5.3+无机非金属材料+课件+-2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

无机非金属材料CONTENTS01.硅酸盐材料02.新型无机非金属材料PPT下载http:///xiazai/材料分类无机非金属材料金属材料：包含纯金属和合金有机高分子材料传统无机非金属材料：如陶瓷、玻璃、水泥新型无机非金属材料：硅和二氧化硅、

新型陶瓷、碳纤维等复合材料塑料、纤维、橡胶硅酸盐材料-由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称1.传统的无机非金属材料从组成上看，许多无机非金属材料多含

、

等元素，具有

、

、

等特点，以及特殊的

、

等性能。硅氧光学电学耐高温抗腐蚀硬度高硅酸盐结构Si和O构成了硅氧四面体每个Si结合4个O，Si在中心，O在四面体的4个顶角许多四面体通过顶角的O相互连接每个O为两个四面体所共有，与2个Si相结合大多硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等硅酸盐性质有例外：Na2SiO3(1molSiO2中4mol共价键）物理性质化学性质白色固体，可溶于水，水溶液俗称水玻璃，是一种矿物胶，有很强的黏合性。与酸反应：硅酸：高中化学唯一难溶性酸①制硅酸；②黏合剂(矿物胶)；③耐火阻燃材料；④防腐剂用途硅酸钠Na2SiO3Na2SiO3+2HCl2NaCl+H2SiO3↓硅酸(H2SiO3)的性质(1)难溶于水的弱酸，其酸性不能使石蕊溶液变红；(2)与碱反应：H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O；(3)不稳定，受热易分解：H2SiO3===H2O＋SiO2。硅酸H2SiO3（4）可做干燥剂硅胶常见的硅酸盐材料1、三大传统无机非金属材料？

2、陶瓷的主要原料、主要成分、用途？

3、玻璃的主要原料、主要成分、生产设备、用途？

4、水泥的主要原料、主要成分、生产设备、用途？

原料性质黏土

抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等许多优点生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等应用一、陶瓷彩陶青瓷成分含水的铝硅酸盐设备陶瓷窑原料纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)、石英砂(SiO2)生产建筑材料、光学仪器和各种器皿应用二、玻璃设备玻璃窑Na2SiO3、CaSiO3、SiO2成分SiO2+Na2CO3

Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3

CaSiO3+CO2↑原料黏土、石灰石

辅助原料：适量的石膏和沙子、碎石、水等混合可以得到混凝土,大量用于建筑和水利工程应用三、水泥设备水泥回转窑硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3)成分2.新型的无机非金属材料满足科技发展的需要，应用于高端领域，含有硅、碳、氮等元素硅和二氧化硅第三周期、第ⅣA族硅元素地壳中含量排第二，应用最广泛的半导体材料，是亲氧元素，自然界无硅单质1、硅硅的物理性质灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体，熔、沸点高、硬度大晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料应用于太阳能电池、芯片硅的存在形式硅在自然界中的主要以硅酸盐（如地壳中的大多数矿物）和氧化物（如水晶、玛瑙）的形式存在自然界中只有化合态无游离态硅硅的化学性质常温下，化学性质不活泼除与氟气、氢氟酸、和强碱反应外，不跟其他物质反应Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑Si+2F2=SiF4

Si+4HF=SiF4↑+2H2↑加热时，能与O2、Cl2、C等非金属反应:Si+O2=

SiO2

△Si+2Cl2=

SiCl4

△高温Si+C===SiC(金刚砂)高纯硅的制备粗硅的制取高纯硅的制取硅的用途①半导体材料

②太阳能电池

③芯片物理性质结构特点无色，难溶于水，熔点高，硬度大。硅和二氧化硅2、二氧化硅19二氧化硅是由Si和O按照1：2的比例所组成的立体网状结构的晶体每1个Si原子周围结合4个O原子。每1个O与2个Si原子相结合[SiO4]四面体结构立体网状结构【判断】SiO2做晶体中不存在单个的SiO2分子（

）【再判断】二氧化硅的分子式是SiO2（

）无分子，由原子构成——化学式二氧化硅的用途光导纤维石英坩埚玻璃仪器水晶、玛瑙饰品二氧化硅的化学性质21【思考】为什么实验室盛放碱溶液的试剂瓶使用橡胶塞，而不用玻璃塞？二氧化硅的化学性质1、酸性氧化物与水反应与碱反应与碱性氧化物反应SiO2不溶于水，也不与水反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2+CaOCaSiO3高温2、弱氧化性SiO2+2CSi+2CO↑高温二氧化硅的化学性质3、与某些盐反应SiO2+NaCO3

NaSiO3

+CO2↑高温SiO2+CaCO3

CaSiO3

+CO2↑高温4、特性-与氢氟酸反应SiO2+4HFSiF4↑+2H2O应用：可利用二氧化硅和氢氟酸的反应来雕刻玻璃24【习题练习】二氧化硅是酸性氧化物，纯净的天然二氧化硅晶体，是一种坚硬、脆性、不溶于水的无色透明的固体，常用于制造光学仪器等。在一定条件下，下列物质不能与二氧化硅反应的是(

)①焦炭②纯碱③碳酸钙④氢氟酸⑤高氯酸⑥氢氧化钾⑦氧化钙⑧氮气A．③⑤⑦⑧B．⑤⑦⑧C．⑤⑧D．⑤⑦C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、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P23第1段碳纳米材料P23第2段碳纳米材料主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等，在能源、信息、医药等领域有着广阔的应用前景。碳纳米材料P23第2段碳纳米材料碳纳米材料主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等，在能源、信息、医药等领域有着广阔的应用前景。富勒烯由碳原子构成的一系列笼形分子的总称纳米王子定义代表C60C60的发现为纳米科学提供了重要研究对象，开启了纳米材料研究和