课件20张PPT。玻璃、陶瓷和水泥第三节一、玻璃
二、陶瓷
三、水泥
四、玻璃和陶瓷的新发展主要内容纯碱、石灰石、石英反应原理Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔合在一起而形的
玻璃态物质（或者Na2O · CaO · 6SiO2）普通玻璃的成分设备玻璃的性质物性：表面光滑、致密、硬而脆，没有固定熔点
化性：性质稳定，但易被氢氟酸和强碱腐蚀一、玻璃主要生产原料玻璃窑思考：
玻璃为什么会被人工吹制成各种形状？ 普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔合在一起形成的物质，主要成分是SiO2。玻璃不是晶体，而是玻璃态物质，这类物质没有固定的熔点，而是在某个温度范围内逐渐软化，在软化状态时，可被吹制成任何形状的制品。玻璃的种类和用途二、陶 瓷原料粘土生产过程粘土混合成型干燥烧结成品冷却性质抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型用途艺术品、餐具、建筑材料、化学仪器等三、水 泥性能其它水泥具有水硬性原料石灰石、粘土生产过程普通水泥的成分硅酸三钙 3CaO●SiO2
硅酸二钙 2CaO●SiO2
铝酸三钙 3CaO●Al2O3原料研磨
混合 煅烧
(回转窑)成品加入石膏水泥沙浆、混凝土四、玻璃和陶瓷的新发展1、光导纤维 你知道现在的长途电话信号是通过什么材料传输的吗？用它通信有哪些优点？ 通过光导纤维传输。用它通信的优点：信息量大，原料来源广，质量小，不怕腐蚀，铺设方便，成本低，性能好，防窃听，无辐射等。 思考: 2、高温结构陶瓷性能
用途耐高温、抗氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等制造发动机
制造航天飞机的防护片1、熔融烧碱应选用的仪器是： （ ）
A、石英坩埚 B、普通玻璃坩埚
C、生铁坩埚 D、陶瓷坩埚课堂练习C2、下列物质不属于硅酸盐的是： （ ）
A、粘土、 B、石英、
C、Al2(Si2O5)OH)4 D、Mg2SiO4 B3、石灰石是许多工业原料之一，但制取下列物质不需要石灰石的是： （ ）
A、制硅酸、 B、制水泥、
C、制玻璃、 D、制生石灰A4、与普通玻璃的成分相同的是 （ ）
A、钢化玻璃 B、有色玻璃
C、光学玻璃 D、石英玻璃A5、下列物质具有固定熔沸点的是： （ ）
A、钢化玻璃 B、漂白粉
C、消石灰 D、水玻璃C6、下列不属于硅酸盐产品的是： （ ）
A、水泥 B、砖瓦 C、 陶瓷 D、硫酸 D7、过量的泥沙、纯碱和生石灰熔化后生成
①水泥 玻璃 ③瓷器 ④混凝土 ⑤一种硅酸盐产品 （ ）
A. ① ④ B. ② ⑤ C. ③ D. ②B8、在水泥中加入石膏的作用是
—————————————————————
将——————-、——————————。———————按一定比例混合硬化后称为混凝土。调节水泥的硬化速度水泥砂子碎石 水泥玻 璃陶瓷欣赏陶瓷的生产过程光导纤维高温结构陶瓷氧化铝陶瓷二氧化锆氮化硅陶瓷结构陶瓷课件18张PPT。新型无机非金属材料C60一颗璀璨的“明星分子”碳的三种同分异型体的比较金刚石石墨C60碳的三种同分异型体的比较“明星分子”的发现Robert F.Curl教授
（Rice University） Harold W. Kroto教授
（University of Sussex） Richard E. Smalley教授
（ Rice University） C60的发现历程（一）——意外的发现（1）Harold W. Kroto的研究领域是星际分子问题 ；
