5.3 无机非金属材料课件2022-2023学年高一下学期人教版(2019)化学必修第二册

必修) 第五章化工生产中的重要非金属元素 5.3无机非金属材料 【学习目标】 1.通过利用原子结构与元素周期表的相关理论认识硅及其化合物的性质，能描述二氧化 硅的性质和用途，能列举重要硅酸盐材料（水泥、陶瓷、玻璃的生产简单原理及用途。 2.通过了解新型无机非金属材料的重要应用，能描述碳化硅、氮化硅、纳米材料等新型 无机非金属材料的用途、特点。 学习任务一：认识硅酸盐材料 ●活动1：阅读梳理，认识硅酸盐材料 (1)思考与交流：同学们想一想你身边的建筑可能会用到哪些材 料，列举一下。 地照 Harvardwarrior 无机非金属材料 (2)阅读整理： 人类使用的材料除了金属材料，还有无机非金属材料等。 上看，许多无机非金属材料含有硅、氧等元素，具有： 耐高温、抗腐蚀、硬度高等特点，以及特殊的光学、电学等性能。 一.硅酸盐材料 传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料，如玻璃、水泥、陶瓷等。 1.硅酸盐的结构、特点 结构 特点 硅酸盐材料大多具有硬度高、熔点高、难溶于 水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点 硅氧四面体 2.三种常见的硅酸盐产品—陶瓷 产品 制备过程 生产应用 原料经 建筑材料、绝缘材料、日用器皿、 陶瓷 高温烧结而成 卫生洁具等 3.三种常见的硅酸盐产品一玻璃和水泥 产 主要 主要原料 主要成分 品 设备 用途 普 通 纯碱、石灰 Na2SiO3、 建筑材料、光学仪器、 各种 玻璃窑 玻 石、石英砂 CaSiO3、 器皿、高强度复合材料等 璃 SiO2 和沙子、碎石、水等混合可 水泥 水泥 石灰石、黏士 硅酸盐 回转窑 以得到混凝土，大量用于建 筑和水利工程 ●活动2：思考分析，认识硅酸盐材料的成分及性质 ●问题1：普通玻璃的原料经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融，发生复杂的 物理变化和化学变化（生成Na2SiO3和CaSio3)而制得。你能写出发生 反应的化学方程式吗？ ●问题2：钢化玻璃是将普通退火玻璃先切割成要求尺寸，然后加热到接 近软化点的700度左右，再进行快速均匀的冷却而得到的其强度约是普 通退火玻璃的四倍以上。据此分析钢化玻璃与普通玻璃成分是否相同？ 【思考与交流】 普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英砂为原料，经混合、粉碎， 在玻璃窑中熔融，发生复杂的物理变化和化学变化而制得。 Si02+Na2C03高温Na2Si03+C02↑ Si02+CaC03高温CaSi0,+C02↑ 【资料卡片】 生产中采用不同的原料和工艺，可以制得多种 具有不同性能和用途的玻璃。例如，用含有铅的原 料制造的光学玻璃，透光性好，折射率高，可以用 来制造眼镜、照相机和光学仪器的透镜；加入硼酸 盐制成耐化学腐蚀、耐温度急剧变化的玻璃，可用 于实验室使用的玻璃仪器；加入一些金属氧化物或 盐可以得到彩色玻璃，常用于建筑和装饰。钢化玻 璃与普通玻璃成分相同。