内容正文:
化学☆必修二
第三节 无机非金属材料
第1课时 无机非金属材料
第五章 化工生产中的重要非金属元素
1
1、通过阅读和讨论,了解陶瓷、玻璃、水泥等传统硅酸盐材料的生产原料、性能和主要用途,知道普通玻璃的主要成分,感受传统硅酸材料在城乡建设中发挥的重要作用。
2、通过学习,了解晶体硅、二氧化硅、新型陶瓷、碳纳米材料的性能和用途,感受新型无机非金属材料的奇特性能及其在高科技领域所发挥的重要作用,激发学生的学习兴趣。
学习目标
XUE XI MU BIAO
玻璃、水泥、硅、二氧化硅、新型陶瓷等无机非金属材料的主要性能和用途,普通玻璃的主要成分。
玻璃、水泥、硅、二氧化硅、新型陶瓷等无机非金属材料的主要性能和用途,普通玻璃的主要成分。
知识导航
ZHI SHI DAO HANG
本节重点
1
本节难点
2
环节1、课前引入
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思考与讨论
你知道材料是怎么分类的吗?
复合材料:由两种或两种以上的材料按照一定的方式组成的材料。
高分子材料:纤维、橡胶、树脂、塑料
材料
金属材料:纯金属材料和合金材料
无机非金属材料:传统和新型
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环节2、知识精讲
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思考与讨论
传统无机非金属材料有哪些?新型无机非金属材料有哪些?
传统无机非金属材料
新型无机非金属材料
无机非金属材料
陶瓷
玻璃
水泥
晶体硅
二氧化硅
碳纳米管
新型陶瓷
石墨烯
这些无机非金属材料各有什么特性和用途?
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环节2、知识精讲
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环节2、知识精讲
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一、传统无机非金属材料
黏土(含水的铝硅酸盐)
高温烧结
图5-19 我国古代烧制的精美瓷器
建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具
陶瓷
原料:
条件:
用途:
性能:
熔点高、硬度大、耐腐蚀、性质稳定
1、陶瓷
你能列举出一些陶瓷制品吗?
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环节2、知识精讲
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一、传统无机非金属材料
纯碱、石灰石、石英沙(SiO2)
Na2SiO3、CaSiO3和SiO2
建筑材料、光学仪器、各种器皿、玻璃纤维
玻璃
原料:
主要成分:
用途:
性能:
透光性好、硬度大、无固定熔点
2、玻璃
玻璃为什么会有颜色呢?
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环节2、知识精讲
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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。
图5-21金属氧化物可以使玻璃呈现不同的颜色
资料卡片
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环节2、知识精讲
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一、传统无机非金属材料
黏土、石灰石
水泥回转窖
建筑、水利、道路等工程中
水泥
原料:
设备:
用途:
性能:
遇水逐渐变硬(水硬性)、硬化后性质稳定
3、水泥
水泥中为什么要加入石膏呢?
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环节2、知识精讲
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思考与讨论
1、传统无机非金属材料都是硅酸盐材料吗?
2、传统无机非金属材料有哪些共性?为什么?
耐高温、抗腐蚀、硬度高
陶瓷、玻璃、水泥等材料及它们的制品在我们日常生活中随处可见。由于这些材料的化学组成大多属硅酸盐类,所以一般称为硅酸盐材料。
传统无机非金属材料还有耐火材料、搪瓷、研磨材料(氧化硅、氧化铝、碳化硅)等。
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环节2、知识精讲
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硅酸盐的结构
在硅酸盐中,Si和O构成了硅氧四面体,其结构如图5-18所示。每个 Si 结合 4 个 O,Si 在中心,O 在四面体的4个顶角;许多这样的四面体还可以通过顶角的O相互连接,每个O为两个四面体所共有,与2个Si相结合。硅氧四面体结构的特殊性,决定了硅酸盐材料大多具有硬度高、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点。
图5-18硅氧四面体的结构示意图
O
O
O
Si
O
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环节2、知识精