（2）Richard E. Smalley研究的是各种元素原子簇的性质；Smalley发明了一台很好的仪器，叫激光超声波原子束射线测试仪，这台测试仪可以进行周期表内几乎所有元素的原子束的研究。 图2 质谱仪工作原理 图3 实验中得到的质谱图C60的发现历程（二）——结构的鉴定 Smalley和他的夫人（也是一位科学家）最初使用牙签搭建C60的模型，可惜没有成功；接着用计算机进行模拟也遭失败。 后来他们借助Kroto送给Smalley小孩的一些玩具模型搭成了一个球体（包含有12个五边形与20个六边形）后，向数学家Veech（同属Rice University）请教C60能是一种什么样的结构。Veech的答复是：“和足球的结构相同”。于是C60的结构就被确定了下来。 C60的发现历程（三）
——物性、谱学的研究STM（扫描隧道显微镜）测试图6 C60的STM原子分辨图C60的发现历程（四）
——制备方法的改进 1991年8月在美国费城举行了“C60及其衍生物研究”的学术报告会，同年10月在亚历山大凤凰城举行了另一场报告会。 两场报告会都是座无虚席，情景空前热烈。图7 电弧法制备C60的装置 但是改进后的方法产量还是小，从1000克石墨只能得到3克C60。
由于制备上的困难，C60价格非常昂贵，比如粗制煤烟20$/g，富含C60的煤烟80$/g，含多种球碳的煤烟500
$/g。提纯后C60-C70混合物的价格是1200$/g，几乎为当年黄金价格的100倍。 C60应用举例一、C60在超导体中的应用图1 M+处于C60的fcc晶格间隙 表1 几种碱金属掺杂C60的超导性质 1、掺杂C60的超导体2、C60的多聚物图2 C60的二聚物C116 有人曾经预测过，当C原子数达到540时，就可获得室温超导。二、C60F60 C60打开30个双键与氟发生加成反应生成C60F60，这是一种白色的粉末，耐高温（约700℃），可以用作超级固体润滑剂。因此，C60F60被称为“分子滚珠”。 三、C60的耐压性 在常压下碳的同素异形体中金刚石的硬度大，其次是石墨，C60最小。美国康奈尔大学的研究工作表明
：在中等压力下情况却完全不同，C60的耐压程度要远远超过金刚石。 C60具有非线性光学性质，可做成新一代光学电脑开关。 四、C60F60的非线性光学性质 可以合成顶端含C60的星型聚乙烯大分子，用作为多电子存储系统。五、用作多电子存储系统 将金属锂植入C60内部形成的LiC60化合物，可作为高能锂电池。六、LiC60七、用于制作"巴基管"――碳纳米的材料 碳纳米管简介 C60、C70只是福勒烯家族中的一员，除此之外，还有多种形式的碳单质相继被科学家所发现， 比如：碳纳米管、碳纳米颗粒、“巴基洋葱头”。碳纳米管可以看成用石墨层卷曲形成的管状结构，第一个碳纳米管由日本NEC公司的S.Lijima所发现。 图1 碳纳米管 碳纳米管由于其磁学、电学性能的改变，其应用领域变宽，比如用作催化剂或其载体、纳米导线、复合材料、纤维与药物等。
碳纳米管一个令人激动的应用领域就是替代半导体硅制备碳基电子器件。传统的硅半导体存在发热问题，由于碳纳米管的电子物理性质来源于几何结构(直径小于0.1nm即发现有量子效应)而不是来自掺杂，故其热稳定性好，可制得比硅芯片小百倍的器件。碳纳米管器件还可望代替CRT阴极射线管，解决笔记本电脑、大屏幕电视的显示等问题。
Richard E.Smalley曾经预言可用碳纳米管作“数字绘画”（又称为“分子焊接”）：碳纳米管相当于画笔的笔杆；连在碳纳米管上的催化分子好像是画笔的鬃毛；而画布就是需要在其上构造分子层次结构的表面；那么溶液中漂浮着的反应物分子构成就是“绘画”了，碳纳米管末端的催化分子和反应物分子依画笔“数字”而发生变化。使用碳纳米管作分子“焊接”将提供构造复杂电子器件的途径，如分子精度的奔腾芯片。碳纳米管应用课件50张PPT。课题3 高分子化合物与材料第一课时 高分子化合物的合成
