2017人教版高中化學(xué)選修2第三章 第一節(jié)《無(wú)機(jī)非金屬材料》（第1課時(shí)）課件

1、2024/3/25,1,第三章 化學(xué)與材料的發(fā)展,第一節(jié) 無(wú)機(jī)非金屬材料,第1課時(shí),新課標(biāo)人教版高中化學(xué)課件系列,選修2 化學(xué)與技術(shù),2024/3/25,2,教學(xué)目標(biāo),1、了解傳統(tǒng)的硅酸鹽工業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)，知道其生產(chǎn)原理和產(chǎn)品的主要成分。2、 能舉例說(shuō)明無(wú)機(jī)非金屬材料的特點(diǎn)。3、 討論社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步對(duì)材料的要求，認(rèn)識(shí)化學(xué)對(duì)材料科學(xué)發(fā)展的促進(jìn)作用。,無(wú)機(jī)非金屬材料,2024/3/25,3,同學(xué)們，以下工業(yè)建筑及生活用品都是有那些材料

2、構(gòu)成的？,,水泥,傳統(tǒng)硅酸鹽材料,2024/3/25,4,玻璃,傳統(tǒng)硅酸鹽材料,2024/3/25,5,陶瓷,傳統(tǒng)硅酸鹽材料,2024/3/25,6,中國(guó)陶瓷珍品之清彩瓷,傳統(tǒng)硅酸鹽材料,2024/3/25,7,唐三彩,傳統(tǒng)硅酸鹽材料,2024/3/25,8,概念: 以含硅物質(zhì)為原料，經(jīng)加工制得硅酸鹽產(chǎn)品的工業(yè)稱為硅酸鹽工業(yè)。 常見(jiàn)如水泥、玻璃、陶瓷等工業(yè)都屬硅酸鹽工業(yè)。,2. 硅酸鹽工業(yè)的特點(diǎn)：,

3、(1)原料：,(2)反應(yīng)條件：,(3)反應(yīng)原理：,(4)生成物：,硅酸鹽工業(yè),含硅的物質(zhì)、碳酸鹽等。,高溫,復(fù)雜的物理、化學(xué)變化,硅酸鹽產(chǎn)品,3. 硅酸鹽產(chǎn)品分類：,陶瓷。,水泥、,玻璃、,傳統(tǒng)硅酸鹽材料,2024/3/25,9,思考與交流,通過(guò)，以上幻燈片提示，誰(shuí)能說(shuō)出什么是硅酸鹽材料？自然界中那些物質(zhì)是硅酸鹽或硅的氧化物？傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品以什么物質(zhì)為原料生產(chǎn)？原料又有什么結(jié)構(gòu)特殊性？,陶瓷、水泥、玻璃等是硅酸鹽材料；沙石、黏土、石英

4、、石棉、高齡石等許多礦物是硅酸鹽或硅的氧化物；傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品以黏土、鉀長(zhǎng)石和鈉長(zhǎng)石為原料。,,傳統(tǒng)硅酸鹽材料,2024/3/25,10,結(jié)構(gòu)中都含有硅氧四面體,特點(diǎn)：穩(wěn)定性高、硬度高、熔點(diǎn)高、難溶于水、絕緣、耐腐蝕等,傳統(tǒng)硅酸鹽材料,2024/3/25,11,1. 陶瓷(China),主要原料：黏土,傳統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程：混和、成型、干燥、燒結(jié)、冷卻,反應(yīng)原理：復(fù)雜的物理、化學(xué)變化,主要成分：硅酸鹽,主要特性：抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣

5、、易成型等優(yōu)點(diǎn)。,一、傳統(tǒng)硅酸鹽材料,陶瓷,2024/3/25,12,陶瓷器制造過(guò)程示意圖,陶瓷,2024/3/25,13,你能說(shuō)出陶釉的成分嗎？,金屬及金屬氧化物，如紅色Cu2O。,陶瓷,2024/3/25,14,陶瓷,2024/3/25,15,陶瓷,陶瓷,2024/3/25,16,陶瓷是由黏土在高溫下燒制而成，根據(jù)原料和燒制溫度的不同主要分為：　土器、陶器、炻器、瓷器。土器：含雜質(zhì)比較高的粘土在適當(dāng)?shù)臏囟认露傻模绯Ｒ?jiàn)的磚、

