课题1　无机非金属材料.ppt

1、课题1无机非金属材料,核心要点突破,课堂互动讲练,学习目标,课前自主学案,知能优化训练,课题1,学习目标 1.使学生对无机非金属材料有大致印象，了解水泥、玻璃、陶瓷生产的简单原理。 2.使学生认识到化学在现代社会、现代科技中的重要作用。 3.使学生对新型无机非金属材料有大致印象。,课前自主学案,一、传统硅酸盐材料 1陶瓷 生产陶瓷的主要原料是_，其主要生产过程为：混合成型干燥烧结冷却。陶瓷的主要性质有_、_、_、_、_ _。,黏土,抗氧化,抗酸碱腐蚀,耐高温,绝缘,型,易成,2玻璃 制造普通玻璃的原料有_、 _ 、_,发生的主要反应的化学方程式是 Na2CO3SiO2 Na2SiO3CO2，

2、CaCO3SiO2 CaSiO3CO2。,石英砂,石灰石,纯碱,3水泥 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_ _、 _ 、 _ 、 _ 。水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。,石灰石,黏土,辅助原料,三钙,硅酸二钙,铝酸三钙,铁铝酸钙,混凝土,硅酸,二、新型无机非金属材料 1氮化硅 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，一种方法是将高纯硅与纯氮气混合，在1300 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

3、气保护下反应制得，化学方程式为3SiCl42N26H2=Si3N412HCl。,2硅 工业上用二氧化硅和碳在电炉中反应可以制得硅，反应的方程式为SiO22C Si2CO,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250300 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，即可得到高纯硅。以上反应的化学方程式为Si3HCl SiHCl3H2，SiHCl3H2 Si3HCl。,3碳化硅 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_。 4关于碳的新材料 1985年，科学家发现了C60分子是由60个

4、碳原子构成的，它的形状像足球，因此又叫足球烯。1991年科学家又发现了一种碳的单质碳纳米管，它是由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： (1)C60所以称为足球烯，是因为分子中有_键,所以C60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相同？_，原因是这几种物质的_ _。,不饱和,不相同,内部结构,不相同,核心要点突破,课堂互动讲练,(2010年天津模拟)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。 (1)电解饱和食盐水的化学方程式为_ _。 (

5、2)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_，在制备粗硅时，焦炭的作用是_。,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、塑料管材和板材的聚氯乙烯(PVC塑料)就是以氯气和乙烯为主要原材料通过_、消去和_三步主要反应生产的。生产聚氯乙烯的有关反应的化学方程式为_ _。 (4)上述两种生产过程可得到同一种副产品，该副产品是_。,(3)Cl2在有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：CH2CH2Cl2ClCH2CH2Cl，再通过脱去一分子HCl，使之形成含双键的氯乙烯，加聚即可得聚氯乙烯，即,(4)在两种材料制备反应中可得

6、副产品HCl。,(4)HCl(盐酸) 互动探究 在例题(2)中得到的高纯度硅是一种新型材料，它有哪些重要用途？ 【提示】硅是重要的半导体材料，可以制作计算机芯片、做集成电路材料、做太阳能电池材料。,变式训练(2011年邢台一中检测)氮化硅(Si3N4)是一种非氧化物高温陶瓷结构材料。粉末状的Si3N4可以由SiCl4蒸气和NH3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Si3N4和适量的MgO在2301.01105 Pa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)分别写出粉末状的Si3N4和H2O及O2反应的方程式_、_； (3)为什么结构紧密的固体Si3N4不再受水和O2的侵蚀?_ _。,解析：(1)SiCl4和NH3反应，生成Si3N4，其中Si、N的化合价均未变，所以另一产物应为HCl；(2)Si3N4和H2O反应时，SiN键要向SiO键转化，生成稳定的SiO2和NH3；(3)Si3N4与MgO在密闭容器中热处理后，使Si3N4表面形成一层SiO2保护层，阻止了Si3N4继续受空气中的O2和H2O的侵蚀。,答案：(1)3SiCl44NH3=Si3N412