江苏省涟水县第一中学高中化学专题三第二单元功能各异的无机非金属材料学案(无答案)苏教版选修1

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3.2功能各异的无机非金属材料第1课时学案(苏教版选修1)

3.2 功能各异的无机非金属材料第1课时学案（苏教版选修1）三点剖析一、生产陶瓷的原料及生产过程制造陶瓷器的主要原料是黏土(主要成分可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O)，手工制造陶瓷器的一般过程为①混合；②成型；③干燥；④烧结；⑤冷却，这样就可以得到成品陶瓷器。

一般烧制的陶瓷制品，表面比较粗糙，而且有不同程度的渗透性。

日常生活中我们见到的许多陶瓷制品，表面光滑、不渗水，而且色彩丰富，非常漂亮。

这是由于烧制前在坯体上涂了彩釉的缘故。

在普通釉料中加入一些重金属离子，可制成彩釉。

涂有彩釉的陶瓷制品绚丽多彩，备受人们的喜爱。

于失事的原因有各种推测，其中照片显示，在“哥伦比亚号”机翼下方有几片小瓷片脱落，引起了科学家的注意，这是一种覆盖在航天飞机表面的特殊的陶瓷片，其主要作用是( )A.增加飞机的强度，防止流星和太空垃圾撞击而损坏飞机B.将太阳能转化为电能供飞机使用C.便于雷达跟踪，接受地面指挥中心的指令D.在返回大气层时，陶瓷耐高温隔热，有效地保护飞机平安返回地面解析：航天飞机的飞行速度很大，在进入大气层中时，与空气摩擦会产生高温，特殊的陶瓷片有耐高温和隔热作用，能有效地保护航天飞机。

答案：D二、SiO2的特性1.空间结构：立体网状结构。

2.物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水。

3.化学性质：SiO2常温下化学性质很不活泼，不与水、酸(氢氟酸除外)反应。

(1)与强碱反应：SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O(生成的Na2SiO3具有黏性能将瓶塞和试剂瓶粘住，不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液，应用橡皮塞)(2)与氢氟酸反应：SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O(能雕刻玻璃；氢氟酸不能用玻璃试剂瓶存放，应用塑料瓶)(3)高温下与碱性氧化物反应：CaO+SiO2CaSiO3(4)高温下与盐反应：CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑(反应原理是难挥发性酸酐制取易挥发性酸酐)【例2】只含SiO2杂质的CaCO3样品，在高温煅烧后，残留固体为一纯净物，则原样品中SiO2的质量分数为( )A.40%B.28.6%C.37.5%D.62.5%解析：根据题意，煅烧后仅残留一种纯净的固体，则应为CaSiO3，发生的反应为CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑，可知样品中SiO2与CaCO3的物质的量之比为1∶1。

2019-2020年高中化学专题3 第2单元功能各异的无机非金属材料导学案苏教版选修1

2019-2020年高中化学专题3 第2单元功能各异的无机非金属材料导学案苏教版选修1【学习目标】：1、了解生产和生活中常见的硅酸盐材料，知道陶瓷、玻璃和水泥的主要化学成分。

【学习重点】：陶瓷、玻璃和水泥的主要化学成分。

【课堂学习研讨】（探究思考1）1、我国的“瓷都”“陶都”。

陶器、瓷器都是用制造的，主要成分是。

粘土去除后，加水混匀，制成所需形状的，在经过就得到陶瓷成品。

在高温烧制是，发生了一系列复杂的变化。

2、普通玻璃是以、和为原料，粉碎后按一定比例混合在中共熔制成的。

方程式：。

熔化的玻璃比较粘稠，如CO2不能顺利排出，玻璃表面会出现少量的气泡。

因此，生产过程中要不断玻璃料。

3、玻璃的品种繁多，有应用广泛的特种玻璃。

如和良好的光学玻璃含有，化学稳定性好，耐；化学稳定性很强、的石英玻璃主要成分是；能阻挡的铅玻璃；用于制作化学仪器的玻璃含有；在玻璃原料中加入不同的氧化物，可以是玻璃呈现不同的颜色：加呈蓝色，加呈红色，加呈乳白色，加呈紫色。