6、瓦。瓷器：需要純凈的粘土做原料，溫度也更高，瓷器比陶器磁體白凈質(zhì)地致密。,陶瓷,2024/3/25,17,主要種類：,土器：磚瓦,(自然冷卻，F(xiàn)e2O3含量較多),(淋水冷卻，F(xiàn)e3O4、FeO較多),,陶器：,彩陶,江蘇宜興的紫砂壺、秦漢兵馬俑,瓷器：,碗盤茶具,收藏珍品,炻器：,水缸、砂鍋,景德鎮(zhèn)陶瓷,,紅瓦,青瓦,陶瓷,2024/3/25,18,2. 玻璃,（1） 原    料：純堿、石灰石和石英

7、,（2） 主要設(shè)備：玻璃熔爐,（3）生產(chǎn)過(guò)程：原料粉碎，玻璃熔爐中強(qiáng)熱，成型冷卻,（4）反應(yīng)原理：復(fù)雜的物理、化學(xué)變化，主要反應(yīng),玻璃,2024/3/25,19,（5） 主要成分：Na2SiO3 ? CaSiO3 ? SiO2,（6） 主要性能：玻璃態(tài)物質(zhì)，沒(méi)有固定的熔點(diǎn)，在一定溫度范圍內(nèi)逐漸軟化。,（Na2O?CaO?6SiO2）,玻璃,2024/3/25,20,幾種玻璃的特性及比較,玻璃,2024/3/25,21,a.普通玻璃(鈉玻

8、璃)　 是用石英砂、純堿和 石灰石共熔而制得的 一種無(wú)色透明的熔體： Na2CO3+CaCO3+6SiO2=Na2O.CaO.6SiO2+2CO2,玻璃,2024/3/25,22,普通玻璃,玻璃,2024/3/25,23,b. 有色玻璃在玻璃原料中加入某些金屬氧化物,可制成有色玻璃。如玻璃中加入CoO 呈藍(lán)色加入Mn2O3 呈紫色加入Cr2O3 呈綠色加入Cu2O

9、 呈紅色,c.鋼化玻璃,玻璃,2024/3/25,24,d.防彈玻璃　又稱為夾層玻璃。當(dāng)受到外部撞擊的時(shí)候，夾層可將受到的力發(fā)散開(kāi)來(lái)，減少了子彈等武器的沖擊力，進(jìn)而保護(hù)了受保護(hù)者的安全！,玻璃,2024/3/25,25,f.光學(xué)玻璃,玻璃,2024/3/25,26,g. 石英玻璃,玻璃,2024/3/25,27,玻璃加工,1、普通玻璃加熱到一定溫度后急劇冷卻，就可以得到鋼化玻璃。,2、氫氟酸(HF)對(duì)玻璃具有腐蝕作用，可用于在

10、玻璃上雕刻各種精美圖案，也可用于在玻璃儀 器(量筒、滴定管等)上標(biāo)注刻度及文字。 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O,玻璃,2024/3/25,28,變色玻璃,在玻璃中加入適量的溴化銀(AgBr)和氧化銅的微小晶粒，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚?，可以制成變色玻璃。?dāng)強(qiáng)光照射到玻璃上，溴化銀分解為銀和溴單質(zhì)，分解出的銀原子聚集成銀的微小晶粒，使玻璃呈現(xiàn)暗棕色，能擋住

11、大部分光線。 光線變暗，銀和溴在氧化銅的催化作用下，重新生成溴化銀。于是玻璃的顏色自動(dòng)變淺，透光性增強(qiáng)。,玻璃,2024/3/25,29,玻璃態(tài)物質(zhì),玻璃的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)——玻璃態(tài)物質(zhì) 玻璃是無(wú)定形硅酸鹽的混合物，屬于玻璃態(tài)物質(zhì)。 玻璃態(tài)物質(zhì)沒(méi)有固定的熔點(diǎn)，可以在某一溫度范圍內(nèi)逐漸軟化變成液態(tài)。在軟化狀態(tài)時(shí)，玻璃可吹制或軋成一定形狀的制品。,玻璃,2024/3/25,30,思考：玻璃為什么會(huì)被人工吹制成各種形狀？

