5.3 无机非金属材料- 新人教版高中化学必修二课件(共28张PPT)

第三节无机非金属材料02三月20231

新人教版化学2019学习目标通过阅读和讨论，了解陶瓷、玻璃、水泥等传统硅酸盐材料的生产原料、性能和主要用途，知道玻璃的主要成分，感受传统硅酸盐材料在城乡建设中发挥的重要作用通过学习，了解晶体硅、二氧化硅、新型陶瓷、碳纳米材料的性能和用途，感受新型无机非金属材料的奇特性能在高科技领域所发挥的重要作用，激发学习化学的兴趣结合身边的生活用品、电子产品、建筑物等用到的无机非金属材料，感受化学就在身边，化学材料作用巨大，提高学习化学、投身国家建设的社会责任感。02三月20232新人教版化学2019学习重点重点：

玻璃、水泥、硅、二氧化硅、新型陶瓷等无机非金属材料的主要性能和用途，普通玻璃的主要成分02三月20233新人教版化学2019一、硅酸盐材料【阅读课本19页、20页回答下列问题】1、传统无机非金属材料多为什么材料？有哪些？2、硅酸盐材料有什么共性？从结构上看原因是什么？3、传统无机非金属材料主要成分是什么？各有什么性能和用途4、工业上生产三大硅酸盐材料用的原料、设备和生产条件各是什么？02三月20234新人教版化学2019一、硅酸盐材料1、传统无机非金属材料多为什么材料？有哪些？

硅酸盐材料；陶瓷、玻璃、水泥2、硅酸盐材料有什么共性？从结构上原因是什么？

硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点；在硅酸盐材料中，Si和O构成了硅氧四面体结构，Si在中心，O在四面体的四个顶角，每个Si周围结合4个O，每个O周围有2个Si。02三月20235新人教版化学20193.传统硅酸盐材料的性能与用途02三月20236一、硅酸盐材料名称主要成分性能主要用途陶瓷铝硅酸盐熔点高、硬度大、耐腐蚀、性质稳定建筑材料、日用器皿、卫生洁具等玻璃Na2SiO3、CaSiO3和SiO2透光性好、硬度大、无固定熔点建筑材料、各种器皿、光学仪器等水泥遇水逐渐变硬（水硬性）、硬化后性质稳定大量用于建筑、水利、道路等工程中新人教版化学20194、工业上生产三大硅酸盐材料用的原料、设备和生产条件各是什么？02三月20237一、硅酸盐材料水泥玻璃陶瓷生产原料石灰石、黏土纯碱、石灰石和石英砂黏土主要设备水泥回转窑玻璃窑陶瓷窑生产条件高温新人教版化学2019小结硅酸盐材料：1、陶瓷2、玻璃3、水泥02三月20238原料性能用途原料性能用途原料性能用途原料性能主要用途石灰石、黏土熔点高、硬度大、耐腐蚀、性质稳定建筑材料、日用器皿、卫生洁具等纯碱、石灰石和石英砂透光性好、硬度大、无固定熔点建筑材料、各种器皿、光学仪器等黏土遇水逐渐变硬（水硬性）、硬化后性质稳定大量用于建筑、水利、道路等工程中新人教版化学2019练习1、关于硅酸盐的下列叙述正确的是（）

①大部分硅酸盐难溶于水②硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分③可溶性硅酸盐中常见的是Na2SiO3、K2SiO3等④硅酸盐是由氧化物组成的一类盐，能够稳定存在 A.①④ B.①②③ C.②③④ D.①③④02三月20239B新人教版化学2019练习2、下列关于硅酸盐工业的叙述正确的是（）A.普通玻璃的主要成分可以表示为Na2O•CaO•6SiO2，说