4、在玻璃中加入适量的和的微小晶体，经过适当的热处理，可以制成变色玻璃。

强光时（方程式）：；光线变暗（方程式）：。

玻璃加热到一定温度后，就可以得到。

在玻璃表面镀可以制得镀膜玻璃，镀膜玻璃不仅外观美观，还可以阻挡和，常用制造的方法是在玻璃上、。

5、对玻璃具有腐蚀作用，可用于雕刻玻璃，方程式：。

6、硅酸盐水泥是以（）和（）为原料，在中高温煅烧后粉碎研磨而成。

主要成分是、、。

水泥具有，它与适量的混合后调和成浆，过一会儿凝固硬化成为固体。

7、在建筑工程中，和、、按一定比例混合，以作结构，硬化后形成结构坚固的。

水泥不宜久存。

8、水泥的和是水泥质量的重要指标。

我国以个强度等级（、、）表示水泥的性能，等级越高性能越好。

（探究思考2）9、光导纤维和各种新型陶瓷的开发和应用不仅为高科技提供优质材料，也提高了人们的生活质量。

由组成的光缆，用于光纤通信，传送的激光。

光导纤维的成分，制造的方程式：。

苏教版高中化学选修一3.2功能各异的无机非金属材料.docx

知能巩固提升一、选择题1．下列溶液中可以盛放在玻璃瓶中，但不能用磨口玻璃塞的是（）A．盐酸B．氢氟酸C．氢氧化钠溶液D．氯化钠溶液2．下列说法正确的是（）A．二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟碱反应，但不能与任何酸反应B．根据反应：SiO2＋CaCO3高温CaSiO3＋CO2↑可推知硅酸酸性比碳酸强C．二氧化碳通入水玻璃中可以制得硅酸D．晶体硅常被用来制造光导纤维3.下列物质中属于纯净物的是（）A．Na2CO3·10H2O B．水泥C．纯净的盐酸D．普通玻璃4．（2012·常州高二检测）我国古代工艺品中不是以无机非金属材料为主要原料的是（）A．青铜器B．唐三彩C．紫砂壶D．宋代瓷器5．信息、材料、能源被称为新科技革命的“三大支柱”。

下列观点或做法错误的是（）A．在即将到来的新能源时代，核能、太阳能、氢能将成为主要能源B．加大煤炭的开采速度，增加煤炭燃料的供应量，以缓解石油危机C．光缆在信息产业中有广泛应用，制造光缆的主要材料是二氧化硅D．高温结构陶瓷氮化硅（Si3N4）具有较高的硬度和耐磨性，可用于制造汽车发动机6.熔融氢氧化钠反应选用的器皿是（）A．陶瓷坩埚B．石英坩埚C．普通玻璃坩埚D．生铁坩埚7.（2012·孝感高二检测）下列有关化学知识的整理，完全正确的一组是（）8．根据普通玻璃、普通水泥和普通陶瓷的生产过程，总结出硅酸盐工业的一般特点是（）①原料一定是含硅元素的物质②生成物是硅酸盐③反应条件是高温④发生复杂的物理、化学变化A.①②B.①②③C.①③④D.①②③④二、非选择题9.陶瓷的发明是人类早期科学技术发展史上的一个重要的里程碑。

现在，陶瓷已广泛应用于生活和生产中。

（1）实验室中最常用的坩埚是__________，熔融烧碱样品做实验时一般选用____________坩埚。

高中化学专题3 第2单元功能各异的无机非金属材料课时作业苏教版选修1

高中化学专题3 第2单元功能各异的无机非金属材料课时作业苏教版选修11．有关玻璃镀银实验的说法错误的是( )A．该实验的化学反应必须在碱性条件下进行B．该实验的化学反应中葡萄糖是还原剂C．为了加快镀银速率，水浴温度越高越好D．该实验成功的关键之一是小试管要干净【解析】水浴温度应控制在50～60 ℃，温度过高，银析出速率过快，会产生黑银(非晶态银)。

