无机非金属材料PPT教学课件

理解棱柱的定义
①过BC的截面截去长方体的一角， 截去的几何体是不是棱柱，余下的几
何体是不是棱柱？ 答：都是棱柱．
②观察长方体，共有多少对平行平 面？能作为棱柱的底面的有几对？
答：三对平行平面；这三对都可 以作为棱柱的底面．
理解棱柱的定义
③观察右边的棱柱，共有多少对 平行平面？能作为棱柱的底面的有几
(2)氯气用于生产半导体材料硅的流程如下：
①石英砂的主要成分是____________，在制备粗硅 时，焦炭的作用是____________。
②由四氯化硅得到高纯硅的化学方程式是：_____ __________________________________________。 (3)用于制造塑料薄膜、人造革、塑料管材和板材的 聚氯乙烯(PVC塑料)就是以氯气和乙烯为主要原材 料通过__________________、消去和________三步 主要反应生产的。生产聚氯乙烯的有关反应的化学 方程式为____________________________________ ___________________________________________。 (4)上述两种生产过程可得到同一种副产品，该副产 品是______________。
答：满足“有两个面互相平行，其 余各面都是平行四边形的几何体”这样 说法的还有右图情况，如图所示．所以 定义中不能简单描述成“其余各面都是
平行四边形”．
E′
D′
F′ A′ B′ C′
E
F A
D C
B
棱锥的结构特征
如何描述下图的几何结构特征？
S
棱锥
几何画板—棱锥
有一个面是多边形，其余
各面都是有一个公共顶点的三 角形，由这些面所围成的多面 侧棱
圆柱
以矩形的一边所在直线为旋 转轴，其余三边旋转形成的面所
围成的旋转体叫做圆柱．
A′
O′
母线
A
O
轴
侧面 底面
圆锥的结构特征
如何描述下图的几何结构特征？
几何画板—圆锥
S
O
圆锥的结构特征
如何描述下图的几何结构特征？
圆锥
以直角三角形的一条直角边
所在直线为旋转轴，其余两边旋 转形成的面所围成的旋转体叫做
二、新型无机非金属材料 1．氮化硅 氮化硅是一种新型的无机非金属材料，它的制造方 法有多种，一种方法是将高纯硅与纯氮气混合，在 1300 ℃条件下反应制得，化学方程式为 _3_S__i_＋__2__N__2=_1_3=_0=_0=_℃_=_S__i3_N__4_；也可以用四氯化硅和 氮气在氢气保护下反应制得，化学方程式为3SiCl4 ＋2N2＋6H2===Si3N4＋12HCl。
【解析】 (1)2NaCl＋2H2O==通=电==2NaOH＋H2↑ ＋Cl2↑。 (2)用 Cl2 制备纯硅涉及反应：2Cl2＋Si(粗)==△=== SiCl4，体现了氯气的强氧化性，再由 SiCl4 制取高 纯硅，用 H2 使之还原，用 SiCl4 得到高纯硅的化 学方程式为：SiCl4＋2H2==高=温==Si＋4HCl。
课堂互动讲练
无机非金属材料
例
(2010年天津模拟)氯碱工业中，通过电解
饱和食盐水获得重要的化工原料。其中氯气用途十
分广泛，除用于净水、环境消毒外，还用于生产盐
酸、聚氯乙烯、氯苯等。
(1)电解饱和食盐水的化学方程式为_____________
__________________________________________。
答案：(1)3SiCl4＋4NH3===Si3N4＋12HCl (2)Si3N4＋6H2O===3SiO2＋4NH3↑ Si3N4＋ 3O2===3SiO2＋2N2 (3)Si3N4和MgO在密闭容器中热处理后使Si3N4表面 生成了一层SiO2保护层，阻止了Si3N4继续受H2O和 O2的侵蚀
多面体
250～300 ℃
Si＋3HCl Cu=粉=或 ==A=g粉 SiHCl3＋H2，SiHCl3＋H2 110=0～ ==1=20=0 ℃ Si＋3HCl。