1．了解高分子化合物的分类和形成。
2．了解加聚反应和缩聚反应的特点。
3．学会由高分子化合物推断单体。
一、高分子化合物
1．概念
相对分子质量从 化合物称为高分子化合物，简称为高分子，也称为 或 。
2．分类
按照来源可分为 和 。几万到几百万甚至更高聚合物高聚物天然高分子化合物合成高分子化合物3．表示方法
有机高分子化合物通常是由简单的结构单元重复连接而成。如聚乙烯：
(1)结构简式： 。
(2)链节：(重复结构单元) 。
(3)聚合度：是指 的数目n。
(4)单体：是指 。聚乙烯的单体是 。?CH2—CH2?—CH2—CH2—高分子链所含链节能合成高分子化合物的小分子物质CH2==CH2二、加成聚合反应
1．概念
由含有 的低分子以 的方式结合成高分子化合物的反应，简称 。
2．加聚反应方程式的书写双键、三键或环状结构加成反应加聚反应?CH2—CH2? 三、缩合聚合反应
1．概念
单体分子之间反应生成高分子化合物，同时产生 的反应，简称缩聚反应。小分子副产物一、高分子化合物的分类与特点
按来源分高分子化合物可分为天然高分子和合成高分子。下列属于天然高分子的是________，属于合成高分子的是________。
①淀粉 ②塑料 ③蛋白质 ④合成纤维 ⑤羊毛 ⑥棉花 ⑦合成橡胶 ⑧油脂
[学生交流]
【提示】 ①③⑤⑥ ②④⑦ 高分子化合物是纯净物吗？有何特点？
[学生交流]
【提示】 (1)高分子化合物是混合物，不是纯净物。这是因为：对单个高分子来说，相对分子质量是确定的，但对一块高分子材料来说，它是由许多相对分子质量不等的高分子聚集起来的，实验测得的高分子的相对分子质量是平均值。(2)高分子化合物有如下特点：
①有机高分子化合物的相对分子质量一般高达104～106且是一个平均值；低分子有机物的相对分子质量一般在1 000以下，且是一个固定的数值。
②有机高分子化合物由若干个重复单元组成，低分子有机物分子组成、结构固定。
③有机高分子化合物与低分子化合物的物理、化学性质有较大差异。 下列对于有机高分子化合物的认识不正确的是( )
A．合成的有机高分子化合物称为聚合物或高聚物，是因为它们大部分是由小分子化合物通过聚合反应而制得的
B．有机高分子化合物的相对分子质量虽然很大，但其结构却并不复杂
C．对于一块高分子材料，n是一个整数值，因而它的相对分子质量是确定的
D．高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类【解析】 有机高分子化合物分为天然高分子化合物和合成高分子化合物两大类，合成高分子化合物主要由聚合反应制备。对于高分子化合物来说，尽管相对分子质量很大，但没有一个准确的相对分子质量，只有一个范围，高分子化合物的相对分子质量是平均值。它们的分子均由若干链节构成。
【答案】 C
【点评】 本题主要考查高分子化合物的特点与分类。
1.随着工业的高速发展，橡胶的产量和性能已不能满足工业生产的需要，近年来，人们合成了一种无机耐火橡胶，它的结构应是( )
【解析】 注意把握题干中“无机”二字，很显然，A、B、D都是有机高分子化合物。
【答案】 C二、合成高分子化合物的聚合反应
加聚反应和缩聚反应是有机合成高分子的两大重要反应类型。二者反应的特点有何不同？
[学生交流]
【提示】 (1)加聚反应
特点：①无小分子的副产物生成；②所生成的高分子的式量是单体式量的整数倍；③高分子与单体具有相同的元素质量组成；④通过共价键结合，具有特定结构，故化学组成并不复杂。
(2)缩聚反应
