第六章　化學(xué)工業(yè)消費中的要害非非金屬元素

第3節(jié)　無機非非金屬資料

講義領(lǐng)會https://www.renjiaoshe.com/jiaocai/2055.html

本節(jié)實質(zhì)重要囊括保守硅酸鹽資料和新式無機非非金屬資料。講義開始從物資的構(gòu)成和構(gòu)造動手，引見無機非非金屬資料的本能特性，囊括耐高溫、抗侵蝕等本能。從資料構(gòu)成的觀點，對生存中罕見的無機非非金屬資料舉行分門別類，引見陶瓷、玻璃和洋灰等保守硅酸鹽資料在生人凡是生存中的普遍運用，以及資料對生人文雅的激動效率。之后，引見新式無機非非金屬資料，囊括硅和二氧化硅、新式陶瓷、碳納米資料，以及那些資料在消息、動力等范圍爆發(fā)的感化，展示化學(xué)科學(xué)對新資料研制的要害效率，讓弟子領(lǐng)會化學(xué)學(xué)科對社會超過的價格，提高“科學(xué)作風(fēng)與社會負(fù)擔(dān)”等學(xué)科中心修養(yǎng)。

本節(jié)實質(zhì)重要為無機非非金屬資料常識的知識性引見，表露辦法重要為正文刻畫貫串圖片和材料卡片等欄手段情勢，消息多，觀賞量大。倡導(dǎo)熏陶時提早安置弟子自習(xí)。在課意上以傳授與計劃彼此貫串的情勢舉行歸結(jié)調(diào)整。

熏陶目的與中心修養(yǎng)https://www.shimengyuan.com/nianji/2432.html

【進(jìn)修目的】

1、領(lǐng)會并控制硅、二氧化硅的本質(zhì)，領(lǐng)會二者在消費、生存中的運用。

2、按照無機非非金屬資料在消費、生存中的運用來接洽資料的本能及運用，看法到資料對消費、生存的感化。

【中心修養(yǎng)】

1、經(jīng)過對硅及復(fù)合物的進(jìn)修培植弟子論據(jù)推導(dǎo)與模子認(rèn)知的化學(xué)中心修養(yǎng)。

2、經(jīng)過對無機非非金屬資料的領(lǐng)會，深沉看法化學(xué)對社會可連接興盛的要害的效率，培植弟子科學(xué)作風(fēng)和社會負(fù)擔(dān)的化學(xué)中心修養(yǎng)。

熏陶重難點

中心：玻璃、洋灰、硅、二氧化硅、新式陶瓷等無機非非金屬資料的重要本能和用處，普遍玻璃的重要因素。

難點：粗硅的提存

課前籌備

多媒介、二氧化硅的模子等

熏陶進(jìn)程

【引入】

資料是生人賴以存在和興盛的物資普通，生人運用的資料除去非金屬資料，再有無機非非金屬資料等。從構(gòu)成上看，很多無機非非金屬資料含有硅、氧等元素，具備耐高溫、抗侵蝕、硬度高檔特性，以及特出的光學(xué)、電學(xué)等本能。跟著產(chǎn)業(yè)消費和社會興盛對資料本能訴求的普及，一批新式無機非非金屬資料接踵出生，變成宇航、航天、消息和新動力等高本領(lǐng)范圍必定的資料。

【解說】

一、 硅酸鹽資料

1、無機非非金屬資料

2、保守?zé)o機非非金屬資料： 、 、 。

【材料卡片】硅酸鹽的構(gòu)造

在硅酸鹽中，Si和O形成了硅氧四周體。每個Si貫串4個O， Si在重心，O在四周體的4個頂角；很多如許的四周體還不妨經(jīng)過頂角的O彼此貫穿，每個O為兩個四周體所公有，與2個Si相貫串。硅氧四周體構(gòu)造的特出性，確定了硅酸鹽資料大多具備硬度高、熔點高、難溶于水、化學(xué)本質(zhì)寧靜、耐侵蝕等特性。

【推敲與交談】

普遍玻璃是以純堿、白灰石和石英砂為材料,經(jīng)攙和、破壞，在玻璃窯中熔融，爆發(fā)攙雜的物理變革和化學(xué)變革而制得。你能寫動身生反饋的化學(xué)方程式嗎?

【材料卡片】

消費中沿用各別的材料和工藝，不妨制得多種具備各別本能和用處的玻璃。比方，用含有鉛的材料創(chuàng)造的光學(xué)玻璃，透光性好，反射率高，不妨用來創(chuàng)造鏡子、拍照機和光學(xué)儀器的鏡片；介入硼酸鹽制成耐化學(xué)侵蝕、耐溫度急巨變化的玻璃，可用來試驗室運用的玻璃儀器；介入少許非金屬氧化學(xué)物理或鹽不妨獲得彩色玻璃，常用來興辦和化妝。

【解說】

二、 新式無機非非金屬資料

1.硅和二氧化硅

(1) 硅元素的生存與構(gòu)造

生存

亞原子構(gòu)造

表示圖

周期表中場所

含量

生存樣式

地殼中

居第___位

_________

__________

_______

_______

(2) 硅的運用：半半導(dǎo)體資料，集成通路、晶體管、硅整組器、太陽能干電池等

(3) 硅的產(chǎn)業(yè)制取

【材料卡片】高純硅的制備

產(chǎn)業(yè)上制備高純硅，普遍須要先制得純度為98%安排的粗硅，再以其為材料制備高純硅。比方，不妨將粗硅變化為三氯硅烷(SiHCl3)，再經(jīng)氫氣恢復(fù)獲得高純硅。