3．碳化硅 写出二氧化硅和碳在电炉中加热至高温生成碳化硅( 金刚砂)的化学方程式 ______________________________,反应中的氧化剂 和还原剂的质量之比是__1_∶__2__。 4．关于碳的新材料 1985年，科学家发现了C60分子是由60个碳原子构成 的，它的形状像足球，因此又叫足球烯。1991年科 学家又发现了一种碳的单质——碳纳米管，它是由 六边环形的碳原子构成的管状分子。
课题1 无机非金属材料
课题1
学习目标 课前自主学案 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练
学习目标
1.使学生对无机非金属材料有大致印象，了解 水泥、玻璃、陶瓷生产的简单原理。 2.使学生认识到化学在现代社会、现代科技中 的重要作用。 3.使学生对新型无机非金属材料有大致印象。
课前自主学案
一、传统硅酸盐材料 1．陶瓷 生产陶瓷的主要原料是_黏__土__，其主要生产过程为： 混合→成型→干燥→烧结→冷却。陶瓷的主要性质 有_抗__氧__化__、_抗__酸__碱__腐__蚀__、_耐__高__温__、_绝__缘__、_易__成__ _型__。
(4)HCl(盐酸) 互动探究 在例题(2)②中得到的高纯度硅是一种新型材料， 它有哪些重要用途？ 【提示】 硅是重要的半导体材料，可以制作计 算机芯片、做集成电路材料、做太阳能电池材料。
变式训练 (2011年邢台一中检测)氮化硅(Si3N4)是 一种非氧化物高温陶瓷结构材料。粉末状的Si3N4可 以由SiCl4蒸气和NH3气体混合物制取。粉末状的 Si3N4对空气和水都不稳定。但是，将粉末状的 Si3N4和适量的MgO在230×1.01×105 Pa和185 ℃的 密闭容器中热处理，可以得到结构十分紧密，对空
2．玻璃
制造普通玻璃的原料有_石__英__砂__、 _石__灰__石__ 、_纯__碱__,
发生的主要反应的化学方程式是
Na2CO3＋SiO2
Na2SiO3＋CO2，
CaCO3＋SiO2
CaSiO3＋CO2。
3．水泥 制造普通硅酸盐水泥的原料有_石__灰__石__ 、 __黏__土___、 _辅__助__原__料__ 。普通硅酸盐水泥的主要成分是_硅__酸___ _三__钙__、 _硅__酸__二__钙__ 、 _铝__酸__三__钙__ 、 _铁__铝__酸__钙__ 。水 泥在空气中能吸水硬化，在水中也能硬化，因此是 水下工程不可缺少的材料。水泥、沙子和碎石等的 混合物叫_混__凝__土__,它的膨胀系数与钢筋相当，因此 它常用钢筋作结构,增大强度。
一、玻璃 原料：石英砂、石灰石、纯碱 主要反应：Na2CO3＋SiO2==高=温==Na2SiO3＋CO2 CaCO3＋SiO2==高=温==CaSiO3＋CO2 二、金刚砂(碳化硅)的制取 SiO2＋3C>=1=9=00=℃ = SiC＋2CO↑
三、氮化硅的制取 3Si＋2N2=13=0=0=℃=Si3N4 3SiCl4＋2N2＋6H2===Si3N4＋12HCl 四、单晶硅的制取 SiO2＋2C160=0～ ==1=80=0 ℃Si＋2CO↑ Si＋3HClC25u=0粉～ =或 =3=0A0=g℃ 粉SiHCl3＋H2 SiHCl3＋H2110=0～ ==1=20=0 ℃Si＋3HCl
旋 转 体
柱体
锥体
台体
球
棱柱的结构特征
棱柱
几何画板—棱柱
有两个面互相平行，其余各面 都是四边形，并且每相邻两个四边 形的公共边都互相平行，由这些面
E′
D′
F′ A′ B′ C′
所围成的多面体叫做棱柱．
侧
面
（1）底面互相平行．侧棱平行且
相等．各侧面是平行四边形。 （2）两底面与平行于底面的截
侧棱
F
ED C
侧面 侧棱 下底面 顶点
2、分类：由三棱锥、四棱锥、五棱锥… 截得的棱台，分别叫做三棱台，四棱台，
五棱台… 3、棱台的表示法：
棱台用表示上、下底面各顶点的字母
来表示，如右图，棱台ABCD-A1B1C1D1 。
A1 D1
C B1 1
圆台的结构特征
如何描述它们具有的共同结构特征？
圆台圆柱、圆锥可以看
面是全等的多边形。
Baidu Nhomakorabea
A
B
顶点
（3）过不相邻的两条侧棱的截
底面
面（对角面）是平行四边形。
棱柱的分类：棱柱的底面可以是三角形、 四边形、五边形、 …… 我们把这样的棱柱 分别叫做三棱柱、四棱柱、五棱柱、……