特点：①反应中总伴随有小分子副产品如H2O、HCl、NH3等生成；②单体和聚合物的组成不同。 两大聚合反应的单体结构特点如何？加聚产物和缩聚产物的书写方式是否相同？
[师生互动]
【提示】 (1)单体结构特点：
①加聚反应单体一般常含 等结构，也就是说含有双键、三键或环状结构的低分子在一定条件下可发生加聚反应。
②缩聚反应：一般来说其单体至少有两个官能团。例如：HOCH2COOH；H2NCH2COOH；HOOC—COOH；HOCH2—CH2OH等等。
(2)加聚产物和缩聚产物的书写方程式不同：加聚产物没有端基原子或原子团，缩聚产物有端基原子或原子团。【归纳小结】
合成高分子化合物的主要化学反应 用于2008年北京奥运会的国家游泳中心(水立方)的建筑采用了膜材料ETFE，该材料为四氟乙烯(CF2===CF2)与乙烯的共聚物，四氟乙烯也可与六氟丙烯(CF3CF===CF2)共聚成聚全氟乙丙烯。下列说法错误的是( )
A．ETFE分子中可能存在“—CH2—CH2—CF2—CF2—”的连接方式
B．合成ETFE及合成聚全氟乙丙烯的反应均为加聚反应
C．聚全氟乙丙烯分子的结构简式可能为
?CF2—CF2—CF2—CF2—CF2?
D．四氟乙烯分子中既含有离子键又含有共价键
【解析】 四氯乙烯和六氟丙烯分子中均含有不饱和键，可相互发生加聚反应，乙烯与四氟乙烯的反应为：nCH2===CH2＋
nCF2===CF2―→?CH2CH2CF2CF2?；四氟乙烯与六氟丙烯的反应为：nCF2===CF2＋
【答案】 CD
【点评】 明确加聚反应的原理是解题关键。2.下列塑料的合成，所发生的反应类型与另外三种不同的是( )
【解析】 判断反应类型，对高聚物进行识别，实际是变相地找单体。单体依次为：乙烯、氯乙烯、苯酚和甲醛、苯乙烯，进而得出酚醛树脂是缩聚产物，另外三种是加聚产物。
【答案】 C一种新的会呼吸的RGP隐形眼镜，正在国内悄悄地流行。越来越多的人开始认识RGP，了解RGP，戴上了RGP。会呼吸的RGP隐形眼镜的问世，可以说是近视者的一大福音，是隐形眼镜史上的创世纪突破。RGP是硬性透气性角膜接触镜，被称为“会呼吸的角膜接触镜”，是卫生部十年百项推广项目之一。
RGP有什么特点？透氧性高，安全性好，有一定的硬度和弹性，光学性能好，对青少年近视的加深有一定控制作用，对不规则散光、外伤引起的散光矫正效果好，早中期圆锥角膜的治疗，对高度近视、高度散光矫正效果好。
思考：角膜接触镜的主要成分是什么？
提示：角膜接触镜基本上可分为两类：硬质镜片和软质镜片，主要成分是高分子化合物。硬质镜片由聚甲基丙烯酸甲酯或醋酸纤维素丁酯制成；软质镜片由羟乙基丙烯酸甲酯与其他种类塑料混合成形。硅胶作为半硬性材料也可作成透气性良好的接触镜。
1．二十世纪化学合成技术的发展对人类健康水平和生活质量的提高作出了巨大贡献。下列各组物质全部是由化学合成得到的是( )
A．玻璃 纤维素 青霉素
B．尿素 食盐 聚乙烯
C．涤纶 洗衣粉 阿司匹林
D．石英 橡胶 磷化铟
【解析】 A项中纤维素是天然高分子化合物，B项中的食盐，可以从自然界的海水中提取，不必合成，D项中的石英其主要成分是SiO2，自然界中存在大量的SiO2，也不必合成，故选C。
【答案】 C2．下列有机物或有机物组合，在现有条件下不能发生聚合反应的是( )
【解析】 D项分子中的原子间以碳碳单键和碳氢单键成键，不能发生聚合反应。
【答案】 D3．某高分子化合物的部分结构如下：
下列说法中不正确的是( ) A．聚合物的分子式为C3H3Cl3
B．聚合物的链节为
C．合成该聚合物的单体是CHCl===CHCl
D．若n表示聚合度，则其相对分子质量为97n【解析】 从高聚物链状结构看，是以碳链形成的高分子，碳链中没有其他原子，故是通过加聚反应生成的高聚物。 重复单元为 ，故高聚物可以表示为?
