人教版高中化学 教案 选修二 第三章 化学与材料的发展（8份打包）

课题1 无机非金属材料 ● 了解传统的硅酸盐工业的生产特点，知道其生产原理和产品的主要成分。 ● 能举例说明无机非金属材料的特点。 ● 讨论社会发展和科技进步对材料的要求，认识化学对材料科学发展的促进作用。 〔知识梳理〕[来源:学科网ZXXK] 1．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 、 、 、 、 。 2．制造普通玻璃的原料有 、 、 ，发生的主要反应的化学方程式是 、 。[来源:学&科&网] 3．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 、 、 、 。[来源:学,科,网Z,X,X,K] 水泥在空气中能吸水硬化，在水中也能硬化，即具有 性，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。 4．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 。 5．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 ， 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，即可以得到高纯硅。写出以上反应的化学方程式 、 。 6．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 [来源:学科网ZXXK] ，反应中的氧化剂和还原剂的质量之比是 。 7．1985年，科学家发现了C60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。用你学到的化学知识回答下列问题： ⑴C60所以称为足球烯，是因为分子中有 键，所以C60可以与氢气发生 反应。[来源:学科网ZXXK] ⑴金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管物理性质是否相同？ ，原因是 。 ⑵常温下足球烯和碳纳米管的化学性质是否活泼？ ，简要说明原因 。 ⑶请你设计一个方案，证明足球烯和纳米碳管是由碳元素组成的（以足球烯为例，用文字简要叙述）： 。 〔方法导引〕 1．硅酸盐工业 陶瓷 玻璃 水泥 原料 粘土（高岭土） 纯碱、石英、石灰石 石灰石、粘土等 生产条件 高温 高温 高温 原理 复杂的物理 化学变化[来源:Zxxk.Com] Na2CO3＋SiO2 Na2SiO3＋CO2↑ CaCO3＋SiO2 CaSiO3＋CO2↑ 复杂的物理 化学变化 主要成分 复杂的硅酸盐 硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅 硅酸三钙、硅酸二钙、 铝酸三钙、铁铝酸钙 主要性质[来源:学|科|网] 抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温等 无固定熔点 具有水硬性 2．新型无机非金属材料 无机非金属包括两大类：一类是传统无机非金属材料；二类是新型无机非金属材料。传统无机非金属材料：主要指硅酸盐材料，如水泥、玻璃、陶瓷等，其优点是有抗腐蚀性、耐高温等，但也有质脆、经不起热冲击等弱点。新型无机非金属材料：主要指新型陶瓷、光导纤维等。新型无机非金属材料除继承传统无机非金属材料的许多优点、克服某些弱点外，还具有如下特性：⑴耐高温、强度高。