新材料1985年年，科科学学家家发发现现了了C60分分子子是是由由60个个碳碳原原子子构构成成的的，
6、它它的的形形状状像像足足球球，因因此此又又叫叫足足球球烯烯。1991年年科科学学家家又又发发现现了了一一种种碳碳的的单单质质碳碳纳纳米米管管，它它是是由由六边环形的碳原子构成的管状分子。六边环形的碳原子构成的管状分子。12用你学到的化学知识回答下列问题：用你学到的化学知识回答下列问题：(1)C60所以称为足球烯，是因为分子中有所以称为足球烯，是因为分子中有_键键,所以所以C60可以与氢气发生反应。可以与氢气发生反应。(2)金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管物理性质是否金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管物理性质是否相同？相同？_，原因是这几种物质的，原因是这几种物质的_。不饱和不饱和不相同不相同内部结构
7、内部结构不相同不相同核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练要点要点无机非金属材料无机非金属材料例例 (2010年天津模拟年天津模拟)氯碱工业中，通过电解氯碱工业中，通过电解饱和食盐水获得重要的化工原料。其中氯气用途十饱和食盐水获得重要的化工原料。其中氯气用途十分广泛，除用于净水、环境消毒外，还用于生产盐分广泛，除用于净水、环境消毒外，还用于生产盐酸、聚氯乙烯、氯苯等。酸、聚氯乙烯、氯苯等。(1)电解饱和食盐水的化学方程式为电解饱和食盐水的化学方程式为_。(2)氯气用于生产半导体材料硅的流程如下：氯气用于生产半导体材料硅的流程如下：石英砂的主要成分是石英砂的主要成分是_，在制备粗硅，在
8、制备粗硅时，焦炭的作用是时，焦炭的作用是_。由四氯化硅得到高纯硅的化学方程式是：由四氯化硅得到高纯硅的化学方程式是：_。(3)用于制造塑料薄膜、人造革、塑料管材和板材的用于制造塑料薄膜、人造革、塑料管材和板材的聚氯乙烯聚氯乙烯(PVC塑料塑料)就是以氯气和乙烯为主要原材就是以氯气和乙烯为主要原材料通过料通过_、消去和、消去和_三步三步主要反应生产的。生产聚氯乙烯的有关反应的化学主要反应生产的。生产聚氯乙烯的有关反应的化学方程式为方程式为_。(4)上述两种生产过程可得到同一种副产品，该副产上述两种生产过程可得到同一种副产品，该副产品是品是_。(3)Cl2在有机合成中的应用一般体现在利用加成反在有
9、机合成中的应用一般体现在利用加成反应制取聚氯乙烯，先发生反应：应制取聚氯乙烯，先发生反应：CH2CH2Cl2ClCH2CH2Cl，再通过脱去一分子，再通过脱去一分子HCl，使，使之形成含双键的氯乙烯，加聚即可得聚氯乙烯，之形成含双键的氯乙烯，加聚即可得聚氯乙烯，即即(4)在两种材料制备反应中可得副产品在两种材料制备反应中可得副产品HCl。(4)HCl(盐酸盐酸)互动探究互动探究在例题在例题( (2) )中得到的高纯度硅是一种新型材料，中得到的高纯度硅是一种新型材料，它它有哪些重要用途？有哪些重要用途？【提示】【提示】硅是重要的半导体材料，可以制作计硅是重要的半导体材料，可以制作计算机芯片、做集
10、成电路材料、做太阳能电池材料。算机芯片、做集成电路材料、做太阳能电池材料。变式训练变式训练(2011年邢台一中检测年邢台一中检测)氮化硅氮化硅(Si3N4)是是一种非氧化物高温陶瓷结构材料。粉末状的一种非氧化物高温陶瓷结构材料。粉末状的Si3N4可可以由以由SiCl4蒸气和蒸气和NH3气体混合物制取。粉末状的气体混合物制取。粉末状的Si3N4对空气和水都不稳定。但是，将粉末状的对空气和水都不稳定。但是，将粉末状的Si3N4和适量的和适量的MgO在在2301.01105 Pa和和185 的密的密闭容器中热处理，可以得到结构十分紧密，对空气闭容器中热处理，可以得到结构十分紧密，对空气和水相当稳定的
11、固体材料。和水相当稳定的固体材料。(1)写出由写出由SiCl4和和NH3制备制备Si3N4的化学方程式的化学方程式_；(2)分别写出粉末状的分别写出粉末状的Si3N4和和H2O及及O2反应的方程式反应的方程式_、_；(3)为什么结构紧密的固体为什么结构紧密的固体Si3N4不再受水和不再受水和O2的侵的侵蚀蚀?_。解析：解析：(1)SiCl4和和NH3反应，生成反应，生成Si3N4，其中，其中Si、N的化合价均未变，所以另一产物应为的化合价均未变，所以另一产物应为HCl；(2)Si3N4和和H2O反应时，反应时，SiN键要向键要向SiO键转化，键转化，生成稳定的生成稳定的SiO2和和NH3；(3)Si3N4与与MgO在密闭容在密闭容器中热处理后，使器中热处理后，使Si3N4表面形成一层表面形成一层SiO2保护层，保护层，阻止了阻止了Si3N4继续受空气中的继续受空气中的O2和和H2O的侵蚀。的侵蚀。答案：答案：(1)3SiCl44NH3=Si3N412HCl(2)Si3N46H2O=3SiO24NH3Si3N43O2=3SiO22N2(3)Si3N4和和MgO在密闭容器中热处理后使在密闭容器中热处理后使Si3N4表面表面生成了一层生成了一层SiO2保护层，阻止了保护层，阻止了Si3N4继续受继续受H2O和和O2的侵蚀的侵蚀