【答案】 A
4．乳酸( )在一定条件下经聚合生成一 种塑料 。用这种新型塑料制成的餐具，在乳酸菌的作用下，60天内可以分解成无害的物质，不会对环境造成污染。在该聚合反应中，生成的另一种物质是( )
A．H2O B．CO2
C．O2 D．H2【解析】 乳酸属于羟基羧酸，它以酯化反应或分子间脱水反应的方式发生缩聚反应，生成高分子化合物聚乳酸和小分子化合物水。
【答案】 A 5．写出形成下列高分子化合物的化学方程式：
(1)CH2===CH—CN发生加聚反应：
______________________________________；
(2)CH2===CH2发生加聚反应：
______________________________________；【解析】 依据加聚反应，缩聚反应特点正确书写。
【答案】 6．有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)的结构简式可用
表示，设聚合度n为3 000。回答下列 问题：
(1)该有机玻璃的单体为________，链节为________。
(2)有机玻璃的相对分子质量为________________。
【解析】 有机高分子化合物分为天然高分子化合物和合成高分子化合物两种。合成高分子化合物主要由加聚、缩聚两类反应制备，加聚和缩聚是聚合反应的两种类型。对于高分子化合物来说，尽管相对分子质量很大，没有一个准确的相对分子质量，只有一个范围，但它们的结构均是由若干链节组成的。(1)根据有机玻璃的结构简式可知，生成有机玻璃的化学反应方程式为：
(2)根据相对分子质量＝聚合度×链节，可知有机玻璃的相对分子质量＝3 000×100＝300 000。
【答案】
(2)300 000 课件24张PPT。复习回顾前面几节课我们学习哪几种金属？
这些金属有何用途？合金的广泛应用江苏省淮安中学 张正飞
2005年11月30日 我们很少使用纯金属，而主要使用合金。铝合金锅钛合金羽毛球拍镍合金门锁[思考与交流] 初中学过的合金知识，回答什么是合金？
一、常见合金的重要应用1、合金：两种或两种以上的金属（或金属跟非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。2、合金具有许多优良的物理、化学或机械性能。◇ 硬度大于各成分金属◇ 熔点低于各成分金属一般来说:思考交流:
(1)钢和铁哪个更硬?
(2)试比较钠、钾合金和钠（或钾）哪个熔点高（已知钠、钾合金常温下状态是液态）◇ 具有金属通性（１）铜合金：我国使用最早的合金司母戊鼎青铜：主要含铜和锡，有良好的强度和塑性、耐磨、耐腐蚀，主要用于制机器零件如轴承、齿轮等。3、分类：黄铜：主要含铜和锌，有良好的强度和塑性、易加工、耐腐蚀，主要用于制机器零件、仪表和日用品。白铜：主要含铜和镍，它不容易生铜绿，常用于制造精密仪器和装饰品。工业上常用铜合金来制造各种机械零件马踏飞燕麒麟斗牛象尊红铜铺（2）铁合金生铁钢（含碳量在2％～4.3％之间,还含硅、锰及少量硫、磷 ）碳素钢{低碳钢（含碳0.3％～0.6％）高碳钢（含碳0.03％～0.3％）中碳钢（含碳0.6％～2％ ）合金钢：在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴等合金元素(如不锈钢)钢的含碳量越低，韧性越好，硬度越低；
含碳量越高，韧性越差，硬度越高。钢:用量最大,用途最广的合金根据含碳量其它几种常见合金的组成、性质和用途[课堂练习] 1、现代建筑的门窗框架、常用电解加工成古铜色的硬铝制品。硬铝是：( )