【答案】 C2．(2013·青岛高二质检)下列说法正确的是( )A．由于水泥是一种固体粉末，随便找一个东西盛起来就可以储存B．建筑三峡大坝要用到1.082×107 t的水泥，为节约开支，可购买价格低廉的水泥C．只要是水泥就可以用来建大厦D．在具体的建筑中，所用水泥的强度等级要符合要求【解析】水泥具有水硬性，能吸收空气中的水而硬化，且水泥具有一定的保质期，所以A、C两项错误。

根据建筑物使用时间、环境及要求要用相应等级的水泥，否则易出现建筑事故。

【答案】 D3．普通玻璃为Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔化在一起的物质，它的特征( )A．是一种纯净物，但没有固定熔点B．是一种晶体C．是一种较硬的物质，只在某一温度时软化D．不是晶体，是玻璃态物质【解析】普通玻璃是一种复杂的混合物，不属于晶体，是玻璃态物质。

【答案】 D4．下列说法中不正确的是( )A．新型无机非金属材料具有光学特性、生物功能、电学特性、耐高温、强度高等特点B．高温结构陶瓷与金属材料相比具有许多优点，如不怕氧化、密度小等优点C．光导纤维作为通讯材料有许多优点，但怕腐蚀，铺设也很不方便D．光导纤维除用于通讯外，还可以用于医疗、信息处理等许多方面【解析】光导纤维质量轻，便于铺设。

【答案】 C5．下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是( )A．这是一种矿物胶，既不燃烧又不受腐蚀B．在建筑工业上可作黏合剂C．木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧D．水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质【解析】Na2SiO3的水溶液叫水玻璃，是一种矿物胶，通常用做耐火材料。

高中化学专题3 第二单元功能各异的无机非金属材料课件苏教版选修1

A．氧化铝陶瓷可用做高压钠灯的灯管 B．氮化硅陶瓷可用做陶瓷发动机的材料 C．光导纤维可用于遥测遥控、照明等 D．氧化铝陶瓷可用做半导体材料
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解析本题考查氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷等新型无机非金属材料的知识。氧化铝陶瓷属高温烧结(shāojié)陶瓷，它具有高熔点、高硬度等特性，可制成透明陶瓷。氮化硅陶瓷具有超硬度、耐磨损、抗冷热冲击而不破裂、耐高温、不易传热、抗腐蚀、高温时也抗氧化等特性，可用作陶瓷发动机材料。光导纤维传导光的能力非常强，可用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等。
第五页，共28页。
光导纤维(ɡuānɡ dǎo xiān wéi)和新型陶瓷材料
1.光导纤维传输优点：光导纤维传输信息比利用金属导体传
输有____容_量__(_r、ón_g_li_à传_n_g输_)_大速__度__快_的优点，而且节约了大量的有色
金属。
2．新型陶瓷(táocí)材料
(1) 分类：新型陶瓷 (táocí) 分成两结大构类陶，瓷即 _功__能__陶__瓷_ 和
第二十页，共28页。
【解释】石灰窑中：CaCO3=高==温==CaO＋CO2↑，玻璃熔
炉
中
：
Na2CO3
＋
SiO2
高温 =====
Na2SiO3
＋
CO2↑
，
CaCO3
＋
SiO2=高==温==CaSiO3＋CO2↑，A 选项正确；用石灰抹墙的反应
为 Ca(OH)2＋ CO2===CaCO3↓ ＋ H2O，因为生成难溶物质
第三页，共28页。
(2) 变色玻璃的变色原理：变色玻璃中加有适量的 _溴__化__银__(_A_g_B_r_)_和__氧__化__铜__的微小晶粒。当在强光照射下时，发生反应 2AgBr=光==照==2Ag＋Br2，分解出的银原子聚集成银的微小晶粒，使玻璃呈现暗棕色。当光线变暗时，发生反应 2Ag＋ Br2=C=u=O==2AgBr，使得玻璃颜色又变浅。

