内容正文:
第三节 无机非金属材料
第一课时
无机非金属材料
宋徽宗的一句:“雨过天青云破处,这般颜色做将来。”让宋朝的汝窑闻名天下,也让一曲《青花瓷》充满神秘色彩。
【学习目标】
1、了解传统无机非金属材料的原料、成分,认识无机非金属
材料在生产中的应用。
2、认识新型无机非金属材料Si和SiO2在生产和生活中的应用。
3.了解粗Si的制备和提纯。
阅读教材P19-21,试完成导纲。
并思考下列四个问题:
1.传统无机非金属材料有哪些?
2.传统无机非金属材料有哪些特点?
3.硅酸盐材料具有上述特点的原因是什么?
4.用化学方程式表示玻璃的制备原理。
一、硅酸盐材料
陶瓷 玻璃 建筑水泥
交流讨论:硅酸盐材料有哪些特点?
具有硬度高、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点。
1.常见的硅酸盐材料
一、硅酸盐材料
2.硅酸盐材料的结构
思考交流
为什么陶瓷、玻璃、水泥都具有硬度高、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点?
结构决定性质
传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料,在硅酸盐中Si和O构成了硅氧四面体(结构如图所示)。
Si在中心,每个Si结合4个O,每个O结合2个Si。
玻璃
一、硅酸盐材料
3.常见的硅酸盐材料——陶瓷、玻璃、水泥
陶瓷
原料:
应用:
黏土(主要成分为含水的铝硅酸盐)
生产建筑材料、
绝缘材料、
日用器皿、
卫生洁具等
设备:
陶瓷炉 高温烧结
一、硅酸盐材料
玻璃
原料
工业设备
应用
纯碱、石灰石和石英砂
玻璃窑
主要成分
生产建筑材料、
光学仪器、
各种器皿,
制造玻璃纤维用于高强度复合材料等
Na2SiO3 、CaSiO3、SiO2
写出玻璃制备涉及的化学方程式
3.常见的硅酸盐材料——陶瓷、玻璃、水泥
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。
一、硅酸盐材料
水泥
原料:
设备:
黏土和石灰石
水泥回转窑
大量用于建筑和水利工程
石膏的作用:
高温煅烧
调节水泥硬化速率
长江三峡大坝
应用
3.常见的硅酸盐材料——陶瓷、玻璃、水泥
芯片的主要材料是什么
阅读教材P21-22,并思考下列问题:
1.硅为什么可以做芯片?
2.自然界中有没有硅单质?
3.如何提纯粗硅?
4.硅单质还有哪些用途?
5.二氧化硅有哪些用途?
二、新型无机非金属材料
1. 硅
高纯硅的制备
二、新型无机非金属材料
1. 硅
晶体硅的用途
芯片
二极管
太阳能光伏电池
天然二氧化硅
水晶
玛瑙
沙子
二、新型无机非金属材料
石英坩埚
信息高速公路的骨架
——石英光导纤维
二氧化硅的应用
光纤的原理
光纤,即光导纤维,主要成分是SiO2。可作为光传导工具,光纤的传输原理是“光的全反射”。
唯有自主创新,方能突破封锁。愿大家以今日所学为基石,成为未来中国材料的“造芯者”。
1.下列物质中,不含有硅酸盐的是( )
A.光导纤维 B.普通玻璃 C.黏土 D.普通水泥
随堂演练
A
2. 化学知识与科技、生产、生活有密切的关系。下列叙述中错误的是( )
A.“天宫二号”空间运行的动力源泉——太阳能电池帆板,其核心材料为晶体硅
B.“天问一号”火星车使用的保温材料——纳米气凝胶,具有丁达尔效应
C.三星堆二号祭祀坑出土商代的铜人铜像填补了我国考古学、青铜文化史上的诸多空白。青铜器的出土表明我国商代已经掌握冶炼铜技术
D.“北斗系统”组网成功,北斗芯片中的半导体材料为二氧化硅
随堂演练
D
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