5.3 無(wú)機(jī)非金屬材料- 新人教版高中化學(xué)必修二課件(共28張PPT)

第三節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料02三月20231

新人教版化學(xué)2019學(xué)習(xí)目標(biāo)通過(guò)閱讀和討論，了解陶瓷、玻璃、水泥等傳統(tǒng)硅酸鹽材料的生產(chǎn)原料、性能和主要用途，知道玻璃的主要成分，感受傳統(tǒng)硅酸鹽材料在城鄉(xiāng)建設(shè)中發(fā)揮的重要作用通過(guò)學(xué)習(xí)，了解晶體硅、二氧化硅、新型陶瓷、碳納米材料的性能和用途，感受新型無(wú)機(jī)非金屬材料的奇特性能在高科技領(lǐng)域所發(fā)揮的重要作用，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣結(jié)合身邊的生活用品、電子產(chǎn)品、建筑物等用到的無(wú)機(jī)非金屬材料，感受化學(xué)就在身邊，化學(xué)材料作用巨大，提高學(xué)習(xí)化學(xué)、投身國(guó)家建設(shè)的社會(huì)責(zé)任感。02三月20232新人教版化學(xué)2019學(xué)習(xí)重點(diǎn)重點(diǎn)：

玻璃、水泥、硅、二氧化硅、新型陶瓷等無(wú)機(jī)非金屬材料的主要性能和用途，普通玻璃的主要成分02三月20233新人教版化學(xué)2019一、硅酸鹽材料【閱讀課本19頁(yè)、20頁(yè)回答下列問(wèn)題】1、傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料多為什么材料？有哪些？2、硅酸鹽材料有什么共性？從結(jié)構(gòu)上看原因是什么？3、傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料主要成分是什么？各有什么性能和用途4、工業(yè)上生產(chǎn)三大硅酸鹽材料用的原料、設(shè)備和生產(chǎn)條件各是什么？02三月20234新人教版化學(xué)2019一、硅酸鹽材料1、傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料多為什么材料？有哪些？

硅酸鹽材料；陶瓷、玻璃、水泥2、硅酸鹽材料有什么共性？從結(jié)構(gòu)上原因是什么？

硬度高、熔點(diǎn)高、難溶于水、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、耐腐蝕等特點(diǎn)；在硅酸鹽材料中，Si和O構(gòu)成了硅氧四面體結(jié)構(gòu)，Si在中心，O在四面體的四個(gè)頂角，每個(gè)Si周圍結(jié)合4個(gè)O，每個(gè)O周圍有2個(gè)Si。02三月20235新人教版化學(xué)20193.傳統(tǒng)硅酸鹽材料的性能與用途02三月20236一、硅酸鹽材料名稱主要成分性能主要用途陶瓷鋁硅酸鹽熔點(diǎn)高、硬度大、耐腐蝕、性質(zhì)穩(wěn)定建筑材料、日用器皿、衛(wèi)生潔具等玻璃Na2SiO3、CaSiO3和SiO2透光性好、硬度大、無(wú)固定熔點(diǎn)建筑材料、各種器皿、光學(xué)儀器等水泥遇水逐漸變硬（水硬性）、硬化后性質(zhì)穩(wěn)定大量用于建筑、水利、道路等工程中新人教版化學(xué)20194、工業(yè)上生產(chǎn)三大硅酸鹽材料用的原料、設(shè)備和生產(chǎn)條件各是什么？02三月20237一、硅酸鹽材料水泥玻璃陶瓷生產(chǎn)原料石灰石、黏土純堿、石灰石和石英砂黏土主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃窯陶瓷窯生產(chǎn)條件高溫新人教版化學(xué)2019小結(jié)硅酸鹽材料：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、黏土熔點(diǎn)高、硬度大、耐腐蝕、性質(zhì)穩(wěn)定建筑材料、日用器皿、衛(wèi)生潔具等純堿、石灰石和石英砂透光性好、硬度大、無(wú)固定熔點(diǎn)建筑材料、各種器皿、光學(xué)儀器等黏土遇水逐漸變硬（水硬性）、硬化后性質(zhì)穩(wěn)定大量用于建筑、水利、道路等工程中新人教版化學(xué)2019練習(xí)1、關(guān)于硅酸鹽的下列敘述正確的是（）

①大部分硅酸鹽難溶于水②硅酸鹽是構(gòu)成地殼巖石的主要成分③可溶性硅酸鹽中常見(jiàn)的是Na2SiO3、K2SiO3等④硅酸鹽是由氧化物組成的一類鹽，能夠穩(wěn)定存在 A.①④ B.①②③ C.②③④ D.①③④02三月20239B新人教版化學(xué)2019練習(xí)2、下列關(guān)于硅酸鹽工業(yè)的敘述正確的是（）A.普通玻璃的主要成分可以表示為Na2O?CaO?6SiO2，說(shuō)