苏教版选修1功能各异及无机非金属材料教案

第二单元功能各异的五级非金属材料第1课时生活中的硅酸盐材料【教学目标】1. 知道陶瓷、玻璃、水泥的主要化学成分、生产原料和生产过程，使学生对化学与生产生活实际的联系有进一步的认识。

2. 了解生活中无机非金属材料的应用与人类文明发展的密切关系。

3. 了解光导纤维和新型陶瓷材料的特点及用途，使学生充分认识到科学技术在现代社会中的重要性。

【教学重点难点】水泥、玻璃和陶瓷的主要化学成分、生产原料【教学过程】【导入】人类建筑的变迁：阴冷潮湿的洞穴→破败不堪的茅草屋→简陋粗糙的石屋→水泥、钢筋建的砖瓦房。

其中的陶瓷、水泥、普通玻璃是材料家族中一大类材料---无机非金属材料，由于陶瓷、水泥、普通玻璃的主要成分是硅酸盐，因此称此无机非金属材料为硅酸盐材料。

【投影】P92图3-13硅酸盐材料的应用【过渡】P92有一个栏目“你知道吗”为我们设置了三个问题：1.普通玻璃和水泥是用什么原料，采用什么方法制造的？2.日常生活中使用的哪些器具是由硅酸盐材料制成的？3.你能列举硅酸盐材料在现代高科技领域的应用吗？以上问题是我们这节课学习的线索，需要我们带着这些问题展开思考。

【投影】陶瓷图片：【讲述】我国早在8000年前便发明了制陶技术，是世界上最先烧造和使用陶器的国家之一。

陶瓷的发明是人类科技发展史上一个重要里程碑，是人类第一次学会用黏土等天然物为主要原料经过复杂的物理化学变化制造出的一种重要的人造材料。

瓷器是中华文明的象征。

在许多拉丁语系国家中，“瓷器”和“中国”都以“CHINA”这同一种字母拼音表示。

【板书】一、从黏土到陶瓷【提问】我国素有“瓷都”之称的地方在哪里？有“陶都”之称的地方又在哪里？【回答】江西景德镇。

浙江宜兴。

【讲述】对。

景德镇所烧制的薄胎瓷器被誉为：“洁如玉、明如镜、薄如纸、声如磬。

”可见有多么的精致了。

【板书】1.传统上陶器、瓷器是指所有以粘土为主要原料（Al2O3·2SiO2·2H2O）与其它天然矿物原料经过粉碎、成型、煅烧等过程制成的各种制品。

【化学】3.2.2《功能各异的无机非金属材料》教案(苏教版选修1)

【化学】3.2.2《功能各异的无机非金属材料》教案(苏教版选修1)第二单元不同功能无机非金属材料光纤和新陶瓷材料[教学目标]了解光纤和新陶瓷材料的特点和用途，使学生能充分体会现代科学的魅力[教学过程][评论]陶瓷、玻璃、水泥生产的原料及主要化学成分[过渡]近年来，为了适应科学技术的发展，许多新的陶瓷材料被开发出来。

其化学组成已远远超出硅酸盐范围，并已广泛应用于信息科学、航空航天、生物工程、超导研究等领域。

[板书]1。

光纤和新陶瓷材料[板书] 1。

光纤[滑梯]光缆、光纤仪器、光纤装饰品、玩具等。

在上述项目和演示中，可以观察到光纤可以传输光、图像、音乐等。

当然，它最大的目的是远距离传输信息和建立信息高速公路。

也可用于医用结肠镜、胃镜、心脏内窥镜等。

[阅读]9 P99——光纤的制造和应用[学生总结]光纤的主要性能和用途:导光能力强，应用于通信[板书。

新陶瓷[叙述]结构陶瓷(或工程陶瓷)具有机械功能、热学功能和一些化学功能。

纳米陶瓷功能陶瓷等新型陶瓷具有电、光、磁、化学和生物特性以及相互转化功能，如生物陶瓷生物陶瓷具有良好的生物相容性，对人体无免疫排斥反应，无溶血和凝血反应，对人体有毒，不致癌，适合植入体内，可用于修复或重建人体器官和组织。

