2022-2023学年人教版必修第二册 第五章 第三节　无机非金属材料 课件（36张）

第五章化工生产中的重要非金属元素第三节无机非金属材料课标定向1．能列举、描述、辨识无机非金属材料。（证据推理与模型认知）2．能从材料组成的角度对无机非金属材料进行分类，并合理使用。（证据推理与模型认知）3．能说明无机非金属材料的应用对社会发展的价值。（科学态度与社会责任）情境导入2022年北京冬奥会备受大家关注，雪车是冬奥会中的一个传统项目，是冬奥项目中的“速度担当”。在2021年，我国实现国产雪车“零”的突破，那么你知道用航天级技术造中国雪车使用的什么材料吗？教学建议本课时的重点是无机非金属材料的主要性能和用途。在教学中注重学习方法指导，让学生通过阅读、查资料，并提出具体的问题等方式了解无机非金属材料，结合我国当代利用无机非金属材料建设大型工程取得的成就，激发学生积极性，增强社会责任感，感受化学对社会发展和人类生活的巨大贡献。1．无机非金属材料（1）组成元素：多含有___、___等元素。（2）分类：_____无机非金属材料、_____无机非金属材料。（3）性能：具有耐高温、抗腐蚀、硬度___等特点，以及特殊的光学、电学等性能。（4）应用领域：日常生活应用、航空、航天、_____和_______等领域。硅氧传统新型高信息新能源2．传统无机非金属材料——硅酸盐材料（1）硅酸盐及其结构①硅酸盐的概念硅酸盐是由硅、氧和金属等元素组成的化合物的总称。它们种类繁多、组成各异、结构复杂，在自然界中广泛存在。②硅酸盐的结构在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧_______，其结构如图所示。每个Si结合__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___相互连接，每个___为两个四面体所共有，与2个Si相结合。四面体4OO③硅酸盐的特性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___、熔点高、___溶于水、化学性质稳定、耐_____等特点。高难腐蚀（2）常见的硅酸盐材料项目陶瓷玻璃水泥主要成分成分复杂________、_______和_____硅酸三钙（3CaO·SiO2）、硅酸二钙（2CaO·SiO2）、铝酸三钙（3CaO·Al2O3）生产原料_____（含水的铝硅酸盐）______________________主要原料：_____________辅助原料：适量的石膏主要设备陶瓷窑玻璃窑水泥回转窑用途建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等建筑材料、光学仪器、各种器皿、制造玻璃纤维大量用于建筑和水利工程Na2SiO3CaSiO3SiO2纯碱、石灰石、石英砂黏土石灰石、黏土存在原子结构示意图周期表中位置含量存在形态地壳中居第___位_______________第___周期、第____族单质硅是应用最为广泛的_______材料。二氧化物和硅酸盐三ⅣA半导体（3）硅和二氧化硅的用途①高纯硅广泛用于信息技术（如硅晶片是生产_____的基础材料）和新能源技术（如_________电池）等领域。②SiO2用于生产_________。芯片硅太阳能光导纤维2．新型陶瓷（1）组成：不再限于传统的硅酸盐体系。（2）特性和功能：在_____、_____、_____、磁学等方面具有很多新的特性和功能。（3）碳化硅（SiC）俗称_______，具有类似金刚石的结构，可用作磨料，具有优异的高温抗氧化性能，可用作耐高温结构材料等。（4）常见的类型：高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷。光学热学电学金刚砂3．碳纳米材料（1）富勒烯：由_______构成的一系列笼形分子的总称，如____，可以制碳纳米材料。（2）碳纳米管：可以看成是由_________卷成的管状物，具有纳米尺度的直径，比表面积大，有相当高的_____和优良的_____性能，可用于生产复合材料、电池和传感器等。（3）石墨烯：___________________厚度的单层石墨，电阻率___、热导率___，具有很高的强度，在光电器件、超级电容器、电池和复合材料等方面的应用研究在不断深入。碳原子C60石墨片层强度电学只有一个碳原子直径低高回答下列问题：由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除SiCl4、SiHCl3和Si外，还有_________（填分子式）。【解析】反应生成的HCl可用于流程中粗硅提纯的第1步，反应中剩余的H2也可循环使用。HCl、H2性质CO2SiO2①与水反应CO2＋H2OH2CO3_______②与酸反应不反应常温下与____反应SiO2＋4HF===SiF