A. Al–Si合金? B. Al–Cu–Mg–Mn–Si??合金??
C. Al–Mg合金?? D. 表面有氧化膜的纯铝
2、关于合金性质的说法中，错误的是 （ ）
A．多数合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高
B．多数合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低
C．合金的物理性质一般与其各成分金属的物理性质不同
D．合金的化学性质一般与其各成分金属的化学性质不同 BD[课堂练习]3、物质的性质决定了物质的用途，下面列出了金属的几种性质：①导热性、②导电性、③还原性、④延展性、⑤具有金属光泽。请在下面金属用途后的横线上填上对应的序号。
（1）用铝定制成包装用的铝箔 ；
（2）用铝制成的高压铝锅 ；
（3）用铁粉回收照相业废液中的银 ；
（4）电信业中大量使用的铜丝、金属电缆 。 ④①③② 思考与交流
实践活动
科学视野二、正确选用金属材料二、正确选用金属材料 思考与交流 某家庭准备装修门窗（计划使用十年），可共选用的材料有：木材、钢板、铝合金、塑钢（塑料），请分析每种材料的性能、价格、安装成本、利弊等，进行讨论分析，选用何种材料好？ 提 示 选择材料时，需考虑主要用途、外观、物理性质、化学性质、价格、加工难度、日常维修、对环境的影响………。
2003年底以来全国各地建筑材料价格都出现了上涨的情况。比如，钢材涨价超过了50%，水泥涨价超过了30%，木材涨价超过了10%。 铝质饮料罐在饮料业的发展中起到了举足轻重的作用，至今仍广泛使用，请你扮演不同的角色（见课本57页） ，分析是否应该停止使用铝质饮料罐。实践活动:结合调查并查阅有关资料写一篇有产铝质饮料罐的小论文。调查报告 中国的改革总设计师邓小平同志早在1992年春南巡时就指出：“中东有石油，中国有稀土，……一定要把稀土的事情办好，把中国稀土的优势发挥出来。”科学视野（见课本58页） ：本节教材内容的知识网络:用途广泛的金属材料常见合金的重要应用正确选用金属材料铜合金钢四、整合总结[课堂练习]铜是生命必要的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响。在化学反应中，铜元素可表现为0、+1、+2。
（1）在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜（即：曾青?CuSO4?跟铁反应生成铜）， 试写出该反应的离子方程式： 。
（2）尽管铜比铁较为稳定，但铜器表面经常会生成铜锈 [即：铜绿，化学式Cu2?OH?2CO3]， 其中生成铜绿的反应物除铜外还有O2、CO2和H2O。试写出保护铜制品的方法： 。
（3）铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。?铜的熔点是1183?4℃，铁的熔点是1534?8℃?
。Fe＋Cu2+＝Fe2+＋Cu 干燥空气中保存 铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型 2 、人类历史上大量生产和使用铝、铁、钛、
铜四种金属的时间顺序是（ ）
A、铜、铁、铝、钛
B、铁、铝、铜、钛
C、铜、铁、钛、铝
D、铁、铜、铝、钛1、下列物质中,不属于合金的是（ ）
A、硬铝 B、黄铜
C、钢铁 D、水银DA三、课堂互动3、 我国在春秋战国时期，就懂得将白铁褪火处理得到相当于铸钢的物器（如锋利的宝剑），这一技术要比欧洲早就两千年，那么白铁褪火处理的主要作用是（ ）
A、除去硫、磷杂质
B、适当降低了含碳量
C、渗入了合金元素
D、改善表面的结构性质B课件0张PPT。