12、,普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔合在一起形成的物質(zhì)，主要成分是SiO2。玻璃不是晶體，而是玻璃態(tài)物質(zhì)，這類物質(zhì)沒(méi)有固定的熔點(diǎn)，而是在某個(gè)溫度范圍內(nèi)逐漸軟化，在軟化狀態(tài)時(shí)，可被吹制成任何形狀的制品。,玻璃,2024/3/25,31,1.建筑用粘合劑——水泥砂漿的成分是什么？2.混凝土又是什么做成的？,水泥、沙子和水的混合物,水泥、沙子和碎石混合而成,思考,水泥,2024/3/25,32,3. 水泥：,主要原料：黏土

13、和石灰石,主要設(shè)備：水泥回轉(zhuǎn)窯,生產(chǎn)過(guò)程：生料研磨，高溫煅燒得熟料，再加石膏研成粉末得普通硅酸鹽水泥,輔助原料：石膏—作用是調(diào)節(jié)水泥硬化速度,石膏—作用是調(diào)節(jié)水泥硬化速度,水泥,2024/3/25,33,硅酸鹽水泥熟料 、礦物組成及含量,組 分 化 學(xué) 式 符號(hào) 質(zhì)量分?jǐn)?shù)硅酸三鈣 3CaO.SiO2 C3S 0.37

14、～0.60硅酸二鈣 2CaO.SiO2 C2S 0.15～0.37鋁酸三鈣 3CaO.Al2O3 C3A 0.07～0.15鐵鋁酸四鈣 4CaO.Al2O3.Fe2O3 C4AF 0.10～0.18,,,,,,,符號(hào)C表示CaO，S表示SiO2 ，A表示Al2O3 ，

15、F表示Fe2O3。,水泥,2024/3/25,34,水泥,2024/3/25,35,水泥回轉(zhuǎn)窯,水泥,2024/3/25,36,主要成分：硅酸三鈣(3CaO?SiO2)、 硅酸二鈣(2CaO?SiO2)、鋁酸三鈣(3CaO?Al2O3)等,主要性能：水硬性,主要用途：建筑、修路。 如：水泥砂漿、混凝土、鋼筋混凝土 。,反應(yīng)原理：復(fù)雜的物理、化學(xué)變化,學(xué)與問(wèn),你聽(tīng)說(shuō)過(guò)豆腐渣工程嗎，產(chǎn)生現(xiàn)象的原因很多，但都與水泥標(biāo)號(hào)

16、有關(guān)，查閱資料了解水泥標(biāo)號(hào)有關(guān)問(wèn)題。,水泥,2024/3/25,37,水泥、玻璃、陶瓷生產(chǎn)比較,傳統(tǒng)硅酸鹽材料,2024/3/25,38,1、熔融燒堿應(yīng)選用的儀器是： （ ） A.石英坩堝 B.普通玻璃坩堝 C.生鐵坩堝 D.陶瓷坩堝,課堂練習(xí),C,2、下列物質(zhì)不屬于硅酸鹽的是： （ ） A.粘土、 B.石英、

17、 C.Al2(Si2O5)OH)4 D.Mg2SiO4,B,3、石灰石是許多工業(yè)原料之一，但制取下列物質(zhì)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,A,傳統(tǒng)硅酸鹽材料,2024/3/25,3

18、9,4、與普通玻璃的成分相同的是 （ ） A.鋼化玻璃 B.有色玻璃 C.光學(xué)玻璃 D.石英玻璃,A,5、下列物質(zhì)具有固定熔沸點(diǎn)的是： （ ） A.鋼化玻璃 B.漂白粉 C.消石灰 D.水玻璃,C,6、下列不屬于硅酸鹽產(chǎn)品的是：

19、 （ ） A.水泥 B.磚瓦 C. 陶瓷 D.硫酸,D,傳統(tǒng)硅酸鹽材料,2024/3/25,40,8、在水泥中加入石膏的作用是 ————————————————————— 將——————-、——————————、———————按一定比例混合硬化后稱為混凝土。,調(diào)節(jié)水泥的硬化速度,水泥,砂子,碎石,7、過(guò)量的泥沙、純堿和生石灰熔化后生成 ①水泥 玻璃 ③瓷器 ④混凝土 ⑤一種硅酸鹽產(chǎn)品