明玻璃為純凈物B.陶瓷、玻璃、水泥都屬于硅酸鹽產(chǎn)品C.制玻璃、水泥時(shí)都用到了石灰石和黏土D.制玻璃的過(guò)程中發(fā)生了反應(yīng)：，說(shuō)明酸性：H2SiO3>H2CO302三月202310BNa2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑高溫新人教版化學(xué)2019二、新型無(wú)機(jī)非金屬材料硅和二氧化硅【閱讀課本21、22頁(yè)回答問(wèn)題】1、畫(huà)出硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖2、硅在周期表中的位置，在自然界中存在是怎樣的？3、硅單質(zhì)有什么特性4、通過(guò)閱讀課本內(nèi)容及資料卡片你能得出硅的哪些化學(xué)性？5、畫(huà)出工業(yè)高純硅的制備流程，寫(xiě)出相關(guān)反應(yīng)方程式02三月202311新人教版化學(xué)2019二、新型無(wú)機(jī)非金屬材料硅和二氧化硅1、畫(huà)出硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖2、硅在周期表中的位置，在自然界中存在是怎樣的？02三月202312+14284第3周期、第IVA族；位于金屬與非金屬元素分界線附近硅元素上自然界中主要以硅酸鹽和氧化物的形式存在新人教版化學(xué)2019二、新型無(wú)機(jī)非金屬材料硅和二氧化硅3、硅單質(zhì)有什么特性？4、通過(guò)閱讀課本內(nèi)容及資料卡片你能得出硅的哪些化學(xué)性？02三月202313晶體硅具有半導(dǎo)體性質(zhì)硅在自然界中無(wú)單質(zhì)形式，以硅酸鹽和氧化物的形式存在，可以預(yù)測(cè)硅與氧氣很易反應(yīng)Si+O2=SiO2Si+3HClSiHCl3+H2300℃新人教版化學(xué)2019二、新型無(wú)機(jī)非金屬材料硅和二氧化硅【閱讀課本21、22頁(yè)回答問(wèn)題】5、畫(huà)出工業(yè)高純硅的制備流程，寫(xiě)出相關(guān)反應(yīng)方程式02三月202314石英砂HCl焦炭H2粗硅SiHCl3高純硅1800～2000℃300℃1100℃新人教版化學(xué)2019二、新型無(wú)機(jī)非金屬材料硅的性質(zhì)小結(jié)1、硅和二氧化硅（1）硅存在以化合態(tài)存在，主要是氧化物和硅酸鹽物理性質(zhì)晶體的熔點(diǎn)高，硬度大，半導(dǎo)性化學(xué)性質(zhì)與氧氣反應(yīng)與氫鹵酸的反應(yīng)02三月202315Si+O2=SiO2Si+3HClSiHCl3+H2300℃新人教版化學(xué)2019硅的化學(xué)性質(zhì)的補(bǔ)充硅的化學(xué)性質(zhì)：與氧氣反應(yīng)：與氫鹵酸反應(yīng)與強(qiáng)堿反應(yīng)硅的工業(yè)制法02三月202316Si+4HFSiF4↑+2H2↑Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑此反應(yīng)可用于刻蝕玻璃新人教版化學(xué)2019Si+O2=SiO2二氧化硅性質(zhì)的補(bǔ)充二氧化硅：存在：石英、水晶、瑪瑙、沙子、光導(dǎo)纖維的主要成分均是二氧化硅；形態(tài)上有結(jié)晶形和無(wú)定形兩大類物理性質(zhì)：熔點(diǎn)高，硬度大，難溶于水化學(xué)性質(zhì)：穩(wěn)定性不與水、一般的酸反應(yīng)，但能與HF反應(yīng)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新人教版化學(xué)2019二氧化硅性質(zhì)的補(bǔ)充盛放氫氧化鈉溶液的試劑瓶用橡膠塞而不用玻璃塞的原因？玻璃試劑瓶?jī)?nèi)壁是拋光處理的,NaOH與瓶壁接觸面積很小,如果NaOH濃度不是非常大,反應(yīng)速率很慢,可以忽略的.但是,為了密封性好,瓶頸部位是磨砂了的,如果再用磨口玻璃塞,NaOH就會(huì)與玻璃中的SiO2反應(yīng),生成具有粘性的Na2SiO3,把瓶塞與瓶口黏結(jié)在一起。02三月2023新人教版化學(xué)201918名稱性能主要用途晶體硅導(dǎo)電性介于導(dǎo)體與絕緣體之間半導(dǎo)體材料、計(jì)算機(jī)芯片、太陽(yáng)能電池等二氧化硅性質(zhì)穩(wěn)定、透光性好光導(dǎo)纖維、玻璃儀器、裝飾品等02三月202319二、新型無(wú)機(jī)非金屬材料小結(jié)：硅和二氧化硅1、硅和二氧化硅新人教版化學(xué)2019二、新型無(wú)機(jī)非金屬材料新型陶瓷和碳納米材料【閱讀課本23、24頁(yè)回答問(wèn)題】1、新型無(wú)機(jī)非金屬材料除了硅、二氧化硅還有哪些？2、新型陶瓷、碳納米材料各有什么性能和用途？02三月202320新人教版化學(xué)2019二、新型無(wú)機(jī)非金屬材料

