高二化学苏教版选修课件功能各异无机非金属材料

1、高二化学苏教版选修课件功能各异无机非金属材料2SiO2主要的性质是什么？主要的性质是什么？3光导纤维是传统的无机非金属材料还是新型的无机非金光导纤维是传统的无机非金属材料还是新型的无机非金属材料？属材料？提示提示新型的无机非金属材料。新型的无机非金属材料。4硅是一种半导体材料，最早使用的半导体是什么？硅是一种半导体材料，最早使用的半导体是什么？提示提示锗。锗。 1知道玻璃、陶瓷和水泥的主要化学成分、生产原料及用知道玻璃、陶瓷和水泥的主要化学成分、生产原料及用途。途。2了解光导纤维和高温结构陶瓷等新型材料的性能与用途。了解光导纤维和高温结构陶瓷等新型材料的性能与用途。 硅酸盐材料：陶瓷、普通玻璃

2、、水泥的主要成分是硅酸盐材料：陶瓷、普通玻璃、水泥的主要成分是 。1从黏土到陶瓷从黏土到陶瓷(1)原料：陶器和瓷器都是用原料：陶器和瓷器都是用 制造的。制造的。(2)烧制过程：黏土的主要成分是烧制过程：黏土的主要成分是 。黏土去除杂质。黏土去除杂质后，经过后，经过 、 、 、 就可以就可以得到陶瓷制品。陶瓷在高温烧制时发生了复杂的物理、化得到陶瓷制品。陶瓷在高温烧制时发生了复杂的物理、化学变化。学变化。笃学一笃学一 生活中的硅酸盐材料生活中的硅酸盐材料 硅酸硅酸盐盐黏土黏土硅酸盐硅酸盐制泥制泥成型成型干燥干燥烧结烧结冷却冷却2形形色色的玻璃形形色色的玻璃(1)玻璃的制作原料和成分：普通玻璃是以

3、玻璃的制作原料和成分：普通玻璃是以 、 和和为原料，粉碎后按一定比例混合在熔炉为原料，粉碎后按一定比例混合在熔炉中共熔制成的。其主要成分是中共熔制成的。其主要成分是 、 和和 。玻璃是混合物，没有固定的熔点。玻璃是混合物，没有固定的熔点。石英砂石英砂碳酸钠碳酸钠石灰石石灰石Na2SiO3CaSiO3SiO2溴化银溴化银(AgBr)氧化铜氧化铜 3硅酸盐水泥硅酸盐水泥水泥的成分和特性：硅酸盐水泥是以水泥的成分和特性：硅酸盐水泥是以和和 为为原料，在水泥回转窑中高温煅烧后粉碎研磨而成。它的原料，在水泥回转窑中高温煅烧后粉碎研磨而成。它的主 要 成 分 是 硅 酸 二 钙主 要 成 分 是 硅 酸

4、二 钙 ( 2 C a O S i O2) 、 硅 酸 三 钙、 硅 酸 三 钙(3CaOSiO2)和铝酸三钙和铝酸三钙(3CaOAl2O3)。水泥具有水硬性，。水泥具有水硬性，可以做建筑材料。可以做建筑材料。石灰石石灰石黏土黏土1.光导纤维传输优点：光导纤维传输信息比利用金属导体传光导纤维传输优点：光导纤维传输信息比利用金属导体传输有输有 、的优点，而且节约了大量的优点，而且节约了大量的有色金属。的有色金属。2新型陶瓷材料新型陶瓷材料(1)分类：新型陶瓷分成两大类，即分类：新型陶瓷分成两大类，即和和 。(2)结构陶瓷具有机械功能、热功能和部分化学功能。结构陶瓷具有机械功能、热功能和部分化学功

5、能。(3)功能陶瓷具有电、光、磁、化学和生物特性，且有相功能陶瓷具有电、光、磁、化学和生物特性，且有相互交换功能。互交换功能。 笃学二笃学二 光导纤维和新型陶瓷材料光导纤维和新型陶瓷材料 容量大容量大传输速度快传输速度快结构陶瓷结构陶瓷功能陶瓷功能陶瓷【慎思慎思1】 为什么陶瓷在烧制前在坯体上涂彩釉？为什么陶瓷在烧制前在坯体上涂彩釉？提示提示一般烧制的陶瓷制品表面比较粗糙，而且有不同程一般烧制的陶瓷制品表面比较粗糙，而且有不同程度的渗透性，我们在日常中见到的多表面光滑、不渗水，度的渗透性，我们在日常中见到的多表面光滑、不渗水，而且色彩丰富，非常漂亮，这是由于坯体上涂了彩釉的缘而且色彩丰富，非常

