【高中化学】无机非金属材料 课件 高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.pptx

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1、 第三节 无机非金属材料无机非金属材料含有元素硅氧等元素性能耐高温、抗腐蚀、硬度高特殊的光学、电学等性能应用日常生活应用航空航天领域信息领域新能源领域阅读 阅读P19 P19页内容 页内容人类使用的材料有：金属材料、有机合成材料无机非金属材料、二氧化硅光导纤维硅芯片陶瓷玻璃 水泥传统无机非金属材料新型无机非金属材料碳化硅陶瓷轴承为什么硅酸盐材料大多具有硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点？（P19）在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧四面体，其结构如图所示。每个Si结合4个O，Si在中心，O在四面体的4个顶角；许多这样的四面体还可以通过顶角的O相互连接，每个O为两个四面体所共有，与2

2、个Si相结合。硅氧四面体结构的特殊性，决定了硅酸盐材料大多具有硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点传统的无机非金属材料-硅酸盐材料产品原料 主要性质 应用陶瓷_(含水的铝硅酸盐)玻璃水泥黏土 生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等纯碱、石灰石和石英砂（主要成分是SiO2）生产建筑材料、光学仪器和各种器皿，制造玻璃纤维用于高强度复合材料黏土和石灰石以及其他辅料大量用于建筑和水利工程混合物，没有固定的熔点、沸点新型无机非金属材料非金属材料突破传统的硅酸盐体系，具有更多的特性：承受高温，强度高。具有光学特性。具有电学特性。具有生物功能。碳化硅金刚石切割片二氧化硅光导纤维硅芯片输

3、送药物的纳米材料新型无机非金属材料一、硅和二氧化硅（1）硅元素的存在与结构硅在地壳中含量仅次于，位于第 位。硅的原子序数是14，原子结 构示意图如下，硅元素位于元素周期表，硅单质的导电性介于导体和绝缘体之间，是应用最为广泛的 材料氧 二第三周期、第A族半导体 硅是一种亲氧元素,在自然界中它总是与氧相互化合的，因此硅都以 存在于自然界，主要以 及 的形式存在。碳统治有机界：碳是构成有机物的主要元素。硅统治无机矿物界：硅是构成岩石与许多矿物的基本元素。氧化物SiO2(如水晶、玛瑙)硅酸盐(如地壳的大多数矿物化合态 硅单质主要应用电脑芯片硅太阳能电池高纯硅的制备【资料卡片】工业上制备高纯硅，一般要先

4、制得纯度为98%左右的粗硅，在一起为原料制备高纯硅。例如，可以将粗硅转化为三氯氢硅（SiHCl3)，再经氢气还原得到高纯硅高纯硅的制备二氧化硅（SiO2）存在形式结晶形（石英晶体）水晶玛瑙二氧化硅的存在内容解读石英坩埚玻璃仪器光导纤维（通信）酸性氧化物 与碱性氧化物反应生成盐 SiO2+CaO=CaSiO3 化学性质:高温与强碱反应生成盐和水 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O与HF的反应（SiO2的特性）SiO2+4HF=SiF4+2H2O与某些盐的反应 SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2 高温不与水反应 1、实验室盛NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞不用玻璃塞？思考交

5、流课后第4题 SiO2 2NaOH=Na2SiO3 H2O玻璃黏合剂玻璃塞和试剂瓶口经过磨砂处理，密封效果更好酸性氧化物 与碱性氧化物反应生成盐 SiO2+CaO=CaSiO3 化学性质:高温与强碱反应生成盐和水 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O与HF的反应（SiO2的特性）SiO2+4HF=SiF4+2H2O与某些盐的反应 SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2 高温不与水反应拓展：课后第3题雕刻玻璃，你会吗？SiO24HF=SiF42H2O 实验室不用玻璃瓶盛装氢氟酸！二氧化硅（SiO2）的性质二、新型陶瓷新型陶瓷组成特性和功能不再限于传统的硅酸盐体系在光学、热学、电学

6、、磁学等方面具有很多新的特性和功能实例SiC俗称金刚砂具有类似金刚石的结构，硬度很大，可用作砂纸和砂轮的磨料具有优异的高温抗氧化性能，使用温度可达1600，可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料阅读P23 新型陶瓷碳化硅金刚石切割片AL ON透明陶瓷压电陶瓷三、碳纳米材料碳纳米材料富勒烯碳纳米管由碳原子构成的一系列笼形分子的总称,代表物C60开启了碳纳米材料研究和应用的新时代是由石墨片层卷成的管状物有相当高的强度和优良的电学性能，可用于生产复合材料、电池和传感器等。石墨烯只有一个碳原子直径厚度的单层石墨电阻率低，热导率高，具有很高的强度。应用于光电器件、超级电容器、电池和复合材料等方面小结：无机非金属材料一、传统的无机非金属材料-硅酸盐材料 陶瓷、水泥、玻璃二、新型无机非金属材料（1）金刚砂（SiC）（2）硅和二氧化硅（3）新型陶瓷（4）碳纳米材料：富勒烯、碳钠米管、石墨烯当堂巩固1、地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质是（）A.熔点很高 B.与水反应生成对应的酸 C.可与烧碱反应生成盐 D.坚硬2、要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂是（）A.纯碱溶液 B.盐酸 C.氢氟酸 D.苛性钠溶液BB