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1、3.1.1无机非金属材料 教学目标教学目标1、了解传统的硅酸盐工业的生产特点，知道其生产原理和产品的主要成分。2、能举例说明无机非金属材料的特点。3、讨论社会发展和科技进步对材料的要求，认识化学对材料科学发展的促进作用。主要内容主要内容一、一、玻璃玻璃二、二、陶瓷陶瓷三、三、水泥水泥四、四、玻璃和陶瓷的新发展玻璃和陶瓷的新发展纯碱、石灰石、石英纯碱、石灰石、石英反应原理反应原理Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔合在一起而形的熔合在一起而形的玻璃态物质（或者玻璃态物质（或者Na2O CaO 6SiO2）Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2高温高温CaCO3+SiO2=CaSiO3
2、+CO2高温高温普通玻璃的成分普通玻璃的成分设备设备玻璃的性质玻璃的性质物性：表面光滑、致密、硬而脆，物性：表面光滑、致密、硬而脆，没有固定熔点没有固定熔点化性：性质稳定，但易被氢氟酸和化性：性质稳定，但易被氢氟酸和强碱腐蚀强碱腐蚀一、一、玻璃玻璃主要生产原料主要生产原料玻璃窑玻璃窑思考：思考：玻璃为什么会被人工吹制成各种形状？玻璃为什么会被人工吹制成各种形状？普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔合在一起形成的物质，主要成分是SiO2。玻璃不是晶体，而是玻璃态物质，这类物质没有固定的熔点，而是在某个温度范围内逐渐软化，在软化状态时，可被吹制成任何形状的制品。玻璃的种类和用途玻璃的
3、种类和用途种类种类用途用途普通玻璃普通玻璃窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等硼酸盐玻璃硼酸盐玻璃高级的化学仪器高级的化学仪器光学玻璃光学玻璃眼镜片、照相机、望远镜和显眼镜片、照相机、望远镜和显微镜的透镜微镜的透镜钢化玻璃钢化玻璃汽车、火车的车窗汽车、火车的车窗二、二、陶陶 瓷瓷原料原料粘土粘土生产过程生产过程粘粘土土混混合合成成型型干干燥燥烧烧结结成成品品冷冷却却性质性质抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型易成型用途用途艺术品、餐具、建筑材料、化学仪器等艺术品、餐具、建筑材料、化学仪器等三、三、水水 泥泥性能性能其它其它水泥具有水硬性水泥具有
4、水硬性原料原料石灰石、粘土、石膏石灰石、粘土、石膏生产过程生产过程普通水泥的成分普通水泥的成分硅酸三钙硅酸三钙 3CaOSiO2硅酸二钙硅酸二钙 2CaOSiO2铝酸三钙铝酸三钙 3CaOAl2O3原原原原料料料料研磨研磨研磨研磨混合混合混合混合 煅烧煅烧(回转窑回转窑)成品成品加加入入石石膏膏水泥沙浆、混凝土水泥沙浆、混凝土四、玻璃和陶瓷的新发展四、玻璃和陶瓷的新发展1、光导纤维光导纤维 你知道现在的长途电话信号是通过什么材料你知道现在的长途电话信号是通过什么材料传输的吗？用它通信有哪些优点？传输的吗？用它通信有哪些优点？通过光导纤维传输。用它通信的优点：通过光导纤维传输。用它通信的优点：信
5、息量大，原料来源广，质量小，不怕腐蚀，信息量大，原料来源广，质量小，不怕腐蚀，铺设方便，成本低，性能好，防窃听，无辐铺设方便，成本低，性能好，防窃听，无辐射等。射等。思考思考:2、高温结构陶瓷高温结构陶瓷性能性能用途用途耐高温、抗氧化、耐酸碱腐蚀、硬耐高温、抗氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等度大、耐磨损、密度小等制造发动机制造发动机制造航天飞机的防护片制造航天飞机的防护片1、熔融烧碱应选用的仪器是（、熔融烧碱应选用的仪器是（）：A、石英坩埚、石英坩埚 B、普通玻璃坩埚、普通玻璃坩埚C、生铁坩埚、生铁坩埚 D、陶瓷坩埚、陶瓷坩埚课堂练习课堂练习C2、下列物质不属于硅酸盐的是（、下列物质
