7-3第三节 无机非金属材料2.docVIP

第三节 无机非金属材料 Ⅰ、教学目标 1.使学生对硅酸盐工业及一些产品有大致印象。 2.激发学生学习化学的兴趣，使学生对化学与生产、生活实际的联系有进一步的认识。 3.扩大学生的知识面，激发学生的求知欲。 Ⅱ、教学重点 使学生认识到硅酸盐工业与人类生产、生活密切相关。 Ⅲ、教学难点 激发学生的求知欲 Ⅳ、课时安排 2课时 Ⅴ、教学用具 多媒体、 第一课时 Ⅵ、教学过程 材料是人类赖以生存和发展的物质基础，人类使用和制造材料有着悠久的历史，从制造出第一种材料——陶开始，发展到今天，材料的品种越来越多，琳琅满目的各种材料组成了一个庞大的材料家族。 在材料家族中，有一类非常重要的材料叫无机非金属材料，最初是指硅酸盐材料，故硅酸盐材料又称传统无机非金属材料，随着科学技术的发展以及人们生活的需要，一些结构特殊功能特殊的材料相继问世，这些特殊的材料我们称之为新兴无机非金属材料。 第三节 无机非金属材料 一、硅酸盐材料 我们日常生活中接触到的水泥、玻璃、陶瓷是硅酸盐材料，它们都是以含硅物质为原料经加热制成。 首先，我们来了解一下水泥的有关知识。 1、水泥 水泥是一种非常重要的建筑材料。阅读课本149页有关水泥内容，并填写下表。 主要原料 主要设备 反应条件 普通水泥的主要成分 主要性质 粘土石灰石(石膏)适量 水泥回转窑 高温 硅酸三钙：3CaO·SiO2硅酸二钙：2CaO·SiO2铝酸三钙：3CaO·Al2O3 水硬性 由上表可以看出，水泥最主要的性质是水硬性。即跟水混合搅拌并静置后，很容易凝固变硬，由于水泥具有这一优良特性，被用作建筑材料。又由于它在水中也能硬化，因此是水下工程必不可少的材料。 建筑用粘合剂——水泥沙浆的成分是水泥、沙子和水的混合物。 混凝土是由水泥、沙子和碎石混合而成。 目前，我国已成为世界上生产和使用水泥制品最多的国家。 水泥的知识我们就了解到这儿，下面学习与我们天天打交道的物质——玻璃。 2、玻璃 阅读课本150页有关玻璃的内容，填写下表 主要用料 反应条件 玻璃窑中发生的主要反应 成 分 纯 碱 石灰石 石 英 高温 Na2CO3+CO2 Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑ Na2SiO3 CaSiO3 SiO2 通过上表可知制造普通玻璃时所用的原料，主要反应及普通玻璃的主要成分。 〔思考〕制取氟化氢气体或盛放氢氟酸时能否用玻璃容器，为什么？ 玻璃中含有二氧化硅，而氢氟酸可以和二氧化硅发生化学反应，故不能使用玻璃容器。 我们看到的普通玻璃呈淡绿色，这是因为原料中混有二价铁，我们的周围还有蓝玻璃、红玻璃，是什么造成了它们的这种差别。 这是因为在制造玻璃的过程当中，加入了金属氧化物。在红色玻璃中加的是氧化亚铜(Cu2O)，在蓝色玻璃中加的是氧化钴(Co2O3)。 普通玻璃有很多的的优点，但缺点也不少，为改善玻璃的性能，玻璃专家们进行了深入的研究，并不断地制成有各种各样性能的特种玻璃。如石英玻璃、光学玻璃、玻璃纤维、钢化玻璃等。 几种玻璃的特性和用途 种 类 特 性 用 途 普通玻璃 在较高温度下易软化 窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等 石英玻璃 膨胀系数小，耐酸碱，强度大，滤光 化学仪器；高压水银灯、紫外灯等的灯壳；光导纤维、压电晶体等 光学玻璃 透光性能好，有折光和色散性 眼镜片；照相机、显微镜、望远镜用凹凸透镜等光学仪器 玻璃纤维 耐腐蚀、不怕烧、不导电、不吸水、隔热、吸声、防虫蛀 太空飞行员的衣服、玻璃钢等 钢化玻璃 耐高温、耐腐蚀、强度大、质轻、抗震裂 运动器材；微波通讯器材；汽车、火车窗玻璃等 玻璃受热、变软，可拉细。 说明普通玻璃在高温时易软化、变形。但如果我们在玻璃容器中进行的是高温下的化学反应，普通的玻璃仪器显然是不能满足要求的，这时我们可以用能承受较高温度的石英玻璃容器。石英玻璃的主要成分是二氧化硅，它的膨胀系数小，不怕温度的骤然变化，而且具有很高的化学稳定性，所以是一种制作高温容器的良好材料。 钢化玻璃是将普通玻璃在电炉里加热软化后急速冷却而成的。其成分与普通玻璃一样，但经这样处理后，玻璃的内应力消失，机械强度增大，不易破碎。一旦破碎，碎块也没有尖锐的棱角，不易伤人，是一种安全玻璃。 玻璃纤维是由熔融玻璃拉成或吹成的纤维，是玻璃钢中的增强材料。玻璃钢，是一种复合材料，质轻而坚硬，机械强度可与钢材相比，因此得名。 光学玻璃又称铅玻璃，它与普通成分不相同，主要由硅酸钾、硅酸铅和石英组成。生产中对原料纯度要求高、不能含有氧化铁等杂质，熔制过程要严格控制工艺，并采取搅拌等措施，排净气泡，保证料液高度均匀，只有这样，才能使制成的玻璃质地均匀，有很好的折光性等光学性能。 玻璃有