人教版高中化学选修二 课件 3.1 无机非金属材料 （共26张PPT）

课件26张PPT。课题1　无机非金属材料 核心要点突破课堂互动讲练学习目标课前自主学案知能优化训练课题1学习目标
1.使学生对无机非金属材料有大致印象，了解水泥、玻璃、陶瓷生产的简单原理。
2.使学生认识到化学在现代社会、现代科技中的重要作用。
3.使学生对新型无机非金属材料有大致印象。课前自主学案一、传统硅酸盐材料
1．陶瓷
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_______、___________、_______、_____、_____
___。黏土抗氧化抗酸碱腐蚀耐高温绝缘型易成2．玻璃
制造普通玻璃的原料有_______、 _______ 、_____,发生的主要反应的化学方程式是
Na2CO3＋SiO2 Na2SiO3＋CO2，
CaCO3＋SiO2 CaSiO3＋CO2。石英砂石灰石纯碱3．水泥
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______
_____、 _________ 、 _________ 、 _________ 。水泥在空气中能吸水硬化，在水中也能硬化，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。石灰石黏土辅助原料三钙硅酸二钙铝酸三钙铁铝酸钙混凝土硅酸二、新型无机非金属材料
1．氮化硅
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3SiCl4＋2N2＋6H2===Si3N4＋12HCl。2．硅
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SiO2＋2C Si＋2CO↑,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，即可得到高纯硅。以上反应的化学方程式为Si＋3HCl SiHCl3＋H2，SiHCl3＋H2
Si＋3HCl。3．碳化硅
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
______________________________,反应中的氧化剂和还原剂的质量之比是_______。
4．关于碳的新材料
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。1∶2用你学到的化学知识回答下列问题：
(1)C60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。
(2)金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管物理性质是否相同？_______，原因是这几种物质的___________
_______。不饱和不相同内部结构不相同核心要点突破课堂互动讲练 (2010年天津模拟)氯碱工业中，通过电解饱和食盐水获得重要的化工原料。其中氯气用途十分广泛，除用于净水、环境消毒外，还用于生产盐酸、聚氯乙烯、氯苯等。
(1)电解饱和食盐水的化学方程式为_____________
__________________________________________。
(2)氯气用于生产半导体材料硅的流程如下：
①石英砂的主要成分是____________，在制备粗硅时，焦炭的作用是____________。②由四氯化硅得到高纯硅的化学方程式是：_____
__________________________________________。
(3)用于制造塑料薄膜、人造革、塑料管材和板材的聚氯乙烯(PVC塑料)就是以氯气和乙烯为主要原材料通过__________________、消去和________三步主要反应生产的。生产聚氯乙烯的有关反应的化学方程式为____________________________________
___________________________________________。
(4)上述两种生产过程可得到同一种副产品，该副产品是______________。(3)Cl2在有机合成中的应用一般体现在利用加成反应制取聚氯乙烯，先发生反应：CH2CH2＋Cl2―→ClCH2CH2Cl，再通过脱去一分子HCl，使之形成含双键的氯乙烯，加聚即可得聚氯乙烯，即(4)在两种材料制备反应中可得副产品HCl。(4)HCl(盐酸)
互动探究
在例题(2)②中得到的高纯度硅是一种新型材料，它有哪些重要用途？
【提示】　硅是重要的半导体材料，可以制作计算机芯片、做集成电路材料、做太阳能电池材料。变式训练　(2011年邢台一中检测)氮化硅(Si3N4)是一种非氧化物高温陶瓷结构材料。粉末状的Si3N4可以由SiCl4蒸气和NH3气体混合物制取。粉末状的Si3N4对空气和水都不稳定。但是，将粉末状的Si3N4和适量的MgO在230×1.01×105 Pa和185 ℃的密闭容器中热处理，可以得到结构十分紧密，对空气和水相当稳定的固体材料。(1)写出由SiCl4和NH3制备Si3N4的化学方程式___
__________________________________________；
(2)分别写出粉末状的Si3N4和H2O及O2反应的方程式______________________、________________；
(3)为什么结构紧密的固体Si3N4不再受水和O2的侵蚀?_______________________________________
__________________________________________。解析：(1)SiCl4和NH3反应，生成Si3N4，其中Si、N的化合价均未变，所以另一产物应为HCl；(2)Si3N4和H2O反应时，Si－N键要向Si－O键转化，生成稳定的SiO2和NH3；(3)Si3N4与MgO在密闭容器中热处理后，使Si3N4表面形成一层SiO2保护层，阻止了Si3N4继续受空气中的O2和H2O的侵蚀。答案：(1)3SiCl4＋4NH3===Si3N4＋12HCl
(2)Si3N4＋6H2O===3SiO2＋4NH3↑　Si3N4＋3O2===3SiO2＋2N2
(3)Si3N4和MgO在密闭容器中热处理后使Si3N4表面生成了一层SiO2保护层，阻止了Si3N4继续受H2O和O2的侵蚀