6、不属于硅酸盐的是（）：A、粘土、粘土、B、石英、石英、C、Al2(Si2O5)OH)4 D、Mg2SiO4 B3、石灰石是许多工业原料之一，但制取下列、石灰石是许多工业原料之一，但制取下列物质不需要石灰石的是（物质不需要石灰石的是（）：A、制硅酸、制硅酸、B、制水泥、制水泥、C、制玻璃、制玻璃、D、制生石灰、制生石灰A4、与普通玻璃的成分相同的是、与普通玻璃的成分相同的是 （）:A、钢化玻璃、钢化玻璃 B、有色玻璃、有色玻璃 C、光学玻璃、光学玻璃 D、石英玻璃、石英玻璃A5、下列物质具有固定熔沸点的是：、下列物质具有固定熔沸点的是：（）A、钢化玻璃、钢化玻璃 B、漂白粉、漂白粉 C、消石灰、
7、消石灰 D、水玻璃、水玻璃C6、下列不属于硅酸盐产品的是：、下列不属于硅酸盐产品的是：（）A、水泥、水泥 B、砖瓦、砖瓦 C、陶瓷陶瓷 D、硫酸、硫酸 D7、过量的泥沙、纯碱和生石灰熔化后生成、过量的泥沙、纯碱和生石灰熔化后生成 水泥水泥 玻璃玻璃 瓷器瓷器 混凝土混凝土 一种硅一种硅酸盐产品酸盐产品 （）A.B.C.D.B第二节第二节 金属材料一、从矿石中获得金属一、从矿石中获得金属K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag电解法电解法热还原法热还原法热分解法热分解法不同金属冶炼方法的选择不同金属冶炼方法的选择K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（
8、H）Cu Hg Ag工序：探矿、采矿、选矿、提炼（富集、冶炼、精炼）工序：探矿、采矿、选矿、提炼（富集、冶炼、精炼）热分解法：热分解法：电解法：电解法：2Al2O3=4Al+3O22NaCl=2Na+Cl2电解电解电解电解热还原法：热还原法：高温高温Fe2O3+3CO =2Fe+3CO2高温高温Cr2O3+2 Al =2Cr+Al2O3高温高温WO3+3 H2 =W+3H2O2Ag2O =4Ag+O22HgO =2Hg+O2铁矿石的开采铁矿石的开采1.钢铁的冶炼钢铁的冶炼赤铁矿赤铁矿磁铁矿磁铁矿（1）.铁的冶炼铁的冶炼高温高温Fe2O3+3CO =2Fe+3CO2问题问题1：指出赤铁矿反应中何
9、者为氧化剂，何者为：指出赤铁矿反应中何者为氧化剂，何者为还原剂。还原剂。问题问题2：铁矿石中含有脉石（主要含有二氧化硅等）：铁矿石中含有脉石（主要含有二氧化硅等），请写出形成炉渣（主要成分，请写出形成炉渣（主要成分CaSiO3）的化学方）的化学方程式程式CaCO3=CaO+CO2高温高温CaO+SiO2=CaSiO3高温高温设备：炼铁高炉设备：炼铁高炉问题问题3：试判断高炉气废渣有哪些主要成分？：试判断高炉气废渣有哪些主要成分？高炉气：高炉气：N2、CO、CO2;废渣：废渣：CaSiO3附：问题附：问题4.炼铁的原料有哪些？炼铁的原料有哪些？铁矿石、焦炭、空气、石灰石铁矿石、焦炭、空气、石灰石（2）炼钢）炼钢问题：炼钢原理（或过程）是怎样的，与炼铁原理有什么问题：炼钢原理（或过程）是怎样的，与炼铁原理有什么不同？不同？在高温下用在高温下用氧化剂氧化剂将过多的将过多的碳碳和其它杂质氧化成气和其它杂质氧化成气体或炉渣体或炉渣除去除去，再添加，再添加硅、锰、铝硅、锰、铝等其他合金作为等其他合金作为脱氧脱氧剂，以调整钢水的成分制成符合规定的钢材。剂，以调整钢水的成分制成符合规定的钢材。炼钢设备：转炉、电炉等炼钢设备：转炉、电炉等原料：生铁、纯氧、生石灰原料：生铁、纯氧、生石灰基本反应：基本反应：