课题1　无机非金属材料 (4)(精品)

金太阳新课标资源网,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,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,Na,2,CO,3,SiO,2,Na,2,SiO,3,CO,2,，,CaCO,3,SiO,2,CaSiO,3,CO,2,。,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气保护下反应制得，化学方程式为,3SiCl,4,2N,2,6H,2,=Si,3,N,4,12HCl,。,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,SiO,2,2C Si,2CO,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,250,300,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,Si,3HCl,SiHCl,3,H,2,，,SiHCl,3,H,2,Si,3HCl,。,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,C,60,分子是由,60,个碳原子构成的，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。,1,2,用你学到的化学知识回答下列问题：,(1)C,60,所以称为足球烯，是因为分子中有,_,键,所以,C,60,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,要点,无机非金属材料,例,(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,_,_,。,(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)Cl,2,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：,CH,2,CH,2,Cl,2,ClCH,2,CH,2,Cl,，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,(Si,3,N,4,),是一种非氧化物高温陶瓷结构材料。粉末状的,Si,3,N,4,可以由,SiCl,4,蒸气和,NH,3,气体混合物制取。粉末状的,Si,3,N,4,对空气和水都不稳定。但是，将粉末状的,Si,3,N,4,和适量的,MgO,在,230,1.01,10,5,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,SiCl,4,和,NH,3,制备,Si,3,N,4,的化学方程式,_,_,；,(2),分别写出粉末状的,Si,3,N,4,和,H,2,O,及,O,2,反应的方程式,_,、,_,；,(3),为什么结构紧密的固体,Si,3,N,4,不再受水和,O,2,的侵蚀,?_,_,。,解析：,(1)SiCl,4,和,NH,3,反应，生成,Si,3,N,4,，其中,Si,、,N,的化合价均未变，所以另一产物应为,HCl,；,(2)Si,3,N,4,和,H,2,O,反应时，,Si,N,键要向,Si,O,键转化，生成稳定的,SiO,2,和,NH,3,；,(3)Si,3,N,4,与,MgO,在密闭容器中热处理后，使,Si,3,N,4,表面形成一层,SiO,2,保护层，阻止了,Si,3,N,4,继续受空气中的,O,2,和,H,2,O,的侵蚀。,答案：,(1)3SiCl,4,4NH,3,=Si,3,N,4,12HCl,(2)Si,3,N,4,6H,2,O=3SiO,2,4NH,3,Si,3,N,4,3O,2,=3SiO,2,2N,2,(3)Si,3,N,4,和,MgO,在密闭容器中热处理后使,Si,3,N,4,表面生成了一层,SiO,2,保护层，阻止了,Si,3,N,4,继续受,H,2,O,和,O,2,的侵蚀,