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课件网) 第三节 无机非金属材料 学习目标 素养目标 1.通过阅读和讨论,了解陶瓷、玻璃、水泥等 传统硅酸盐材料的生产原料、性能和主要用 途,知道普通玻璃的主要成分,感受传统硅酸盐 材料在城乡建设中发挥的重要作用。 2.通过学习,了解晶体硅、二氧化硅、新型陶 瓷、碳纳米材料的性能和用途,感受新型无机 非金属材料的奇特性能及其在高科技领域所 发挥的重要作用,激发学生学习化学的兴趣 【科学态度与社会责任】 通过传统硅酸盐材料在人 类日常生活中的广泛应 用,及新型无机非金属材 料在信息、能源等领域的 应用,理解化学学科对新 材料研发的重要作用,体 会化学学科对社会进步的 价值 学习任务一 硅酸盐材料 学习任务二 新型无机非金属材料 学习任务一 硅酸盐材料 【新知自主预习】 1.硅酸盐的结构和性质 (1)硅酸盐的结构 在硅酸盐中,和 构成了硅氧_____(结构如图所 示),在中心,在四面体的4个顶角;每个 周围结合 ___个,每个周围有___个 。 四面体 4 2 (2)硅酸盐的性质 硅氧四面体结构的特殊性,决定了硅酸盐材料大多具有硬度____、 难溶于水、耐_____、耐腐蚀等特点。 高 高温 2.传统硅酸盐材料 (1)传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料,如水泥、玻璃、陶瓷等。 (2)常见硅酸盐材料比较 硅酸盐 产品 主要原料 主要设 备 主要成分 主要用途 陶瓷 _____ — — 生产建筑材料、绝缘材 料、日用器皿、卫生洁 具等 黏土 硅酸盐 产品 主要原料 主要设 备 主要成分 主要用途 玻璃 _____、 石灰石和 _____ 玻璃窑 _____、 _____和 生产建筑材料、光学仪器 和各种器皿,制造玻璃纤 维用于高强度复合材料等 水泥 _____和 石灰石 _____ _____ — 用于建筑和水利工程 纯碱 石英砂 黏土 水泥回转窑 (3)玻璃生产中的两个重要反应: _____、 _____。 续表 【情境问题思考】 我国具有悠久的陶瓷制造历史,至唐宋时期,我国的陶瓷制品 已经享誉海内外。现在,生产中采用不同的原料和工艺,可以制得 多种具有不同性能和用途的玻璃,并制成各种玻璃制品。 问题一: 制造陶瓷的主要原料是什么?陶瓷具有哪些优良性能? 提示:制造陶瓷的主要原料是黏土(主要成分是含水的铝硅酸盐); 陶瓷具有硬度高、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等性能。 问题二: 普通玻璃的主要成分是什么?制造普通玻璃的主要原料有 哪些?对比普通玻璃的成分及原料,推测高温下制造玻璃的过程中 发生的反应。 提示:普通玻璃的主要成分是、和 ;制造普通玻 璃的主要原料有纯碱、石灰石和石英砂(主要成分是 ; 、 。 【核心知识讲解】 1.传统硅酸盐材料的性能及主要用途 分类 性能 主要用途 陶瓷 硬度高、耐腐蚀、耐高温 建筑材料、绝缘材料、日用器 皿、卫生洁具等 玻璃 透光性好、硬度大、无固定 熔点 建筑材料、各种器皿、光学仪器 等 水泥 遇水逐渐变硬、硬化后性质 稳定 大量用于建筑和水利工程 2.硅酸钠 的性质 (1) 的水溶液俗称水玻璃,具有黏结力强、耐高温等特性, 可以用作黏合剂和防火剂。 (2)溶液中通入,析出 胶状沉淀: ,据此可得出酸性: 。 【知识迁移应用】 例1 [2024·河南洛阳期末] 《天工开物》记载:“凡埏泥造瓦,掘地 二尺余,择取无沙黏土而为之……凡坯既成,干燥之后则堆积窑中, 燃薪举火……浇水转釉,与造砖同法。”其中“浇水转釉”为古代烧制 青砖和青瓦的措施,下列说法错误的是( ) A.沙子和黏土的主要成分为硅酸盐 B.“燃薪举火”使黏土发生复杂的物理和化学变化 C.烧制后自然冷却可能制不成青瓦 D.黏土是制作砖、瓦和陶瓷的主要原料 √ [解析] 沙子的主要成分是二氧化硅,而不是硅酸盐,A错误; 黏土烧制过程中发生了复杂的物理和化学变化,B正确; 烧制后浇水 ... ...