新教材人教版高中化学必修第二册5.3无机非金属材料教学课件

12024-02-01新教材人教版高中化学必修第二册5.3无机非金属材料教学课件目录contents课题引入无机非金属材料概述常见无机非金属材料介绍无机非金属材料结构与性能关系无机非金属材料制备技术与方法无机非金属材料应用领域案例分析实验探究：无机非金属材料制备与性能测试课程总结与拓展延伸301课题引入0102回顾前知回顾元素周期表及元素性质递变规律，为学习无机非金属材料打下基础。复习之前学过的材料分类及性质，如金属材料、有机高分子材料等。介绍无机非金属材料的定义和分类，如陶瓷、玻璃、水泥等。强调无机非金属材料与日常生活、工业生产等领域的密切联系。引入新材料概念阐述无机非金属材料重要性阐述无机非金属材料在国民经济建设中的重要作用，如建筑、交通、电子等领域的应用。强调无机非金属材料在环境保护和可持续发展方面的优势，如节能、环保、资源循环利用等。302无机非金属材料概述无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。按照成分和结构，无机非金属材料可分为陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料、搪瓷、磨料等。其中，陶瓷又分为普通陶瓷和特种陶瓷两大类。定义与分类分类定义发展历程无机非金属材料是人类最早利用的材料之一，如陶瓷、玻璃等。随着科技的发展，新型无机非金属材料不断涌现，如高温结构陶瓷、压电陶瓷、生物陶瓷等。现状目前，无机非金属材料在国民经济中占有重要地位，广泛应用于建筑、机械、电子、化工等领域。同时，新型无机非金属材料的研究和开发也在不断深入。发展历程及现状应用领域及前景展望无机非金属材料广泛应用于建筑领域（如水泥、玻璃、陶瓷等）、机械领域（如轴承、刀具等）、电子领域（如电子陶瓷、压电陶瓷等）以及化工领域（如催化剂、耐腐蚀材料等）。应用领域随着科技的进步和环保意识的提高，无机非金属材料将朝着高性能、多功能、环保型方向发展。例如，开发具有更高强度、耐高温、耐腐蚀等性能的新型陶瓷材料；利用纳米技术制备具有特殊功能（如自洁、抗菌等）的玻璃和陶瓷材料；研究可降解、无污染的环保型无机非金属材料等。前景展望303常见无机非金属材料介绍

陶瓷材料传统陶瓷如青瓷、白瓷等，具有良好的耐热、耐腐蚀性能，广泛用于日常生活和建筑领域。先进陶瓷如氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷等，具有高强度、高硬度、耐高温等特性，应用于机械、电子、航空航天等领域。陶瓷的制备工艺包括原料选择、成型、烧结等步骤，其中烧结温度和时间对陶瓷性能有重要影响。主要成分为硅酸盐，具有良好的透明性和化学稳定性，广泛用于建筑、家居等领域。普通玻璃特种玻璃玻璃的制备工艺如光学玻璃、钢化玻璃等，具有特殊的光学、力学或热学性能，应用于高科技领域。包括配料、熔融、成型、退火等步骤，其中熔融温度和成型方法对玻璃性能有重要影响。030201玻璃材料123主要成分为硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏和混合材料制成，是混凝土的主要胶凝材料。水泥由水泥、砂、石等原料按一定比例混合而成，具有良好的可塑性和耐久性，是建筑领域的主要材料。混凝土包括原料破碎、配料、搅拌、成型、养护等步骤，其中水灰比和养护条件对混凝土性能有重要影响。水泥和混凝土的制备工艺水泥和混凝土材料碳纳米管石墨烯生物陶瓷高温超导材料其他新型无机非金属材料具有优异的力学、电学和热学性能，是制备高性能复合材料的重要原料。具有良好的生物相容性和力学性能，是制备人工关节、牙科种植体等医疗器械的重要材料。具有极高的导电性、导热性和机械强度，是制备新型电子器件和传感器的理想材料。具有在液氮温度下实现超导的特性，是制备高效能电力设备和磁悬浮列车的关键材料。304无机非金属材料结构与性能关系不同晶体类型（如离子晶体、共价晶体、分子晶体等）具有不同的物理和化学性质，如硬度、熔点、导电性等。晶体类型晶体中的点缺陷、线缺陷和面缺陷等会影响材料的力学、电学、光学等性能。晶体缺陷单晶材料的各向异性使得不同取向上的性能存在差异，如石墨在不同方向上的导电性和导热性。晶体取向晶体结构对性能影响相组成多相材料中各相的含量、分布和形态等会影响材料的整体性能，如复合材料中增强相和基体的界面结合状态。粒度材料的粒度大小会影响其力学性能和加工性能，如细晶粒金属具有较高的强度和韧性。气孔和夹杂物气孔和夹杂物等微观缺陷会降低材料的力学性能和耐久性。微观组织对性能影响原料的纯度、粒度和化学成分等会影响最终产品的性能和质量。原料选择成型工艺热处理工艺表面处理成型过程中的温度、压力、时间等参数会影响材料的密度、结构和性能。热处理过程中的加热速度、保温时间和冷却速度等会影响材料的相变、晶粒大小和力学性能等。