2019-2020年高一化学 38第三节新型无机非金属材料培优教案.doc

2019-2020年高一化学 38第三节新型无机非金属材料培优教案 基础知识（一）第二节硅酸盐工业是指以含硅物质为原料经加热制成硅酸盐产品（如水泥、玻璃、陶瓷等）的工业。1.了解水泥、玻璃制造的主要原料和主要化学反应及水泥、玻璃的主要成份、性质及用途。 2.对陶瓷材料的性能有大致印象。 3.根据制取玻璃投料的质量配比，计算氧化物的组成。 4.使学生对化学与生产、生活实际的联系有进一步认识。（二）第三节对新型无机非金属材料有一大致印象，使学生了解一些当今前沿的新材料，激发学生学习兴趣和热情。 1.无机非金属材料。 2.高温结构陶瓷。 3.光导纤维。 学习指导 1.硅酸盐工业的特点是什么？其主要产品是什么？ 答：硅酸盐工业的特点是：原料为含硅的化合物；生产时需要高温；生产过程中有物理变化和化学变化；产品是硅酸盐。硅酸盐工业产品是：玻璃、水泥、陶瓷。 2.制造玻璃的主要原料在玻璃窑中熔化后，发生了哪些主要的化学反应？写出有关化学反应方程式。 答：制玻璃的主要原料在玻璃窑中的反应： 3.无机非金属材料分为哪两类？ 答：无机非金属材料分为：传统无机非金属材料即硅酸盐材料；新型无机非金属材料。包括半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等等。 4.光缆通讯的优点有哪些？ 答：容量大，抗干扰性好，不发生是磁辐射，通讯质量高；防窃听（安全性能高）等。 5.人造宝石主要有哪几种？其化学组成分别是什么？人造宝石的主要性能和用途有哪些？ 答：人造宝石主要有：人造金刚石、人造红宝石和蓝宝石。其组成：人造金刚石为碳；人造红宝石为（刚玉）和少量氧化铬；人造蓝宝石为（刚玉）和少量钛。主要性能：高硬度；优良的光学性能。用途：装饰品；工业材料。如人造红宝石常用来制造钟表的轴承，还可用作固体激光器。人造蓝宝石可用于制造光学仪器。人造金刚石也可用在钻探、磨削等行业。例题精析 6.普通玻璃的主要成分为。 （1）试计算普通玻璃中相当含有，和的质量分数各是多少？ （2）制造50普通玻璃，需要纯碱，碳酸钙和二氧化硅各多少千克？ 分析：可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成为：6 解：（1）M（）=，M（）=，M（）= 的质量分数为： = 的质量分数为： = 的质量分数为： = （2）由普通玻璃中各氧化物的质量分数，可计算出50普通玻璃中、的含量。 m（）， m（）， m（）， m（）： = m（）： = m（）：答：（1）普通玻璃中的质量分数为13%，的质量分数为11.7%，的质量分数为75.3%。 （2）制50普通玻璃，需要纯碱11.11，碳酸钙10.45,二氧化硅37.65. 7.下列溶液中可以盛在玻璃瓶中但不能用磨口玻璃塞的是（ ）A硅酸钠溶液B.氢氟酸 C.氢氧化钠溶液D.氯化钠溶液 分析：玻璃的主要成份之一是二氧化硅，它能与氢氟酸迅速反应，所以，氢氟酸不能盛放在玻璃容器中，只能保存在铅皿或塑料瓶中。氢氧化钠溶液与二氧化硅在常温下反应十分缓慢，所以可以盛放在玻璃瓶中，但瓶的磨口处的二氧化硅与氢氧化钠溶液反应后，生成的硅酸钠是一种矿物胶，使瓶塞与瓶口粘在一起，因此不能用磨口玻璃塞。硅酸钠溶液可用玻璃瓶盛放，只是不能用磨口玻璃塞。氯化钠溶液不与玻璃中各成分反应。 答案：A、C. 8.某玻璃厂备有石灰石500吨，纯碱750吨，石英2400吨。计算上述原料能生产普通玻璃多少吨？（普通玻璃成分为13%，11.7%,75.3%） 分析：关系式法。因普通玻璃制作时，对三种原料的需要量是按比例的，现给定三种质量，首先要进行计算，确定题中所给三个质量中最小量为标准，以推算玻璃的产量。 解：普通玻璃中，各氧化物的物质的量之比为 n（）:n（）:n（） n（）:n（）:n（）=1:1:6 而题中所给原料的物质的量之比为 n（）:n（）:n（） 显然、有剩余。 设500吨石灰石折合吨 56 100 =280吨 500吨 普通玻璃为280吨11.7%=2393.16吨 答:制得普通玻璃2393.16吨.巩固提高一.选择题. 1.下列物质有固定熔沸点的是( )A玻璃B水玻璃C漂白粉D 2.水泥中加入石膏的作用是( ) A增加水泥的机械强度 B调节水泥的硬化速率 C降低水泥成本 D扩大水泥的使用范围 3.