高中化學 3.1 無機非金屬材料課件 新人教選修2

課題1無機非金屬材料

核心要點突破課堂互動講練學習目標課前自主學案知能優(yōu)化訓練課題1學習目標1.使學生對無機非金屬材料有大致印象，了解水泥、玻璃、陶瓷生產(chǎn)的簡單原理。2.使學生認識到化學在現(xiàn)代社會、現(xiàn)代科技中的重要作用。3.使學生對新型無機非金屬材料有大致印象。課前自主學案一、傳統(tǒng)硅酸鹽材料1．陶瓷生產(chǎn)陶瓷的主要原料是_____，其主要生產(chǎn)過程為：混合→成型→干燥→燒結(jié)→冷卻。陶瓷的主要性質(zhì)有_______、___________、_______、_____、________。黏土抗氧化抗酸堿腐蝕耐高溫絕緣型易成2．玻璃制造普通玻璃的原料有_______、

_______、_____,發(fā)生的主要反應(yīng)的化學方程式是Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2，CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2。石英砂石灰石純堿3．水泥制造普通硅酸鹽水泥的原料有_______、

_______、

_________。普通硅酸鹽水泥的主要成分是___________、

_________、

_________、

_________。水泥在空氣中能吸水硬化，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_______,它的膨脹系數(shù)與鋼筋相當，因此它常用鋼筋作結(jié)構(gòu),增大強度。石灰石黏土輔助原料三鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣鐵鋁酸鈣混凝土硅酸二、新型無機非金屬材料1．氮化硅氮化硅是一種新型的無機非金屬材料，它的制造方法有多種，一種方法是將高純硅與純氮氣混合，在1300℃條件下反應(yīng)制得，化學方程式為________________________；也可以用四氯化硅和氮氣在氫氣保護下反應(yīng)制得，化學方程式為3SiCl4＋2N2＋6H2===Si3N4＋12HCl。2．硅工業(yè)上用二氧化硅和碳在電爐中反應(yīng)可以制得硅，反應(yīng)的方程式為SiO2＋2CSi＋2CO↑,但這樣制得的硅純度不高，要制得高純硅，可以將上述粗硅與氯化氫氣體在250～300℃條件下反應(yīng)，制得三氯硅烷，提純后的三氯硅烷被高純度的氫氣還原，即可得到高純硅。以上反應(yīng)的化學方程式為Si＋3HCl