6、漂亮，这是由于坯体上涂了彩釉的缘故。故。【慎思慎思2】 车窗玻璃多用钢化玻璃而不用普通玻璃？车窗玻璃多用钢化玻璃而不用普通玻璃？提示提示钢化玻璃的机械强度比普通玻璃大钢化玻璃的机械强度比普通玻璃大46倍，抗震裂、倍，抗震裂、不易破碎；一旦破碎，碎块没有尖锐的棱角，不易伤人，不易破碎；一旦破碎，碎块没有尖锐的棱角，不易伤人，因此常用作制造汽车或火车的车窗等。因此常用作制造汽车或火车的车窗等。【慎思慎思3】 被雨水淋了的水泥还能用吗？为什么？被雨水淋了的水泥还能用吗？为什么？提示提示不能。因为水泥的吸水性很强，能与水反应生成不能。因为水泥的吸水性很强，能与水反应生成坚硬的固体，故被雨水淋湿的水泥不

7、能再用。坚硬的固体，故被雨水淋湿的水泥不能再用。要点一要点一 | 传统硅酸盐工业主要产品的对比传统硅酸盐工业主要产品的对比 硅酸盐工业硅酸盐工业普通水泥普通水泥普通玻璃普通玻璃陶瓷陶瓷主要成分及主要成分及种类种类硅酸三钙硅酸三钙(3CaOSiO2)、硅酸二钙、硅酸二钙(2CaOSiO2)、铝酸三钙、铝酸三钙(3CaOAl2O3)普通玻璃普通玻璃(Na2SiO3、CaSiO3和和SiO2)、石英玻、石英玻璃、光学玻璃、玻璃、光学玻璃、玻璃纤维、钢化玻璃璃纤维、钢化玻璃种类：土种类：土器、陶器、器、陶器、瓷器、炻器瓷器、炻器等等主要性能主要性能有水硬性：跟有水硬性：跟水掺和搅拌后水掺和搅拌后凝固变

8、硬、水凝固变硬、水中也能硬化中也能硬化玻璃态物质无固定玻璃态物质无固定熔点，在一定温度熔点，在一定温度范围内软化范围内软化抗氧化、耐抗氧化、耐酸碱腐蚀、酸碱腐蚀、耐高温、绝耐高温、绝缘性强缘性强典型设备典型设备水泥回转窑水泥回转窑玻璃熔炉玻璃熔炉陶瓷窑陶瓷窑共同特点共同特点高温条件下发生复杂的物理变化、化学变化，冷高温条件下发生复杂的物理变化、化学变化，冷却后成为复杂的硅酸盐却后成为复杂的硅酸盐特别提醒特别提醒石灰石或纯碱能与石灰石或纯碱能与SiO2反应生成反应生成CO2但不能说但不能说明酸性明酸性H2SiO3H2CO3，这不是利用强酸制弱酸的原理，这不是利用强酸制弱酸的原理，而是难挥发性物质

9、制易挥发性物质。而是难挥发性物质制易挥发性物质。【例例1】下列说法正确的是下列说法正确的是()。A二氧化硅溶于水显酸性二氧化硅溶于水显酸性B光导纤维传导光的能力非常强，利用光缆通讯，能同光导纤维传导光的能力非常强，利用光缆通讯，能同时传送大量信息时传送大量信息C因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出CO2，所以硅，所以硅酸的酸性比碳酸强酸的酸性比碳酸强D二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸解析解析二氧化硅不溶于水，不溶于强酸，但溶于氢氟酸。二氧化硅不溶于水，不溶于强酸，但溶于氢氟酸。因为它能与碱反应生成盐和水，所以它是酸性氧化物

