資源簡介

(共17張PPT)
無機非金屬材料
無機非金屬材料
認識硅酸鹽
【學習任務一】
【資料卡】硅酸鹽材料大多具有硬度高、 難溶于水、耐高溫、耐腐蝕等特點。
【問題驅(qū)動1】為什么會有這樣的性質(zhì)？
結構決定性質(zhì)
學習任務二：傳統(tǒng)硅酸鹽材料及其應用
【問題驅(qū)動2】陶瓷種類有哪些？請談談你對陶瓷品的認識
【投影展示】
情景1：陶瓷品
【投影展示】
情景2：陶器、瓷器制作圖片及其介紹
【投影展示】情景3：作為當今世界最大的水利發(fā)電工程——三峽大壩，高181米，長2309米，超過1600萬立方米的混凝土打造而成。
【問題驅(qū)動3】混凝土的主要成分是什么？
水泥生產(chǎn)的原料、設備、條件是怎樣的呢？
水泥生產(chǎn)工藝流程：
【思考】水泥的生產(chǎn)原料、設備及水泥中加入石膏的作用，并分享成果
【資料卡】玻璃的發(fā)現(xiàn)
3000多年前，一艘歐洲人的商船，滿載著晶體礦物“天然蘇打”，航行在地中海沿岸的河上。海水落潮使商船擱淺了。于是船員們登上沙灘。有的船員抬來大鍋，搬來木柴，用幾塊“天然蘇打”作為大鍋的支架，在沙灘上做飯。吃完飯，正準備繼續(xù)航行，突然有人高喊：“大家快來看啊，鍋下面的沙地上有一些晶瑩明亮、閃閃發(fā)光的東西！”
船員們仔細研究了這些閃爍光芒的東西。發(fā)現(xiàn)這些亮晶晶的東西上粘有一些石英砂和融化的天然蘇打。原來，這些閃光的東西，是他們用來做鍋的支架的天然蘇打，在火焰的作用下，與沙灘上的石英砂發(fā)生化學反應而產(chǎn)生的晶體，這就是最早的玻璃。
【思考】閱讀資料，分享交流普通玻璃的制備原料、方法及其主要成分
【情景5】投影展示不同性能和用途的玻璃（P20資料卡片）
鋼化玻璃 光學玻璃 防彈玻璃
學習任務三：新型無機非金屬材料
【問題驅(qū)動5】硅元素如何從沙中崛起，得到半導體材料硅？（引導學生從價態(tài)分析）
【情景6】投影展示：信息社會中的含硅物質(zhì)
【學生活動】根據(jù)高純硅的制備流程，寫一寫相應的化學方程式：
SiO2+C=2CO+Si
Si+3HCl=SiHCl3+H2
SiHCl3+H2=Si+3HCl
反應條件均為高溫
【投影圖片】硅和二氧化硅的用途
光導纖維 硅太陽能電池板 硅太陽能電池板 太陽能熱水器
【情景8】新材料讓衛(wèi)星“拍照更清晰”
【思考】新型無機非金屬材料除主角硅之外，還有什么呢？各有哪些特殊性能？
高溫結構陶瓷
一般用碳化硅、氮化硅或某些金屬氧化物等在高溫下燒結而成，具有耐高溫、抗氧化、耐磨蝕等優(yōu)良性能。與金屬材料相比，更能適應嚴酷的環(huán)境，可用于火箭發(fā)動機、汽車發(fā)動機和高溫電極材料等。
超導陶瓷
在某一臨界溫度下電阻為零，具有超導性，用于電力、交通、醫(yī)療等領域。
透明陶瓷
主要有氧化鋁、氧化釔等氧化物透明陶瓷和氮化鋁、氟化鈣等非氧化物透明陶瓷，具有優(yōu)異的光學性能，耐高溫，絕緣性好，可用于高壓鈉燈、激光器和高溫探測窗等。
壓電陶瓷
主要有鈦酸鹽和鋯酸鹽等，能實現(xiàn)機械能與電能的相互轉化，可用于濾波器、揚聲器、超聲波探傷器和點火器等。
新型陶瓷
碳納米材料
碳納米管 石墨烯
富勒烯是由碳原子構成的一系列籠形分子的總稱，其中的C60是富勒烯的代表物。C60的發(fā)現(xiàn)為納米科學提供了重要的研究對象，開啟了碳納米材料研究和應用的新時代。
碳納米管可以看成是由石墨片層卷成的管狀物，具有納米尺度的直徑。碳納米管的比表面積大，有相當高的強度和優(yōu)良的電學性能，可用于生產(chǎn)復合材料、電池和傳感器等。
石墨烯是只有一個碳原子直徑厚度的單層石墨，其獨特的結構使其電阻率低、熱導率高，具有很高的強度。作為一種具有優(yōu)異性能的新型材料，石墨烯在光電器件、超級電容器、電池和復合材料等方面的應用研究正在不斷深入。
【問題驅(qū)動7】例舉自古至今人類生活與硅的緊密聯(lián)系。你認為硅在人類歷史上起了什么作用？
新型無機非金屬材料在人類歷史及現(xiàn)實生活中起了重要作用，是帶來人類文明的重要元素之一，對人類文明發(fā)展起了巨大的推動作用。
同學們，再見

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