【课件】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

第三节无机非金属材料第五章化工生产中的重要非金属元素材料是人类赖以生存和发展的物质基础，人类使用的材料除了金属材料，还有无机非金属材料等。从组成上看，许多无机非金属材料含有硅、氧等元素，具有耐高温、抗腐蚀、硬度高等特点，以及特殊的光学、电学等性能。随着工业生产和社会发展对材料性能要求的提高，一批新型无机非金属材料相继诞生，成为航空、航天、信息和新能源等高技术领域必需的材料。材料按照化学组成和特性来分：无机非金属材料金属材料高分子材料：传统无机非金属材料新型无机非金属材料塑料、合成橡胶、合成纤维第

页1传统的硅酸盐材料陶瓷玻璃水泥第

页由硅、氧和金属组成的化合物的总称；一、硅酸盐的组成、结构和性质、表示方法：3、性质：

大多数难溶于水、硬度高

、耐高温、

耐腐蚀、化学性质稳定；少数可溶，如Na2SiO3，K2SiO3等。2、结构：

在硅酸盐中硅原子和氧原子构成了硅氧四面体，如图所示，四面体通过顶角的氧彼此相连，每个氧原子为2个四面体所共有。1、概念：1.陶瓷：以黏土（含水的铝硅酸盐）为主要原料，经高温烧结而成。二、常见的硅酸盐产品：2.玻璃：

原料：纯碱、石灰石、石英砂（SiO2）混合、粉碎、熔融主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2资料卡片含Pb原料制造光学玻璃，制造眼镜、照相机、光学仪器透镜。加入硼酸盐制耐化学腐蚀、耐温度急剧变化的玻璃，可用于实验室使用的玻璃仪器。加一些金属氧化物或盐可得到彩色玻璃，用于建筑和装饰。用途：建筑材料、光学仪器、器皿、玻璃纤维等生产设备：玻璃熔炉【思考交流】1.生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英砂(主要成分为SiO2),而玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2,那么在生产过程中发生了怎样的反应?试写出反应的化学方程式。2.玻璃有固定熔沸点吗？为什么？混合物没有固定的熔沸点。3.水泥——建筑的基石水泥原料：工业设备：黏土、石灰石、石膏水泥回转窑混凝土：水泥、沙子和碎石等与水混合石膏的作用：条件：高温煅烧调节水泥硬化速率【归纳总结】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）Na2SiO3、CaSiO3和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第

页2新型无机非金属材料硅和二氧化硅新型陶瓷碳纳米材料1、单质硅应用半导体材料芯片晶体管太阳能电池硅的化学性质高纯硅单质的制备工业上用焦炭还原石英砂可制得粗硅，将粗硅进一步提纯得到高纯硅。石英砂粗硅SiHCl3高纯硅焦炭1800-2000℃300℃1100℃H2HCl粗硅（高纯硅99.9999999％）应用及存在玛瑙沙子光导纤维（光纤）水晶石英2、二氧化硅SiO2是自然界中沙子、石英的主要成分。天然二氧化硅叫硅石；结晶的二氧化硅叫石英。

二氧化硅可用来生产光导纤维。光导纤维的通信容量大，抗干扰性能好，传输的信号不易衰减，能有效提高通信效率。光导纤维主要特性：①抗干扰性能好，不发生辐射；②通讯质量好；③质量轻、耐腐蚀。思考与交流根据以往所学、本节内容，尝试总结SiO2的化学性质。SiO2能通过与水的反应生成H2SiO3体现其酸性氧化物通性吗？拓展：硅酸钠的性质【信息】

已知碳的非金属性强于硅，则碳酸的酸性比硅酸（强还是弱？）请利用这一性质分析解释硅酸钠溶液久置空气中会有什么现象？（1）与酸反应（强酸制弱酸）（2）防火材料三、新型陶瓷新型陶瓷在组成上不再限于传统的硅酸盐体系，在光学、热学、电学、磁学等方面有很多新的特性和功能。氮化硅陶瓷氧化铝陶瓷碳化硅陶瓷【科学·技术·社会】压电陶瓷：透明陶瓷：主要有钛酸盐和锆酸盐等，能实现机械能与电能的相互转化，可用于滤波器、扬声器、超声波探伤器和点火器等。主要有氧化铝、氧化钇等氧化物透明陶瓷和氮化铝、氟化钙等非氧化物透明陶瓷，具有优异的光学性能，耐高温，绝缘性好，可用于高压钠灯、激光器和高温探测窗等。超导陶瓷：在某一临界温度下电阻为零，具有超导性，用于电力、交通、医疗等领域。高温结构陶瓷：一般用碳化硅、氮化硅