[读数]P100“扩展视野”列-透明陶瓷和纳米陶瓷[材料]透明陶瓷是用玻璃生产方法制成的陶瓷透明陶瓷由氧化铝、氧化镁、氧化钙、氧化铍、氧化锆、氟化镁、氟化钙、氟化镧、硫化锌、硒化锌、碲化镉等合成化学原料经过原料处理、成型、高温烧结等工艺制成透明陶瓷具有较高的机械强度和硬度，能够承受非常高的温度，即使在1000度的高温下也不会软化、变形或结晶。

电绝缘性能和化学稳定性非常高。

光敏玻璃陶瓷还有一个非常有趣的特性，那就是，它们可以像照相底片一样敏感。

因为这种透明陶瓷具有如此敏感的特性，所以也被称为光敏玻璃。

而且它的耐化学腐蚀性也很好，能承受放射性物质的强辐射它不仅能像玻璃一样传输光线，还能传输波长超过10微米的红外线。

高中化学选修化学与生活教案-3.2 功能各异的无机非金属材料-苏教版

第二单元功能各异的无机非金属材料教学目标1.了解生活中无机非金属材料的应用与人类文明发展的密切关系。

2.知道陶瓷、玻璃、水泥的主要成分、生产原料和生产过程，对化学与生产生活实际的联系有进一步认识。

3.了解光导纤维和新型陶瓷材料的特点及用途，使学生充分认识到科学技术在现代社会中的重要性。

教学方法：资料的收集整理、比较学习、合作学习、自主学习教学重点难点：陶瓷、玻璃、水泥的生产工艺和流程及所用的化学原理课时分配：1课时教学过程：课前准备：班级同学以座位为单位，每三人或者两人为一个小组，在课前分别搜集生活中常见的硅酸盐材料带到教室，每个小组不少于一件，尽量搜集品种多些，留课堂交流讨论用。

教学过程：【播放投影】投影内容是关于人类建筑的变迁---从阴冷潮湿的洞穴、破败不堪的茅草屋、简陋粗糙的石屋，到水泥、砖瓦修建而成的房屋，再到具有现代气息的摩天大楼。

【学生活动】感受人类建筑的变迁，体会人类科学技术的发展对人类文明进步的促进作用。

（设计意图：让学生对材料的发展对人类生活的影响形成感性认识）【教师提问】现代建筑所用的材料有哪些【交流与讨论】同学展示各自从家中搜集的硅酸盐材料制品，互相欣赏和评价这些无机非金属材料的应用对人类生活的影响。

【归纳总结】、、等无机非金属材料是生活中最常见的硅酸盐材料，他们的主要成分是【阅读和思考】我们平时经常能接触或使用这些材料的制品，大家是否了解这些材料是如何制成的呢？它们分别经过哪些生产工序和加工工序，才能呈现出精致的外观呢？请阅读教材92页“你知道吗”展开联想和思考，给出问题的答案一、从黏土到陶瓷：1、陶器和瓷器是用制造成的，其原料的主要成分是，是由花岗岩风化形成的。

2、了解陶器和瓷器的生产原料和制作过程，简要知道两者在原料和制作过程中的差异（有条件的同学可以到陶瓷作坊参观访问，或者到陶吧亲自感受制陶的乐趣。

）二、形形色色的玻璃【阅读和思考】生产和生活中应用的玻璃种类繁多，它们生产原料和加工工艺各不相同。

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第二单元功能各异的无机非金属材料
【学习目标】
知道陶瓷、玻璃、水泥的主要化学成分、生产原料；了解生活中无机非金属材料的应用；了解光导纤维和新型陶瓷材料的特点及用途。

