苏教版高中化学选修一：3.2《功能各异的无机非金属材料》课件（共31张PPT）

课件31张PPT。第二单元
功能各异的无机非金属材料知识点1 生活中的硅酸盐材料
【自主认知】
1.常见的三种硅酸盐材料：
(1)名称：_____、普通玻璃、_____。
(2)主要成分：_______。
(3)类别：_______________。陶瓷水泥硅酸盐无机非金属材料2.陶瓷、玻璃、水泥的比较：黏土碳酸钠碳酸钙石英砂Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑水硬性3.特种玻璃：2AgBr 2Ag+Br2 2Ag+Br2 2AgBr4.玻璃加工两工艺：
①玻璃刻花。
氢氟酸对玻璃具有腐蚀作用，可用于玻璃的雕刻，反应的化学方程式
为_______________________。SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O②玻璃镀银。
玻璃上镀银涉及的三个离子方程式为
_________________________,
_____________________________________，
________________________________________________________
_______________________。Ag++NH3·H2O====AgOH+AgOH+2NH3·H2O====[Ag(NH3)2]++OH-+2H2OCH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH- CH2OH(CHOH)4COO-+ +3NH3↑+2Ag↓+H2O【释疑解惑】水泥使用时的注意事项
(1)注意防水、防潮，一定要在保质期内使用。
(2)所用的水泥强度等级要符合要求。
(3)使用水泥时加入的水应选用洁净的淡水，不得含有油脂类或糖类物质。
(4)水泥运输和使用时要注意防止粉尘污染，散装水泥要用专用车辆运输。(5)搅和后的混凝土应及时浇筑，放置时间不应超过2小时。严禁将已终凝的混凝土重新搅和使用。
(6)要与砂石、钢筋、外加剂等辅助材料合理搭配，正确使用。
(7)混凝土浇筑后应及时养护，保持混凝土湿润。【即时训练】
1.(2015·徐州高二检测)玻璃与人们的生产、生活密切联系，玻璃制品随处可见。
(1)一般住宅的窗玻璃是普通玻璃，制造普通玻璃的主要原料是
　　　　、　　　　、　　　　，粉碎后放入玻璃窑中在高温下发生反应生成玻璃。普通玻璃的成分是　　　　、　　　、　　　　。 (2)某玻璃中含Na2O、CaO、SiO2的质量之比为31∶28∶180，此玻璃的组成为(填选项)　　　　。
A.Na2O·CaO·6H2SiO3
B.Na2O·CaO·6SiO2
C.2Na2O·2CaO·9SiO2
D.6Na2O·6CaO·SiO2(3)我们看到的普通玻璃，一般都呈淡绿色，这是因为原料中混有Fe2+。在制玻璃的原料中，再加入下列物质后，可制得各种不同用途的玻璃。
A.氧化亚铜(Cu2O)
B.氧化钴(Co2O3)
①制造蓝色玻璃需加入的物质是　(　　)
②制造红色玻璃需加入的物质是　(　　)【解析】(1)记忆普通玻璃的原料和主要成分，关键是记住生产普通
玻璃的反应方程式：Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑和CaCO3+SiO2
CaSiO3+CO2↑。
(2)n(Na2O)∶n(CaO)∶n(SiO2)= =1∶1∶6。
(3)Cu2O为红色；Co2O3为蓝色。
答案：(1)碳酸钠　碳酸钙　石英砂　CaSiO3　Na2SiO3　SiO2
(2)B　　(3)①B　②A2.关于水泥的说法正确的是　(　　)
A.生产水泥时，在熟料中加入适量的石膏可以调节水泥的硬化速度
B.水泥在水中能硬化，在空气中不会硬化
C.水泥与水混合时会生成不同的水合物，该过程只是物质变化，没有能量变化
D.水泥溶于水后的硬化过程是物理变化【解析】选A。水泥不但可在水中发生硬化，它也可以吸收空气中的水分发生硬化，水泥的硬化过程主要是化学变化，水泥中的成分与水生成不同的水合物，这主要是化学变化过程，化学变化过程中一定有能量变化。【补偿训练】1.下列说法正确的是　(　　)
A.硅广泛应用于光纤通讯
B.玻璃的主要成分是碳酸钙、碳酸钠和石英砂
C.水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品