表面处理工艺（如喷涂、镀层等）可以改善材料的表面性能和耐腐蚀性。制备工艺对性能影响305无机非金属材料制备技术与方法根据产品性能要求选择合适的无机非金属原料，如石英砂、粘土、长石等。原料种类包括破碎、筛分、混合、除铁等步骤，以获得符合要求的原料粒度、成分和均匀性。原料预处理按照产品配方和工艺要求，精确称量各种原料并进行混合。原料配比原料选择与预处理技术03成型工艺参数控制好成型过程中的压力、温度、时间等工艺参数，以获得理想的坯体结构和性能。01成型方法根据产品形状和尺寸要求，选择合适的成型方法，如压制成型、注浆成型、挤出成型等。02成型设备选用适当的成型设备，如压机、注浆机、挤出机等，以保证成型质量和效率。成型技术与方法烧结原理了解无机非金属材料的烧结原理，如固相反应、液相烧结等，为制定烧结工艺提供依据。烧结设备选用适当的烧结设备，如隧道窑、梭式窑等，以保证烧结质量和效率。烧结工艺参数控制好烧结过程中的温度、气氛、时间等工艺参数，以获得理想的烧结体结构和性能。烧结技术与方法加工设备选用适当的加工设备，如切割机、磨床、钻机等，以保证加工质量和效率。加工工艺参数控制好加工过程中的切削速度、进给量、切削深度等工艺参数，以获得理想的加工表面质量和尺寸精度。加工方法根据产品使用要求，选择合适的加工方法，如切割、磨削、钻孔等。加工技术与方法306无机非金属材料应用领域案例分析以水泥、沙、石等无机非金属材料为主要原料，广泛应用于建筑、桥梁、道路等工程中。混凝土由石英砂、纯碱、石灰石等无机非金属材料熔融而成，具有透明、隔热、隔音等性能，在建筑中用作窗户、隔断等。玻璃以粘土、石英、长石等无机非金属材料为原料，经高温烧制而成，具有耐高温、耐腐蚀等性能，在建筑中用作卫生洁具、瓷砖等。陶瓷建筑领域应用案例无机非金属材料如氧化铝、氧化硅等具有较大的比表面积和良好的吸附性能，可用作化学反应的催化剂载体。催化剂以无机非金属材料为主要原料制成的耐火材料，如耐火砖、耐火泥等，具有高温稳定性好、抗渣性强等特点，广泛应用于冶金、陶瓷等工业领域。耐火材料无机非金属材料如氧化铝、氧化锆等制成的膜分离材料，具有分离效率高、化学稳定性好等特点，在化工领域用于气体分离、液体过滤等。膜分离材料化工领域应用案例半导体材料01硅、锗等无机非金属材料是半导体工业的基础材料，广泛应用于集成电路、太阳能电池等领域。压电材料02无机非金属材料如压电陶瓷具有压电效应，可将机械能转换为电能或将电能转换为机械能，在电子领域用作传感器、换能器等。磁性材料03无机非金属材料如铁氧体具有磁性能，在电子领域用作磁芯、磁头等。电子领域应用案例固体废弃物处理无机非金属材料如水泥、石灰等可用于固体废弃物的固化处理，减少废弃物对环境的危害。环保涂料采用无机非金属材料制成的环保涂料具有无毒、无味、无污染等性能，可广泛应用于建筑、家具等领域。环保陶瓷采用无机非金属材料制成的环保陶瓷具有抗菌、易清洁等性能，可广泛应用于卫生洁具、餐具等领域。环保领域应用案例307实验探究：无机非金属材料制备与性能测试了解无机非金属材料的制备过程，掌握其基本性能测试方法。目的学生能够独立操作实验，准确记录数据，分析实验结果，并得出合理结论。要求实验目的和要求原理介绍无机非金属材料的制备原理，包括化学反应、物理变化等。方法详细说明实验过程中采用的制备方法和性能测试方法，如X射线衍射、扫描电子显微镜等。实验原理和方法实验步骤和操作注意事项步骤列出实验的具体操作步骤，包括材料准备、制备过程、性能测试等。注意事项强调实验过程中的安全注意事项，如佩戴实验服、避免直接接触化学试剂等。数据记录指导学生如何准确记录实验数据，包括制备条件、性能测试结果等。处理方法介绍实验数据的处理方法，如绘制图表、计算平均值和标准差等，以便对实验结果进行分析和讨论。数据记录和处理方法308课程总结与拓展延伸无机非金属材料的分类与特点包括陶瓷、玻璃、水泥等传统无机非金属材料，以及新型无机非金属材料如纳米材料、复合材料等。无机非金属材料的制备工艺详细介绍了陶瓷、玻璃、水泥等材料的生产工艺流程，以及新型无机非金属材料的制备方法。无机非金属材料的性能与应用阐述了无机非金属材料的力学、热学、光学、电学等性能，以及它们在建筑、化工、电子、航空航天等领域的应用。知识点总结回顾学生学习过程中的亮点与不足总结学生在课堂上的表现，包括积极参与讨论、认真记笔记等亮点，以及注意力不集中、概念混淆等不足。学生对下节课的期望与建议收集学生对下节课的期望和建议，以便教师更好地调整教学策略和满足学生需求。学生对本节课知识点的掌握情况通过课堂测试和作业完成情况，评估学生对无机非金属材料相关知识点的掌握程度。学生自我评价报告《新型无机非金属材料》详细介绍了新型无机非金属材料的种类、制备方法、性能特点及应用前景，有助于学生了解该领域的最新发展动态。相关学术期刊和网站推荐学生关注国内外无机非金属材料领域的学术期刊和网站，以便获取最新的研究成果和行业资讯。《无机非金属材料导论