【课堂导学】
一、课本导读
1、日常生活中的无机非金属材料有哪些：
2、制作陶瓷、瓷器的主要原料是：主要成分是：
3、制作玻璃的主要原料是：
设备是：；主要成分是：
原理是：（用化学方程式表示）
4、阅读课本了解部分特种玻璃的性质，以及为什么玻璃呈蓝色或者红色等。

5、变色玻璃的原理是：（方程式表示）
6、雕刻玻璃的原理是：（方程式表示）
7、水泥的原料是：主要成分为：
水泥的特性有：
8、光导纤维的主要成分是：
9、新型陶瓷主要有哪些：
二、课堂探究
1下列各组物质的主要成分都是硅酸盐的是( )。

A．石英玻璃 B．有机玻璃 C．陶器和瓷器 D．地壳和半导体材料
2下列关于硅酸盐材料的说法中错误的是( )
A.要与砂石、钢筋、外加剂等辅助材料合理搭配、正确使用，所用水泥的强度等级要符合要求
B.混凝土可提前拌和好，已终凝的混凝土可重新拌和使用，以节约资源
C.向普通玻璃中加入一定量的B2O3等就能制得的硼硅酸盐玻璃，热膨胀系数小，化学稳定性好，耐高温，耐化学腐蚀，常用于制造化学仪器
D.水泥的吸水能力很强，能吸收空气中的水分并与之发生反应而硬化变质。

装有水泥砂浆的专用运输车不断旋转就是为了防止静置凝固
三、课堂笔记
【巩固反馈】
1、和钛的合金被认为是21世纪的重要材料，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、
可塑性好、易于加工，钛合金与人体有很好的“容性”。

根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的是( )。

A．用来做保险丝 B．用于制造航天飞机
C用来制造人造骨 D．用于制造船舶
2、前有多个国家的大汽车公司试制无冷却式陶瓷发动机汽车。

我国在1990年装配了一一辆并完成了试车。

这种陶瓷柴油发动机部件的受热面是由一种耐高温且不易传热的材料制造的，这种材料是新型无机非金属材料( )。

A．氧化铝陶瓷 B．氮化硅陶瓷 C．光导纤维 D．玻璃钢
3、料科学、能源科学、信息科学是二十一世纪的三大支柱产业。

在信息通信方面，能同时传输大量信息，且具有较强抗干扰能力的材料是( )。

A．光导纤维 B．塑料 C．合成橡胶 D．合成纤维
4、制取水泥、玻璃的生产中，共同使用的主要原料是( )。

A．Na2CO3 B.石灰石 C.石英 D．焦炭
5、璃的主要成分之一是二二氧化硅。

能在玻璃上进行刻蚀，将其制成毛玻璃和雕花玻璃的物质是( )。

A烧碱 B．纯碱 C．氢氟酸 D．盐酸
6、列叙述正确的是( )。

①普通水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙
②制造普通玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英
③陶瓷的种类很多，主要分为土器、陶器、瓷器和炻器等
④高温结构陶瓷、生物陶瓷和压电陶瓷都属于新型无机非金属材料
⑤Si02可用于石英表中的压电材料
A．①②③ B．②③④ C．①②④⑤ D．①②③④⑤
7、融烧碱应选用的器皿是( )。

A．石英坩埚 B．普通玻璃坩埚 C．生铁坩埚 D．陶瓷坩埚
8．下列说法错误的是( )
A．制造水泥和玻璃都用到的原料是CaCO3
B．为了调节水泥的硬化速度，制造水泥时需要加入石膏
C．当水泥、沙子与水调成水泥浆时，水泥浆对皮肤有腐蚀作用，这是因为水泥浆呈较强的碱性
D．水泥、玻璃、陶瓷都是混合物，具有较高的熔点
9、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l 300℃时反应获得氮化硅。

(1)画出N原子的结构示意图。

根据元素周期律知识，写出氮化硅的化学式：，它属于晶体。

(2)根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是 (填序号)。

A．制汽轮机叶片 B．制有色玻璃
C．制永久性模具 D．制造柴油机
(3)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。

请写出该陶瓷被氯氟酸腐蚀的化学方程式：。

(4)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为。