(4) 二氧化硅

二氧化硅可用來消費光導(dǎo)纖維。光導(dǎo)纖維的通訊含量大，抗干預(yù)本能好，傳輸?shù)钠焯柌灰姿p，能靈驗普及通訊功效。

2.新式陶瓷

【科學(xué)·本領(lǐng)·社會】

高溫構(gòu)造陶瓷：普遍用碳化硅、氮化硅或某些非金屬氧化學(xué)物理等在高溫下燒結(jié)而成，具備耐高溫、抗氧化、耐磨蝕等崇高本能。與非金屬資料比擬，更能符合殘酷的情況，可用來運載火箭發(fā)效果、公共汽車發(fā)效果和高溫電極資料等。

壓電陶瓷：重要有鈦酸鹽和鋯酸鹽等，能實行板滯能與電能的彼此變化，可用來濾波器、喇叭、低聲波探傷器和焚燒器等。

通明陶瓷：重要有氧化鐵、氧化釔等氧化學(xué)物理通明陶瓷和氮化鋁、氟化鈣等非氧化學(xué)物理通明陶瓷，具備崇高的光學(xué)本能，耐高溫，絕緣性好，可用來高壓鈉燈、萊塞和高溫探測窗等。

超導(dǎo)陶瓷：在某一臨界溫度下電阻為零，具備超導(dǎo)性，用來風(fēng)力、交通、調(diào)理等范圍。

3.碳納米資料

碳納米資料是連年來人們格外關(guān)心的一類新式無機非非金屬資料，重要囊括 、 、 等，在動力、消息、醫(yī)藥等范圍有著宏大的運用遠(yuǎn)景。

富勒烯是由碳亞原子形成的一系列籠形分子的總稱，個中的C60是富勒烯的代辦物。C60的創(chuàng)造為納米科學(xué)供給了要害的接洽東西，打開了碳納米資料接洽和運用的新期間。

碳納米管不妨看成是由石墨片層卷成的管狀物，具備納米標(biāo)準(zhǔn)的直徑。碳納米管的比外表積大，有十分高的強度和崇高的電學(xué)本能，可用來消費復(fù)合資料、干電池和傳感器等。

石墨烯是惟有一個碳亞原子直徑厚薄的單層石墨，其特殊的構(gòu)造使其電阻率低、熱導(dǎo)率高，具備很高的強度。動作一種具備崇高本能的新式資料，石墨烯在光電器件、超等庫容器、干電池和復(fù)合資料等上面的運用接洽正在連接深刻。

【講堂熟習(xí)】

1. 下列對于二氧化硅的報告精確的是（　　）

A．SiO2能與水反饋天生硅酸

B．SiO2與CO2的構(gòu)造溝通

C．SiO2用來太陽能干電池

D．SiO2與氫氧化鈉反饋天生的鹽積聚在帶橡膠塞的試藥瓶中

2. 下列對于硅酸的講法精確的是（　?。?/p>

A．硅酸不妨經(jīng)過SiO2和水復(fù)合反饋徑直制得

B．可用反饋Na2SiO3+2HCl === 2NaCl+H2SiO3↓制取硅酸

C．由于硅酸難溶于水，以是它不許與NaOH溶液反饋

D．枯燥劑“硅膠”的重要因素是硅酸鈉

3. 能表明硅酸的堿性弱于碳酸堿性的試驗究竟是（　?。?/p>

A．CO2溶于水產(chǎn)生碳酸，SiO2難溶于水

B．CO2通入可溶性硅酸鹽中析出硅酸積淀

C．高溫下SiO2與碳酸鹽反饋天生CO2

D．CO2是氣體，而SiO2是液體

4. 資料與生存、消費休戚相關(guān)，暫時運用的資料重要有：非金屬資料、保守?zé)o機非非金屬資料、新式無機非非金屬資料、高分子資料、復(fù)合資料等。

（1）硅酸鹽資料是要害的保守?zé)o機非金尾資料，也是凡是生存、交通東西、興辦行業(yè)等不行缺乏的資料之一。下列不屬于硅酸鹽產(chǎn)物的是 (填寫序號)。

①光導(dǎo)纖維 ②洋灰 ③玻璃 ④陶瓷

（2）玻璃是要害的興辦和化妝資料，玻璃屬于 (填“純潔物”或“攙和物”)。有些玻璃的斑紋是運用氫氟酸對普遍玻璃中的二氧化硅的侵蝕效率而制成的，寫出該反饋的化學(xué)方程式 。

（3）氮化硅是一種高溫陶瓷資料，它的硬度大、熔點高，化學(xué)本質(zhì)寧靜。產(chǎn)業(yè)上一致沿用高純硅與純氮在1300℃反饋贏得氮化硅，該反饋屬于化學(xué)反饋基礎(chǔ)典型中的 反饋；已知氮化硅中硅元素的復(fù)合價為 +4價，則氮化硅的化學(xué)式為 。

熏陶反省

本節(jié)實質(zhì)重要為無機非非金屬資料常識的知識性引見，表露辦法重要為正文刻畫貫串圖片和材料卡片等欄手段情勢，消息多，觀賞量大。該當(dāng)在熏陶時提早安置弟子自習(xí)。在課意上以傳授與計劃彼此貫串的情勢舉行歸結(jié)調(diào)整。

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