第九章 新型无机非金属材料

新型无机非金属材料（优秀版）word资料新型无机非金属材料教学设计冯翠萍江门开平市开侨中学教学目标知识目标:了解无机非金属材料的分类，新型无机非金属材料与传统无机非金属材料的特点；了解高温结构陶瓷和光导纤维的特点及用途。

能力目标:使学生认识到化学在现代社会、现代科技中的重要作用。

养学生的阅读能力和自学能力，情感目标:使学生充分认识到科学技术在现代社会中的重要性，特别是化学在现代科学和社会发展中所起的重要作用。

激发热爱科学，努力学习的热情教学重点、难点新型无机非金属材料的性能教学方法网络教学法（讨论、讲述）教学过程情景设计（图片）1。

树枝和泥巴搭起来的房子2．隐形轰炸机提出问题从简单的房子到现在的高楼大厦说明了什么问题？（阅读课本）总结传统无机非金属材料和新型无机非金属材料有什么区别？具有电能承受高温，强度高2.具有电学特性例子（图片）高温结构陶瓷（这是高压钠灯，其灯管就是由透明的氧化铝陶瓷做的。

高压钠灯是发光效率很高的一种电光源，光色金白，在它的灯光下看物清晰，不刺眼。

平均寿命长达1万小时～2万小时，比高压汞灯寿命长2倍，高过白炽灯的寿命10倍，是目前寿命最长的灯。

早在30年代初，人们就已经知道利用钠蒸气放电可获得一种高效率的光源，但一直到1960年，高压钠灯才呱呱坠地，后经不断发展改进，才得以实际应用。

）（问题）：为什么从知道钠蒸气放电到高压钠灯的使用经过了二十几个年头呢？为什么高压钠灯的灯管要用氧化铝陶瓷来制造呢？请大家看下面资料，结合课文，分析思考并回答。

（图片）高压钠灯，高压钠灯2a.钠蒸气放电会产生超过1000℃的高温b.钠蒸气有强烈的腐蚀作用(氮化硅陶瓷)用陶瓷制造燃气轮机，不但有利与提高工作温度.降低燃料的消耗，而且原料供应丰富，不存在资源紧缺问题。

用陶瓷代替镍基.钴基等耐热合金，成本可降低到原来的30%。

我国在”七五“期间（1986-1990）有数十个单位在国家科委的组织下，协同攻关，研制成一系列陶瓷发动机的关键零部件，并装配成发动机。

新型无机非金属材料（一）无机非金属材料（二）新型无机非金属材料的特性（1）能承受高温，强度高。

例如：氮化硅陶瓷在1200℃左右的高温下，仍具有很高的硬度，可用来制造汽轮机叶片、轴承、永久模具等。

（2）具有电学特性。

一些新型无机非金属材料可以作绝缘体，有的可作半导体、导体、超导体等。

一些绝缘性材料常被用于作集成电路的基板。

（3）具有光学特性。

有些新型无机非金属材料能发出单色的光，有的能透过可见光，有的能使红外线、雷达射线穿过。

（4）具有生物功能。

一些新型无机非金属材料强度高、无毒、不溶于水，对人体组织有较好的适应性，可直接植于人体内，用这类材料制成的人造牙齿、人造骨骼，已被应用在医学上。

石英和水晶石英的主要成分是SiO2，可用来制造石英玻璃。

石英晶体中有时含有其他元素的化合物，它们以溶解状态存在于石英中，呈各种颜色。

此外，由于SiO2的结构不同也会使石英产生不同颜色。

纯净的SiO2晶体叫做水晶，它是六方柱状的透明晶体，是较贵重的宝石。

江苏省东海县素有“水晶之乡”之称。

1958年在该县发现我国最大的“水晶王”，质量达。

1983年1月又在该县南溜村2m深的地下挖出一块质量为3t高为的水晶，同时出土的还有一块质量为400kg的水晶体。

法国科学家皮埃尔·居里（PierreGurie）发现水晶在受压时能产生一定的电场，这种现象被称为“压电效应”。

后来这种“压电效应”被应用在电子工业上。

石英薄片在高频率电场作用下，能作间歇性的伸张和收缩，其频率和施加的电场的频率相同。

石英的这种伸缩又引起了周围介质产生类似声波。

由于水晶和石英具有这种性质，因此被广泛应用在钟表工业和超声技术上。

二氧化硅与光导纤维（一）光纤的工作原理光导纤维是一种能引导光线进行曲线传播的光传输材料，简称光纤。

它是由两种不同的玻璃制造的，中央的纤芯玻璃被包层玻璃包围。

纤芯玻璃和包层玻璃具有不同的折射率，光沿着中央纤芯传播，当光线到达纤芯和包层交界处，光线被反射回纤芯，这样光就被保持在纤芯里，因此无论光纤如何弯曲，光总能从光纤的一端射进，从另一端射出，而且所受的影响非常微小，就像电流能沿着弯曲的电线传输一样。