10、，硅因为它能与碱反应生成盐和水，所以它是酸性氧化物，硅酸酸性比碳酸弱，它反映在酸酸性比碳酸弱，它反映在CO2通入通入Na2SiO3溶液可生成溶液可生成硅酸，而硅酸，而SiO2和和Na2CO3高温下反应生成高温下反应生成CO2不能说明碳酸不能说明碳酸和硅酸酸性的相对强弱。故选和硅酸酸性的相对强弱。故选B。答案答案BCO2H2ONa2SiO3=Na2CO3H2SiO3是由于是由于H2CO3H2SiO3，H2SiO3是高中所学酸中唯一难溶是高中所学酸中唯一难溶于水的酸。于水的酸。【体验体验1】(1)制备陶瓷和水泥共同的原料是制备陶瓷和水泥共同的原料是()。A石灰石石灰石 B黏土黏土C石英石英 D石膏

11、石膏(2)对硅酸盐水泥的叙述不正确的是对硅酸盐水泥的叙述不正确的是()。A是硅酸盐、铝酸盐、石膏等物质的混合物是硅酸盐、铝酸盐、石膏等物质的混合物B水泥砂浆又称混凝土水泥砂浆又称混凝土C具有水硬性，在空气和水中都能硬化，硬化是化学变具有水硬性，在空气和水中都能硬化，硬化是化学变化过程化过程D水泥的热膨胀系数几乎跟钢铁一样水泥的热膨胀系数几乎跟钢铁一样解析解析(1)制备陶瓷的原料是黏土。制备水泥的原料是石灰石、制备陶瓷的原料是黏土。制备水泥的原料是石灰石、黏土和其他辅助原料，所以共同的原料是黏土，故答案为黏土和其他辅助原料，所以共同的原料是黏土，故答案为B。(2)水泥的主要成分是硅酸三钙，硅酸二

12、钙和铝酸三钙，水泥的主要成分是硅酸三钙，硅酸二钙和铝酸三钙，可看做硅酸盐和铝酸盐等物质的混合物；石膏是为了调节可看做硅酸盐和铝酸盐等物质的混合物；石膏是为了调节水泥凝结时间而加的一种辅料；水泥砂浆水泥凝结时间而加的一种辅料；水泥砂浆(水、水泥、沙水、水泥、沙子的混合物子的混合物)在建筑上作黏合剂，混凝土是水泥、沙子和在建筑上作黏合剂，混凝土是水泥、沙子和碎石的混合物，钢筋混凝土常用于建造桥梁、房屋等建筑；碎石的混合物，钢筋混凝土常用于建造桥梁、房屋等建筑；水泥硬化的过程中石膏与水泥中的硅酸三钙、铝酸三钙反水泥硬化的过程中石膏与水泥中的硅酸三钙、铝酸三钙反应，生成凝胶状物质，属于化学变化；因为水

13、泥的热膨胀应，生成凝胶状物质，属于化学变化；因为水泥的热膨胀系数几乎跟钢铁一样，所以，水泥与钢筋等可一起用于建系数几乎跟钢铁一样，所以，水泥与钢筋等可一起用于建造高楼大厦和桥梁等高大建筑，所以答案为造高楼大厦和桥梁等高大建筑，所以答案为B。答案答案(1)B(2)B要点二要点二 | 各式各样的玻璃比较各式各样的玻璃比较 玻璃名称玻璃名称特性特性用途用途普通玻璃普通玻璃一般在较低温度下易一般在较低温度下易熔化等熔化等制造门窗、镜子、杯子制造门窗、镜子、杯子等等石英玻璃石英玻璃膨胀系数小，耐酸碱、膨胀系数小，耐酸碱、强度大、滤光强度大、滤光化学仪器、高压水银灯化学仪器、高压水银灯的灯壳等的灯壳等光学

14、玻璃光学玻璃透光性能好，有折光透光性能好，有折光和色散性和色散性眼镜片，显微镜的透镜眼镜片，显微镜的透镜等光学仪器等光学仪器钢化玻璃钢化玻璃耐高温、耐腐蚀、强耐高温、耐腐蚀、强度大、质轻、抗震裂度大、质轻、抗震裂运动器材、微波通信器运动器材、微波通信器材、汽车、火车窗玻璃材、汽车、火车窗玻璃【例例2】制造汽车车窗用的是钢化玻璃，对于钢化玻璃，下制造汽车车窗用的是钢化玻璃，对于钢化玻璃，下列说法中正确的是列说法中正确的是()。A把普通玻璃放在电炉中加热软化，然后急速冷却，就把普通玻璃放在电炉中加热软化，然后急速冷却，就得到钢化玻璃得到钢化玻璃B钢化玻璃破碎后碎块有尖锐的棱角，容易伤人钢化玻璃破碎