D.制取玻璃和水泥在原料上有所不同，制取玻璃用的原料是石英砂，而制取水泥用的原料是黏土【解析】选D。用于制备光导纤维的是二氧化硅，而不是硅；纯净的二氧化硅俗称水晶，因此水晶项链不属于硅酸盐制品；玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。2.(2015·菏泽高二检测)世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博士考证说：“中国至少在距今3000年以前，就已经使用玻璃了。”下列有关玻璃的说法不正确的是　(　　)
A.制普通玻璃的原料主要是碳酸钠、碳酸钙和石英砂
B.玻璃在加热熔化时有固定的熔点
C.普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅
D.盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二氧化硅反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口黏在一起【解析】选B。本题考查玻璃的制法与性质。制普通玻璃的原料主要是碳酸钠、碳酸钙和石英砂，A项正确；玻璃不是晶体，称作玻璃态物质，它没有固定熔点，B项错误；普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2熔化在一起的物质，C项正确；玻璃中含有SiO2，它能够被烧碱溶液腐蚀：SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O，故盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，D项正确。知识点2 光导纤维和新型陶瓷材料
【自主认知】
1.光导纤维：
(1)成分：____。
(2)制造：反应方程式为
SiCl4(g)+O2(g)========SiO2(s)+2Cl2(g)。
(3)优点：容量大、传输速度快、节约大量有色金属。
(4)应用：制光缆，传输激光等。SiO21 300 ℃ 2.两种新型陶瓷：
(1)结构陶瓷：具有_________、_______和部分_________，如纳米
陶瓷。
(2)功能陶瓷：具有电、光、磁、化学和生物特性，且有_________
功能，如生物陶瓷。机械功能热功能化学功能相互转换【释疑解惑】
常见新型陶瓷材料的主要特性与用途【即时训练】
1.(2015·临沂高二模拟)氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1 300℃时反应获得。粉末状的氮化硅也可以由SiCl4的蒸气和NH3的混合物反应制取。粉末状氮化硅在空气和水中都不稳定。但是将粉末状氮化硅和适量MgO在230个大气压下和185℃的密闭容器中热处理，可以得到结构十分紧密、对空气和水都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Si3N4和H2O、O2反应的化学方程式：　 ，
　 。
(3)为什么结构紧密的固体Si3N4不再受H2O和O2的侵蚀？
　 。【解析】本题考查新型高温陶瓷材料氮化硅的结构性质特点。SiCl4的蒸气与NH3反应生成Si3N4，其中Si、N的化合价均未改变，所以另一种产物应为HCl。Si3N4与H2O反应时，Si—N键要向Si—O键转化，生成稳定的H2SiO3，同时有NH3生成；Si3N4与O2反应时，产物为SiO2和N2。在高温高压条件下，Si3N4表面与空气中的O2反应，生成致密的SiO2，它与MgO保护层，防止内部的Si3N4被H2O和CO2侵蚀。答案：(1)3SiCl4(g)+4NH3====Si3N4+12HCl
(2)Si3N4+9H2O====3H2SiO3↓+4NH3↑
Si3N4+3O2====3SiO2+2N2
(3)因为在加压和加热条件下Si3N4表面和空气中的O2反应生成稳定的SiO2，从而形成了致密的SiO2与MgO保护层，防止内部的Si3N4继续与空气和水接触而被侵蚀2.下列有关材料分类的说法正确的是　(　　)
A.硅酸盐材料属于新型无机非金属材料
B.高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，金属属于金属材料，但金属都不属于结构材料
C.新型无机非金属材料包括半导体材料、光导纤维、氧化铝陶瓷等
D.氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，但不是高温结构材料【解析】选C。硅酸盐材料属于传统无机非金属材料，A错。金属材料属于结构材料，B错。氮化硅陶瓷具有高温时能抗氧化，能抵抗冷热冲击的特性，属高温结构材料，D错。【补偿训练】磷酸钙陶瓷也是一种新型无机非金属材料，它可以用于制成人造骨骼，这是利用这类材料的　(　　)
A.耐高温特性 B.电学特性
C.光学特性 D.生物功能
【解析】选D。磷酸钙陶瓷能够作为人体骨骼材料，主要是因为它对人体无排异反应，具有良好的生物功能。