新型无机非金属材料（通用3篇）新型无机非金属材料篇1课题：教学重点：的特点。

教学过程：引言：能源、信息、材料是文明的三大支柱。

而能源问题的解决和信息社会的飞速发展都是以材料的突破为前提的。

材料与我们的生活密切相关，是人类社会生活中不可缺少的物质基础，它们在现代电子、航天航空等尖端科学中应用广泛。

人类使用和制造材料有着悠久的历史，制造出的第一种材料是陶。

设问：提出问题，让学生讨论。

1.玻璃刀能划玻璃靠的是什么材料？（刀头上的金刚石）2.手表中的"钻"指的是什么材料的多少？（人造红宝石）3.煤气炉中电子打火靠的是什么材料？（压电陶瓷）4.信息高速公路是依靠什么材料来铺设的？（光导纤维）板书：第三节新型无机非金属材料材料包括很多种，可以把它们分类：投影：一、材料的分类和特点：1.材料可分为：无机非金属材料传统无机非金属材料如：水泥、玻璃、陶瓷新型无机非金属材料如：高温结构陶瓷、光导纤维金属材料如：fe、cu、al、合金等。

高分子材料如：聚乙烯、聚氯乙烯讲解：今天，我们主要学习和了解的是新型无机非金属材料。

请看课本中的有关内容，可以讨论，交流，也可以起来发言。

注意总结出要点。

交流并及时小结：1.传统的硅酸盐材料有什么优、缺点？优点：抗腐蚀、耐高温；缺点：质脆、经不起热冲击。

2.新型无机非金属材料有哪些特性？①承受高温，强度高。

②具有光学特性。

③具有电学特性。

④具有生物功能。

板书：二、新型无机非金属材料简介新型无机非金属材料很多，现列举几种：压电材料；磁性材料；导体陶瓷；激光材料，光导纤维；超硬材料（氮化硼）；高温结构陶瓷；生物陶瓷（人造骨头、人造血管）等等。

今天，我们主要了解其中的两种高温结构陶瓷和光导纤维。

板书： (一)、高温结构陶瓷1.氧化铝陶瓷展示：高压钠灯。

外罩是玻璃，里面的灯管是氧化铝陶瓷，是一种高温结构材料。

高压钠灯内温度高达1400℃，同时钠蒸气具有很强的腐蚀性。

展示：坩埚、高温炉管。

新型无机非金属
无机非金属是指不含金属元素的化合物，如碳、氧、氮、硫、氯等。

本文将介绍一些新型无机非金属，包括硼烷、磷酸酐、氮化硼、氮化硅、硅烷等。

1. 硼烷
硼烷（BH3）是一种无机分子化合物，在常温常压下为无色气体。

硼烷的分子是三角形平面结构，其中一个硼原子与三个氢原子相连。

硼烷具有高能量密度、高燃烧温度和良好的热稳定性，是一种有潜力的新型燃料。

硼烷可以被氧气或空气燃烧，生成水和硼酸。

2. 磷酸酐
磷酸酐（POCl3）是一种无机分子化合物，是磷酸的酰氯衍生物。

磷酸酐在常温常压下为无色液体，是一种常用的有机合成试剂。

磷酸酐可以作为磷酸化试剂，用于修饰生物大分子，如蛋白质、DNA等，以及合成很多有机物。

3. 氮化硼
氮化硼（BN）是一种无机高分子化合物，类似于碳化硅。

氮化硼在室温下为白色固体，是一种高硬度、高热导率的材料，具有优异的耐腐蚀性和耐高温性能。

氮化硼可以用于制造高耐磨、高强度、高温的刀具、陶瓷材料、太阳能电池等。

4. 氮化硅
氮化硅（Si3N4）是一种无机化合物，具有高硬度、高韧性、高强度、高温稳定性和良好的抗氧化性。

氮化硅可以用于制造耐高温、耐磨、高强度的零件，如瓷瓶、轴承、喷嘴等。

5. 硅烷
硅烷（SiH4）是一种无机分子化合物，是一种无色、易燃的气体。

硅烷可以作为半导体材料制造过程中的前体，用于制造高性能的半导
体材料，如硅、镓砷化镓等。

以上是几种新型无机非金属的简介。

这些无机化合物具有许多优
异的性能和应用价值，对于推动科技进步和促进工业发展有着重要的
意义。

新型无机非金属材料作为高新技术发展的物质基础，新型材料和与其相关的如高温电子学、超导材料、纳米材料、生物材料、微电子材料、信息存储材料等科学领域，已经成为了现如今新型技术的领军者，并在未来的高新科技发展领域中占有重要位置。