02三月202321分類名稱性能用途新型無(wú)機(jī)非金屬材料晶體硅二氧化硅新型陶瓷分別具有光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)等方面的特性分別用于激光、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、壓電陶瓷（點(diǎn)火器）、磁懸浮技術(shù)、人工關(guān)節(jié)等石墨烯電阻率低、熱導(dǎo)率高、強(qiáng)度大光電器件、超級(jí)電容、電池、復(fù)合材料等碳納米管比表面積大、電學(xué)性能好、強(qiáng)度大傳感器、電池、復(fù)合材料等新人教版化學(xué)2019碳納米材料二、新型無(wú)機(jī)非金屬材料【問(wèn)題】1、新型陶瓷有哪些？各有什么性能用途？2、碳納米材料有哪些？各有什么性能和用途？02三月202322新型陶瓷高溫結(jié)構(gòu)陶瓷耐高溫、抗氧化、耐磨蝕等優(yōu)良性能火箭、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和高溫電極材料壓電陶瓷實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能的相互轉(zhuǎn)化濾波器、揚(yáng)聲器、超聲波探傷器、點(diǎn)火器透明陶瓷光學(xué)性能，耐高溫，絕緣性好高壓鈉燈，激光器和高溫探測(cè)窗超電陶瓷超導(dǎo)性電力、交通、醫(yī)療新人教版化學(xué)2019二、新型無(wú)機(jī)非金屬材料【問(wèn)題】2、碳納米材料有哪些？各有什么性能和用途？02三月202323碳納米材料富勒烯由C構(gòu)成的一系列籠形分子（C60）開(kāi)啟了碳納米研究和應(yīng)用的新時(shí)代碳納米管由石墨片層卷成的管狀物，具有納米尺度的直徑比表面積大，相當(dāng)高的強(qiáng)度和優(yōu)良導(dǎo)電性能生產(chǎn)復(fù)合材料、電池和傳感器石墨烯一個(gè)碳原子直徑厚度的單層石墨電阻率低、熱電率高，具有很高強(qiáng)度光電器件、超級(jí)電容器、電池和復(fù)合材料新人教版化學(xué)2019練習(xí)1、下列敘述錯(cuò)誤的是（） A.硅在自然界中主要以單質(zhì)形式存在 B.硅是應(yīng)用最廣泛的半導(dǎo)體材料 C.高純度的硅可用于制造計(jì)算機(jī)芯片 D.二氧化硅可用于生產(chǎn)玻璃02三月202324A新人教版化學(xué)2019練習(xí)2、下列物品或設(shè)施：①陶瓷餐具②磚瓦③混凝土橋墩④門(mén)窗玻璃⑤水晶鏡片⑥石英鐘⑦水晶項(xiàng)鏈⑧硅太陽(yáng)能電池⑨光導(dǎo)纖維⑩計(jì)算機(jī)芯片

（1）使用了硅單質(zhì)的是

。（填序號(hào)，下同）

（2）使用了二氧化硅的是

。

（3）使用了硅酸鹽材料的是

。02三月202325⑧⑩⑤⑥⑦⑨①②③④新人教版化學(xué)2019練習(xí)3、從石墨中分離出來(lái)的石墨烯是已知最薄、最堅(jiān)硬的物質(zhì)，可制成電阻率最小的納米材料，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于石墨烯的說(shuō)法正確的是（） A.具有良好的導(dǎo)電性 B.可用于制造學(xué)電器件 C.與金剛石互同素異形體 D.不能與氧氣反應(yīng)02三月202326D新人教版化學(xué)2019練習(xí)4、A、B、C、D、E代表單質(zhì)或化合物，它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示。A為地殼中含量?jī)H次于氧的非金屬元素的單質(zhì)，其晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似。（已知：同族主族元素其單質(zhì)和化合物有很強(qiáng)的相似性）

請(qǐng)?zhí)羁眨海?）組成A單質(zhì)的元素最高價(jià)為

。（2）B的化學(xué)式為

。B和碳反應(yīng)生成A和E的化學(xué)方程式（3）C的化學(xué)式為

，D