SiHCl3＋H2，SiHCl3＋H2

Si＋3HCl。3．碳化硅寫出二氧化硅和碳在電爐中加熱至高溫生成碳化硅(金剛砂)的化學方程式______________________________,反應(yīng)中的氧化劑和還原劑的質(zhì)量之比是_______。4．關(guān)于碳的新材料1985年，科學家發(fā)現(xiàn)了C60分子是由60個碳原子構(gòu)成的，它的形狀像足球，因此又叫足球烯。1991年科學家又發(fā)現(xiàn)了一種碳的單質(zhì)——碳納米管，它是由六邊環(huán)形的碳原子構(gòu)成的管狀分子。1∶2用你學到的化學知識回答下列問題：(1)C60所以稱為足球烯，是因為分子中有_______鍵,所以C60可以與氫氣發(fā)生反應(yīng)。(2)金剛石、石墨、足球烯、碳納米管物理性質(zhì)是否相同？_______，原因是這幾種物質(zhì)的__________________。不飽和不相同內(nèi)部結(jié)構(gòu)不相同核心要點突破課堂互動講練要點無機非金屬材料例(2010年天津津模擬擬)氯堿工工業(yè)中中，通通過電電解飽飽和食食鹽水水獲得得重要要的化化工原原料。。其中中氯氣氣用途途十分分廣泛泛，除除用于于凈水水、環(huán)環(huán)境消消毒外外，還還用于于生產(chǎn)產(chǎn)鹽酸酸、聚聚氯乙乙烯、、氯苯苯等。。(1)電解解飽飽和和食食鹽鹽水水的的化化學學方方程程式式為為_______________________________________________________。(2)氯氣氣用用于于生生產(chǎn)產(chǎn)半半導導體體材材料料硅硅的的流流程程如如下下：：①石英英砂砂的的主主要要成成分分是是____________，在在制制備備粗粗硅硅時時，，焦焦炭炭的的作作用用是是____________。②由四四氯氯化化硅硅得得到到高高純純硅硅的的化化學學方方程程式式是是：：_______________________________________________。(3)用于于制制造造塑塑料料薄薄膜膜、、人人造造革革、、塑塑料料管管材材和和板板材材的的聚聚氯氯乙乙烯烯(PVC塑料料)就是是以以氯氯氣氣和和乙乙烯烯為為主主要要原原材材料料通通過過__________________、消消去去和和________三步步主主要要反反應(yīng)應(yīng)生生產(chǎn)產(chǎn)的的。。生生產(chǎn)產(chǎn)聚聚氯氯乙乙烯烯的的有有關(guān)關(guān)反反應(yīng)應(yīng)的的化化學學方方程程式式為為_______________________________________________________________________________。(4)上述述兩兩種種生生產(chǎn)產(chǎn)過過程程可可得得到到同同一一種種副副產(chǎn)產(chǎn)品品，，該該副副產(chǎn)產(chǎn)品品是是______________。(3)Cl2在有有機機合合成成中中的的應(yīng)應(yīng)用用一一般般體體現(xiàn)現(xiàn)在在利利用用加加成成反反應(yīng)應(yīng)制制取取聚聚氯氯乙乙烯烯，，先先發(fā)發(fā)生生反反應(yīng)應(yīng)：：CH2CH2＋Cl2―→→ClCH2CH2Cl，再再通通過過脫脫去去一一分分子子HCl，使使之之形形成成含含雙雙鍵鍵的的氯氯乙乙烯烯，，加加聚聚即即可可得得聚聚氯氯乙乙烯烯，，即即(4)在兩兩種種材材料料制制備備反反應(yīng)應(yīng)中中可可得得副副產(chǎn)產(chǎn)品品HCl。(4)HCl(鹽酸酸)互動動探探究究在例例題題(2)②中得得到到的的高高純純度度硅硅是是一一種種新新型型材材料料，，它它有有哪哪些些重重要要用用途途？？【提示示】硅是是重重要要的的半半導導體體材材料料，，可可以以制制作作計計算算機機芯芯片片、、做做集集成成電電路路材材料料、、做做太太陽陽能能電電池池材材料料。。變式式訓訓練練(2011年邢邢臺臺一一中中檢檢測測)氮化化硅硅(Si3N4)是一種非非氧化物物高溫陶陶瓷結(jié)構(gòu)構(gòu)材料。。粉末狀狀的Si3N4可以由SiCl4蒸氣和NH3氣體混合合物制取取。粉末末狀的Si3N4對空氣和和水都不不穩(wěn)定。。但是，，將粉末末狀的Si3N4和適量的的MgO在230×1.01×105Pa和185℃的密閉容容器中熱熱處理，，可以得得到結(jié)構(gòu)構(gòu)十分緊緊密，對對空氣和和水相當當穩(wěn)定的的固體材材料。(1)寫出由SiCl4和NH3制備Si3N4的化學方方程式_____________________________________________；(2)分別寫出出粉末狀狀的Si3N4和H2O及O2反應(yīng)的方方程式______________________、________________；(3)為什么結(jié)結(jié)構(gòu)緊密密的固體體Si3N4不再受水水和O2的侵蝕?_________________________________________________________________________________。解析：(1)SiCl4和NH3反應(yīng)，生生成Si3N4，其中Si、N的化合價價均未變變，所以以另一產(chǎn)產(chǎn)物應(yīng)為為HCl；(2)Si3N4和H2O反應(yīng)時，Si－N鍵要向Si－O鍵轉(zhuǎn)化，生成成穩(wěn)定的SiO2和NH3；(3)Si3N4與MgO在密閉容器中中熱處理后，，使Si3N4表面形成一層層SiO2保護層，阻止止了Si3N4繼續(xù)受空氣中中的O2和H2O的侵蝕。答案：(1)3SiCl4＋4