新型无机非金属材料在新型材料中是较为受到重视的部分，在新材料科技研发中占有一定的比重。

1新型无机非金属材料研究现状的介绍1.1结构陶瓷我国的航空、航天事业正处于蓬勃发展的阶段，以及先进的科学技术发展都对材料的抗高温能力、抗高强度能力提出了更高的要求。

由于金属材料与合金材料的抗高温能力较为有限，不适用于先进科技，所以，研发性能更加优越的材料就显得十分必要了。

特种陶瓷材料在各个领域中的采用越来越广泛，其对金属的不能黏合性、耐高温性能、低耐磨性、高硬度等优势逐渐彰显出。

氧化锆陶瓷具备低比重、耐腐蚀性和耐磨性，在油田深井泵的阀座中应用领域广为，适用于于这种极度的作业环境。

耐腐蚀性、耐磨性、高硬度就是多品种陶瓷所共计的特点，这也使陶瓷在储存液体泵部件、并无杀菌轴承、高温轴承等领域获得了制造业与工业的亲睐。

常用的高温结构陶瓷包括：硅化物、氮化物、硼化物、碳化物、高熔点氧化物等，结构陶瓷也有其缺陷：不易回收、加工困难、价格高、性能分散、温室脆性高等。

在研制阶段，可通过提高结构陶瓷的韧性，太拓宽陶瓷的用途。

提高其韧性的手段包括：对原理的细度、纯度进行控制、加强纤维与晶须、颗粒弥散、晶界控制等。

1.2功能陶瓷具有多种种类的功能陶瓷，对经济建设与科学技术发展具有重要的影响。

功能陶瓷具有的多种功能包括：化学、生物、机械、光、磁、声、电等，在多个领域应用。

功能陶瓷比传统陶瓷的产值高、能耗少、成本低，具有更高的社会与经济的综合效益。

而与结构陶瓷相同，功能陶瓷也具有缺陷：获取情报与技术困难、难度大、制造条件苛刻等。

篇二：高中化学《新型无机非金属材料》教学案例高中化学《新型无机非金属材料》教学案例海南三亚榆林八一中学周冬阳572021新课标中，科学课程的基本理念是以全面提高每一个学生的科学素养为核心，要求教师在教学中应面向全体学生，立足学生发展，体现科学本质，突出科学探究，反映当代科学成果。

新型无机非金属材料●教学目标1.使学生对新型无机非金属材料有大致印象。

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.通过对新型无机非金属材料的介绍，培养学生崇尚科学、热爱科学的情感。

4.通过本节课的学习，使学生意识到人类智慧力量的伟大。

5.通过介绍我国在新型无机非金属材料方面的成就，培养学生的爱国主义情感。

●教学重点新型无机非金属材料的特点、用途和发展。

●教学难点激发学生学习的积极性。

培养学生热爱科学的情感。

●课时安排1课时●教学用具投影仪、图片、高压钠灯、光导纤维玩具●教学过程［引言］请同学们看以下一些住宅图，并注意它们各自的构成材料。

［图片展示］图片1：原始人居住的洞穴图片2：用茅草搭起来的房屋图片3：用树枝、泥巴盖起来的房子图片4：用石头砌起来的石屋，用木棍、木板搭起来的房子图片5：用砖、水泥等盖的住宅图片6：高楼大厦图片7：现代居室(包括电视机、音响、电脑等)［问］大家看了这些图片以后，想到了什么?［生］甲：人类社会是越来越进步的。

乙：所用材料越来越高级。

丙：人类智慧的力量是无穷的。

丁：人类可以在自然条件材料的基础上进行再加工。

戊：人类加工自然资料的技术越来越高，以致于根本看不出它们的本来面目。

［师］大家回答得很好。

以上图片说明这样一个事实，即在人类社会发展的过程中，大自然馈赠与人类的材料(如泥土、木材、石头等)，已远远不能满足人类社会发展的需求。

为了人类自身发展的需要，人们总是在大自然的馈赠之外，用自己的聪明才智和勤劳的双手，不断地研制、创造着各种各样的新材料，以满足人类物质文明和科学技术不断发展的需要。

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。

本节课，我们就来认识几种新型无机非金属材料。

［板书］第三节新型无机非金属材料［问］为什么要叫新型无机非金属材料呢?请大家看课本P156第二自然段回答。

新型无机非金属材料高中化学
新型无机非金属材料是指具有无机非金属化合物结构的材料，如氧化物、硝酸盐、硅酸盐、磷酸盐、氮化物、碳化物等。

它们具有优异的物理、化学、光学、电学、热学、力学等性质，具有广泛的应用前景。

例如，氧化物材料被广泛应用于电子、光电、陶瓷、建筑材料、生物医学等领域；硅酸盐材料被用于玻璃、电子、光学、冶金、建筑等行业；氮化物材料则广泛应用于半导体、光电、航空、汽车等高新技术领域。

在高中化学中，学生需要了解无机非金属材料的性质、制备方法、应用等方面的知识。