【公開課】無機非金屬材料++第一課時++課件高一下學期化學人教版（2019）必修第二冊

第三節(jié)無機非金屬材料課程學習目標認識新型非金屬材料的應用3認識硅和二氧化硅的性質(zhì)及應用2認識傳統(tǒng)無機非金屬材料的原料、成分和應用1導入這些地標建筑可能會用到哪些材料，列舉一下。新課展示材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎。金屬材料非金屬材料無機非金屬材料金屬材料高分子材料：傳統(tǒng)無機非金屬材料新型無機非金屬材料塑料、合成橡膠、合成纖維陶瓷，玻璃，水泥硅和SiO2，新型陶瓷，碳納米材料非金屬材料傳統(tǒng)非金屬材料新型非金屬材料非金屬材料1、性能和優(yōu)點具有耐高溫、抗腐蝕、硬度高等特點，以及特殊的光學、電學等性能。2、分類一、傳統(tǒng)非金屬材料傳統(tǒng)非金屬材料多為硅酸鹽材料，包括陶瓷、玻璃、水泥三大類。硅酸鹽的結構硅氧四面體結構決定了硅酸鹽材料大多具有硬度高、難溶于水、耐高溫、耐腐蝕等特點。1、陶瓷陶瓷原料歷史應用黏土

(含水的鋁硅酸鹽)青花瓷、唐三彩China瓷都

生產(chǎn)建筑材料、絕緣材料、日用器皿、衛(wèi)生潔具等2、玻璃玻璃成分原料應用Na2SiO3、CaSiO3、SiO2純堿、石灰石和石英砂生產(chǎn)建筑材料、光學儀器、制造玻璃纖維用于高強度復合材料等SiO2玻璃的生產(chǎn)以純堿、石灰石和石英砂為原料，經(jīng)混合、粉碎，在玻璃窯中熔融，發(fā)生復雜的物理和化學變化而制得的。SiO2

+

Na2CO3

Na2SiO3

+

CO2↑SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑高溫高溫硅酸鈣硅酸鈉硅酸鈉(Na2SiO3)

白色固體，具有黏合性，可溶于水。是制備硅膠和木材防火劑等的原料。Na2SiO3水溶液俗稱：

水玻璃Na2SiO3不同性能的玻璃3、水泥黏土石灰石水泥原料應用條件高溫煅燒制作混凝土、大量用于建筑和水利工程。石膏的作用：調(diào)節(jié)水泥硬化速率水泥、沙子、碎石和水二、新型非金屬材料滿足科技發(fā)展的需要，應用于高端領域1、硅在自然界的存在原子結構示意圖周期表中位置含量存在形態(tài)地殼中居第____位________________

__________________二氧化物硅酸鹽第三周期第ⅣA族1、硅硅是一種親氧元素，在自然界總是與氧相互結合以化合態(tài)存在單質(zhì)的導電性：介于導體與絕緣體之間處于金屬與非金屬的過渡位置自然界的硅：不存在單質(zhì)硅高純硅的制備工業(yè)上制備高純硅，一般需要先制得純度為98%左右的粗硅，再以其為原料制備高純硅。例如，可以將粗硅轉化為三氯硅烷(SiHCl3)，再經(jīng)氫氣還原得到高純硅。①

SiO2+2CSi+2CO↑18000C~20000C②

Si+3HClSiHCl3+H23000C③

SiHCl3+H2Si+3HCl11000C硅的用途半導體材料硅晶片用于生產(chǎn)芯片二氧化硅的性質(zhì)純凈的二氧化硅晶體，是一種堅硬、脆、不溶于水的無色透明的固體一、物理性質(zhì)二、化學性質(zhì)SiO2

屬于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性①SiO2

不溶于水，不與水反應②SiO2

可與堿性氧化物反應SiO2+CaO

CaSiO3高溫③SiO2

可與強堿反應SiO2

+2NaOH

Na2SiO3

+H2O有粘性?實驗室盛裝NaOH溶液的試劑瓶用橡膠塞而不用玻璃塞，你知道為什么嗎?思考玻璃中的SiO2與NaOH溶液反應生成有粘性的Na2SiO3，使瓶塞與瓶口粘在一起而難以打開。（提示：玻璃中含有SiO2）你知道玻璃上的圖案是如何刻上去的嗎？與氫氟酸HF反應——常用于雕刻玻璃

SiO2+4HF＝SiF4↑+2H2O特性：?氫氟酸能保存在玻璃瓶中嗎？思考不能，應保存在塑料瓶中。光導纖維石英坩堝瑪瑙水晶SiO2的用途建筑材料玻璃沙子光導纖維難溶于水溶解度很小，是一種弱酸，酸性弱于碳酸，不能使指示劑變色——硅酸(H2SiO3)1、物理性質(zhì)【拓展】硅膠用途：做干燥劑——硅酸(H2SiO3)2、化學性質(zhì)【拓展】3、制備不穩(wěn)定性H2SiO3

=SiO2+H2O▲原理：強酸制弱酸Na2SiO3+2HCl=H2SiO3

(膠體)+2NaClNa2SiO3+CO2+H2O=

H2SiO3(膠體)+Na2CO33、新型陶瓷

碳化硅（SiC）俗稱金剛砂，其中的碳原子和硅原子通過共價鍵連接，具有類似金剛石的結構，硬度很大，可用作砂紙和砂輪的磨料。高溫結構陶瓷透明陶瓷壓電陶瓷超導陶瓷新型陶瓷

碳納米材料是近年來人們十分關注的一類新型無機非金屬材料，主要包括富勒烯、碳納米管、石墨烯

等。

在能源、信息、醫(yī)藥等領域有著廣闊的應用前景。4、碳納米材料——富勒烯碳納米材料

C60是富勒烯的代表物。

C60的發(fā)現(xiàn)為納米科學提供了重要的研究對象，開啟了碳納米材料研究和應用的新時代。富勒烯是由碳原子構成的一系列籠形分子的總稱?！技{米管碳納米材料

碳納米管的比表面積大，有相當高的強度和優(yōu)良的電學性能，可用于生產(chǎn)復合材料、電池和傳感器等。碳納米管可以看成是由石墨片層卷成的管狀物，具有納米尺度的直徑?！┨技{米材料

作為一種具有優(yōu)異性能的新型材料，石墨烯在光電器件、超級電容器、電池和復合材料等方面的應用研究正在不斷