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课题 1 无机非金属材料
● 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。
● 能举例说明无机非金属材料的特点。
● 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。
〔知识梳理〕
1．生产陶瓷的主要原料是 ，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 、 、 、 、 。
2．制造普通玻璃的原料有 、 、 ，发生的主要反应的化学方程式
是 、 。
3．制造普通硅酸盐水泥的原料有 、 、 。普通硅酸盐水泥的主要
成分是 、 、 、 。
水泥在空气中能吸水硬化，在水中也能硬化，即具有 性，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 ，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。
4．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 ；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 。
5．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 ，
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，即可以得到高纯硅。写
出以上反应的化学方程式 、 。
6．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 。
7．1985 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。用你学到的化学知识回答下列问题
⑴C60 所以称为足球烯，是因为分子中有 键，所以 C60 可以与氢气发生 反应。
⑴金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管物理性质是否相同？ ，原因是
。
⑵常温下足球烯和碳纳米管的化学性质是否活泼？ ，简要说明原因

。
⑶请你设计一个方案，证明足球烯和纳米碳管是由碳元素组成的（以足球烯为例，用文字简
要叙述）：
。
〔方法导引〕
1．硅酸盐工业玻璃 水泥
原料 粘土（高岭土） 纯碱、石英、石灰石 石灰石、粘土等
生产条件 高温 高温 高温
原理 复杂的物理
化学变化
Na2CO3＋SiO2 Na2SiO3＋CO2↑
CaCO3＋SiO2 CaSiO3＋CO2↑
复杂的物理
化学变化
主要成分 复杂的硅酸盐 硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅 硅酸三钙、硅酸二钙、