三棱柱
四棱柱
五棱柱
棱柱的表示法
用平行的两底面多边形的字母表示棱 柱,如：棱柱ABCDE- A1B1C1D1E1 。
圆锥．
S
母 线
顶点
轴 侧 面
A
O
底面
B
棱台的结构特征
棱锥：有一个面是多边形，其余 各面是有一个公共顶点的三角形，由
这些面所围成的多面体叫做棱锥。
A1 D1 B1C1
A1 D1
C B1
1
1、棱台的概念：用一个平行于棱锥底面 的平面去截棱锥，底面和截面之间的部分
叫做棱台。
A1 D1
C B1 1
上底面
2．硅
工业上用二氧化硅和碳在电炉中反应可以制得硅， 反应的方程式为SiO2＋2C 160=0～ ==1=80=0 ℃ Si＋2CO↑, 但这样制得的硅纯度不高，要制得高纯硅，可以将
上述粗硅与氯化氢气体在250～300 ℃条件下反应，
制得三氯硅烷，提纯后的三氯硅烷被高纯度的氢气
还原，即可得到高纯硅。以上反应的化学方程式为
几何画板—圆台
平面作形圆用去图间是绕台一截形的由其是个圆绕部矩一否平锥轴分形边也行，旋是或旋可于底转圆直转看圆面而台角而成锥与成.三成是底截？角，某面面的之
母 线
O’
O
底面 轴 侧 面
底面
台体与锥体的关系
圆台和棱台统称为台体．它们是由平行与底面的平 面截锥体，得到的底面和截面之间的部分．
气和水相当稳定的固体材料。
(1)写出由SiCl4和NH3制备Si3N4的化学方程式___ __________________________________________； (2)分别写出粉末状的Si3N4和H2O及O2反应的方程 式______________________、________________； (3)为什么结构紧密的固体Si3N4不再受水和O2的侵 蚀?_______________________________________ __________________________________________。
D
体叫棱锥．
A
顶点
侧面 C
底面 B
S
A
BC
D
2、棱锥的分类： 按底面多边形的边数，可以分为三 棱锥、四棱锥、五棱锥、……
3、棱锥的表示方法：用表示顶点和底面 的字母表示，如四棱锥S-ABCD。
圆柱的结构特征
如何描述下图的几何结构特征？
几何画板—圆柱
A′
O′
A
O
圆柱的结构特征
如何描述下图的几何结构特征？
对？
答：四对平行平面；只有一对可以作为棱柱的底 面．
④棱柱的任何两个平行平面都可以作为棱柱的底 面吗？ 答：不是．
理解棱柱的定义
⑤棱柱除底面以外的面都是平行四边 形吗？
答：是．
⑥为什么定义中要说“其余各面都是 四边形，并且相邻两个四边形的公共边 都互相平行，”而不简单的只说“其余
各面是平行四边形呢”？
解析：(1)SiCl4和NH3反应，生成Si3N4，其中Si、 N的化合价均未变，所以另一产物应为HCl； (2)Si3N4和H2O反应时，Si－N键要向Si－O键转化， 生成稳定的SiO2和NH3；(3)Si3N4与MgO在密闭容 器中热处理后，使Si3N4表面形成一层SiO2保护层， 阻止了Si3N4继续受空气中的O2和H2O的侵蚀。
(3)Cl2在有机合成中的应用一般体现在利用加成反 应制取聚氯乙烯，先发生反应：CH2CH2＋ Cl2―→ClCH2CH2Cl，再通过脱去一分子HCl，使 之形成含双键的氯乙烯，加聚即可得聚氯乙烯，
即
(4)在两种材料制备反应中可得副产品HCl。
【答案】 (1)2NaCl＋2H2O==通=电==2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ (2)①SiO2 作还原剂 ②SiCl4＋2H2=高==温==Si＋4HCl
用你学到的化学知识回答下列问题： (1)C60所以称为足球烯，是因为分子中有_不__饱__和__键, 所以C60可以与氢气发生反应。 (2)金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管物理性质是否 相同？_不__相__同__，原因是这几种物质的__内__部__结__构___ _不__相__同__。
核心要点突破