15、后碎块有尖锐的棱角，容易伤人C制造它的主要原料和普通玻璃相同制造它的主要原料和普通玻璃相同D制造它的材料和有机玻璃相同制造它的材料和有机玻璃相同解析解析考查钢化玻璃的特殊功能。考查钢化玻璃的特殊功能。答案答案AC了解各种玻璃的不同性能，然后分析其用途、性质了解各种玻璃的不同性能，然后分析其用途、性质决定用途，而用途体现性质。决定用途，而用途体现性质。【体验体验2】下列叙述正确的是下列叙述正确的是()。A石灰窑、玻璃熔炉出来的气体主要成分相同石灰窑、玻璃熔炉出来的气体主要成分相同B用石灰抹墙和用水泥砌墙过程的硬化原理相同用石灰抹墙和用水泥砌墙过程的硬化原理相同C玻璃、陶瓷、水泥容器均不能贮存氢氟

16、酸玻璃、陶瓷、水泥容器均不能贮存氢氟酸D酸均不能与酸性氧化物反应酸均不能与酸性氧化物反应答案答案AC1两种材料性能对比两种材料性能对比要点三要点三 | 传统无机非金属材料与新型无机非金属材料传统无机非金属材料与新型无机非金属材料2.常见新型无机非金属材料对比常见新型无机非金属材料对比主要特性主要特性主要用途主要用途氧化铝氧化铝陶瓷陶瓷(人人造刚玉造刚玉)高熔点高熔点高硬度高硬度可制成透明陶瓷可制成透明陶瓷无毒，不溶于水，强度高无毒，不溶于水，强度高对人体有较好的适应性对人体有较好的适应性高级耐火材料；刚高级耐火材料；刚玉球磨机；高压钠玉球磨机；高压钠灯的灯管；人造骨、灯的灯管；人造骨、人造心脏

17、瓣膜、人人造心脏瓣膜、人造关节等造关节等主要特性主要特性主要用途主要用途氮化硅氮化硅陶瓷陶瓷超硬度，耐磨损超硬度，耐磨损抗腐蚀，高温时也抗氧化抗腐蚀，高温时也抗氧化抗冷热冲击而不碎裂抗冷热冲击而不碎裂耐高温且不易传热耐高温且不易传热本身具有润滑性本身具有润滑性制造轴承、气轮机叶片、制造轴承、气轮机叶片、机械密封环、永久性模机械密封环、永久性模具的机械构件，用于制具的机械构件，用于制造柴油机中发动机部件造柴油机中发动机部件的受热面等的受热面等光导光导纤维纤维传导光的能力非常强传导光的能力非常强抗干扰性能好，不发生电抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高辐射，通讯质量高质量轻，光纤细，耐腐蚀质量轻

18、，光纤细，耐腐蚀通讯材料，光缆作为长通讯材料，光缆作为长途通讯的干线、医疗、途通讯的干线、医疗、信息处理、传能传像、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明遥测遥控、照明【例例3】有关下列材料用途的说法中不正确的是有关下列材料用途的说法中不正确的是()。A氧化铝陶瓷可用做高压钠灯的灯管氧化铝陶瓷可用做高压钠灯的灯管B氮化硅陶瓷可用做陶瓷发动机的材料氮化硅陶瓷可用做陶瓷发动机的材料C光导纤维可用于遥测遥控、照明等光导纤维可用于遥测遥控、照明等D氧化铝陶瓷可用做半导体材料氧化铝陶瓷可用做半导体材料解析解析本题考查氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷等新型无机非金本题考查氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷等新型无机非金属材料的知识。氧化铝陶瓷属高温烧结陶瓷，它具有高熔属材料的知识。氧化铝陶瓷属高温烧结陶瓷，它具有高熔点、高硬度等特性，可制成透明陶瓷。氮化硅陶瓷具有超点、高硬度等特性，可制成透明陶瓷。氮化硅陶瓷具有超硬度、耐磨损、抗冷热冲击而不破裂、耐高温、不易传热、硬度、耐磨损、抗冷热冲击而