下列物质不属于硅酸盐类的是( )A粘土B硅石 CD 4.制水泥、陶瓷都需要的原料是（ ） A纯碱B石英C粘土D石灰石 5.石灰石是许多工业的原料之一,但制取下列物质不需用石灰石的是( )A制漂白粉B制水泥C制玻璃D制烧碱 6.下列硅酸盐用氧化物形式表示,错误的是( ) A表示为 B C表示为 D 7.某玻璃中含、的质量比为10:9:58，则玻璃的组成为（ ）ABCD 8.熔融烧碱应选用的器皿是( )A石英坩埚B.普通玻璃坩埚C生铁坩埚D陶瓷坩埚9.在一定条件下，下列物质不能和二氧化碳反应的是（ ）焦炭 纯碱 碳酸钙 氢氟酸 高氯酸 氢氧化钾 氢化亚铁 氮气ABCD只有 10.下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是（ ） A它是一种矿物胶，即不燃烧，也不受腐蚀B在建筑工业上可以作粘合剂，耐酸水泥掺料C木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且易燃烧D水玻璃的化学性质稳定、在空气中不易变质二.填空题. 1.制玻璃、水泥的共同原料是_。 2.在普通玻璃中加入_后，玻璃呈蓝色；加入_，玻璃呈红色；加入_，玻璃呈浅绿色。 3.人类制造和使用的第一种材料是_。4.新型的氮化硅陶瓷柴油机具有多方面的优越性，它主要利用了氮化硅陶瓷_且_的性质。5.某型号水泥主要成分有：以Ca2SiOx、Ca3SiOy、Ca3Al2O3则x=_ y=_ z=_6.氢氧化铝胶囊、碳酸氢钠粉剂都因能同胃酸反应，曾用来治疗胃酸过多。三硅酸镁（2MgO3SiO2nH2O）和氧氢化铝胶囊一样，在治疗时作用更持久。试写出三硅酸镁同胃酸的主要成分作用的离子反应方程式_ 三.计算题.钾玻璃比普通玻璃（即钠玻璃）具有更好的性能。已知钾玻璃中含15.3%,7.84%,32.94%,43.92%O 试用氧化物的形式表示钾玻璃的组成。制100吨这种钾玻璃需的质量是多少？自我反馈一.填空题1.D2.B3.B4.C5.D6.D7.A m（）:m（）:m（）=10:9:58 n（）：n（）：n（）=8.C A、B、D三种坩埚的组成成分中含，能跟烧碱反应受到腐蚀： 而生铁坩埚与烧碱不反应。9.B10.D二.填空题.1.石灰石2. 3.陶4.耐高温 不易传热5.4，5，6Ca2SiOx2CaOSiO2 x=4 Ca3SiOy3CaOSiO2 y=5 Ca3Al2O33CaOAl2O3 z=66.2MgO3SiO2nH2O+4H+=2Mg2+3SiO2+(n+2)H2O三.计算题.解：（1）钾玻璃中、四种元素的原子个数比为： 即钾玻璃的化学式为 ，转化为氧化物的形式为： （2）设的质量为，由元素守恒可得 138 510 100吨 =27.1吨答：钾玻璃的组成为，需要27.1吨。解析1水泥粘土主要原料主要设备普通水泥主要成分主要性质 硅酸三钙（）石灰石 水泥回转窑 硅酸二钙（） 水硬性 铝酸三钙（） 水泥是重要的建筑材料，也是水下工程必不可少的材料。水泥、沙子和水的混合物叫水泥砂浆，是建筑用粘合剂。水泥、沙子和碎石的混合物叫混凝土。混凝土常用钢筋做结构，这就是我们常说的钢筋混凝土结构，其强度大。玻璃主要原料玻璃窑中发生的主要反应主要成分种类纯碱 普通玻璃石灰石 石英玻璃石英（过量） 光学玻璃解析2陶瓷主要原料生产过程种类性能粘土 混合、成型、干 土器、陶器、 抗氧化、抗酸碱腐蚀 燥、烧结、冷却 瓷器、炻器 耐高温、绝缘、易成型解析3 1传统无机非金属材料即硅酸盐材料，具有抗腐蚀、耐高温等许多优点，但是质脆，经不起热冲击。 2新型无机非金属材料包括半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等等，其主要特性有： 能承受高温，强度高。 具有光学特性。 具有电学特性。 具有生物功能。解析4 1高温结构陶瓷具有能承受高温、不怕氧化、耐腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点，弥补了金属材料的不足。 2高温结构陶瓷包括氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硼陶瓷等多个品种。解析5光导纤维即光纤，是利用光纤材料较大的折射率来高质量传导光的纤维，在通讯、医疗、信息处理等多方面有广泛的用途。