明玻璃为纯净物B.陶瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品C.制玻璃、水泥时都用到了石灰石和黏土D.制玻璃的过程中发生了反应：，说明酸性：H2SiO3>H2CO302三月202310BNa2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑高温新人教版化学2019二、新型无机非金属材料硅和二氧化硅【阅读课本21、22页回答问题】1、画出硅的原子结构示意图2、硅在周期表中的位置，在自然界中存在是怎样的？3、硅单质有什么特性4、通过阅读课本内容及资料卡片你能得出硅的哪些化学性？5、画出工业高纯硅的制备流程，写出相关反应方程式02三月202311新人教版化学2019二、新型无机非金属材料硅和二氧化硅1、画出硅的原子结构示意图2、硅在周期表中的位置，在自然界中存在是怎样的？02三月202312+14284第3周期、第IVA族；位于金属与非金属元素分界线附近硅元素上自然界中主要以硅酸盐和氧化物的形式存在新人教版化学2019二、新型无机非金属材料硅和二氧化硅3、硅单质有什么特性？4、通过阅读课本内容及资料卡片你能得出硅的哪些化学性？02三月202313晶体硅具有半导体性质硅在自然界中无单质形式，以硅酸盐和氧化物的形式存在，可以预测硅与氧气很易反应Si+O2=SiO2Si+3HClSiHCl3+H2300℃新人教版化学2019二、新型无机非金属材料硅和二氧化硅【阅读课本21、22页回答问题】5、画出工业高纯硅的制备流程，写出相关反应方程式02三月202314石英砂HCl焦炭H2粗硅SiHCl3高纯硅1800∼2000℃300℃1100℃新人教版化学2019二、新型无机非金属材料硅的性质小结1、硅和二氧化硅（1）硅存在以化合态存在，主要是氧化物和硅酸盐物理性质晶体的熔点高，硬度大，半导性化学性质与氧气反应与氢卤酸的反应02三月202315Si+O2=SiO2Si+3HClSiHCl3+H2300℃新人教版化学2019硅的化学性质的补充硅的化学性质：与氧气反应：与氢卤酸反应与强碱反应硅的工业制法02三月202316Si+4HFSiF4↑+2H2↑Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑此反应可用于刻蚀玻璃新人教版化学2019Si+O2=SiO2二氧化硅性质的补充二氧化硅：存在：石英、水晶、玛瑙、沙子、光导纤维的主要成分均是二氧化硅；形态上有结晶形和无定形两大类物理性质：熔点高，硬度大，难溶于水化学性质：稳定性不与水、一般的酸反应，但能与HF反应具有酸性氧化物的通性氧化性02三月202317SiO2+4HF=SiF4↑+2H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2+CaO=CaSiO3新人教版化学2019二氧化硅性质的补充盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞的原因？玻璃试剂瓶内壁是抛光处理的,NaOH与瓶壁接触面积很小,如果NaOH浓度不是非常大,反应速率很慢,可以忽略的.但是,为了密封性好,瓶颈部位是磨砂了的,如果再用磨口玻璃塞,NaOH就会与玻璃中的SiO2反应,生成具有粘性的Na2SiO3,把瓶塞与瓶口黏结在一起。02三月2023新人教版化学201918名称性能主要用途晶体硅导电性介于导体与绝缘体之间半导体材料、计算机芯片、太阳能电池等二氧化硅性质稳定、透光性好光导纤维、玻璃仪器、装饰品等02三月202319二、新型无机非金属材料小结：硅和二氧化硅1、硅和二氧化硅新人教版化学2019二、新型无机非金属材料新型陶瓷和碳纳米材料【阅读课本23、24页回答问题】1、新型无机非金属材料除了硅、二氧化硅还有哪些？2、新型陶瓷、碳纳米材料各有什么性能和用途？02三月202320新人教版化学2019二、新型无机非金属材料

02三月202321分类名称性能用途新型无机非金属材料晶体硅二氧化硅新型陶瓷分别具有光学、热学、电学、磁学等方面的特性分别用于激光、火箭发动机、压电陶瓷（点火器）、磁悬浮技术、人工关节等石墨烯电阻率低、热导率高、强度大光电器件、超级电容、电池、复合材料等碳纳米管比表面积大、电学性能好、强度大传感器、电池、复合材料等新人教版化学2019碳纳米材料二、新型无机非金属材料【问题】1、新型陶瓷有哪些？各有什么性能用途？2、碳纳米材料有哪些？各有什么性能和用途？02三月202322新型陶瓷高温结构陶瓷耐高温、抗氧化、耐磨蚀等优良性能火箭、汽车发动机和高温电极材料压电陶瓷实现机械能与电能的相互转化滤波器、扬声器、超声波探伤器、点火器透明陶瓷光学性能，耐高温，绝缘性好高压钠灯，激光器和高温探测窗超电陶瓷超导性电力、交通、医疗新人教版化学2019二、新型无机非金属材料【问题】2、碳纳米材料有哪些？各有什么性能和用途？02三月202323碳纳米材料富勒烯由C构成的一系列笼形分子（C60）开启了碳纳米研究和应用的新时代碳纳米管由石墨片层卷成的管状物，具有纳米尺度的直径比表面积大，相当高的强度和优良导电性能生产复合材料、电池和传感器石墨烯一个碳原子直径厚度的单层石墨电阻率低、热电率高，具有很高强度光电器件、超级电容器、电池和复合材料新人教版化学2019练习1、下列叙述错误的是（） A.硅在自然界中主要以单质形式存在 B.硅是应用最广泛的半导体材料 C.高纯度的硅可用于制造计算机芯片 D.二氧化硅可用于生产玻璃02三月202324A新人教版化学2019练习2、下列物品或设施：①陶瓷餐具②砖瓦③混凝土桥墩④门窗玻璃⑤水晶镜片⑥石英钟⑦水晶项链⑧硅太阳能电池⑨光导纤维⑩计算机芯片

（1）使用了硅单质的是

。（填序号，下同）

（2）使用了二氧化硅的是

。

（3）使用了硅酸盐材料的是

。02三月202325⑧⑩⑤⑥⑦⑨①②③④新人教版化学2019练习3、从石墨中分离出来的石墨烯是已知最薄、最坚硬的物质，可制成电阻率最小的纳米材料，其结构如图所示。下列关于石墨烯的说法正确的是（） A.具有良好的导电性 B.可用于制造学电器件 C.与金刚石互同素异形体 D.不能与氧气反应02三月202326D新人教版化学2019练习4、A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互转化关系如下图所示。A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似。（已知：同族主族元素其单质和化合物有很强的相似性）

请填空：（1）组成A单质的元素最高价为

。（2）B的化学式为

。B和碳反应生成A和E的化学方程式（3）C的化学式为

，D