【課件】無機非金屬材料++課件高一下學期化學人教版（2019）必修第二冊

第三節(jié)無機非金屬材料第五章化工生產中的重要非金屬元素材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質基礎，人類使用的材料除了金屬材料，還有無機非金屬材料等。從組成上看，許多無機非金屬材料含有硅、氧等元素，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。隨著工業(yè)生產和社會發(fā)展對材料性能要求的提高，一批新型無機非金屬材料相繼誕生，成為航空、航天、信息和新能源等高技術領域必需的材料。材料按照化學組成和特性來分：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、合成纖維第

頁1傳統(tǒng)的硅酸鹽材料陶瓷玻璃水泥第

頁由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱；一、硅酸鹽的組成、結構和性質、表示方法：3、性質：

大多數(shù)難溶于水、硬度高

、耐高溫、

耐腐蝕、化學性質穩(wěn)定；少數(shù)可溶，如Na2SiO3，K2SiO3等。2、結構：

在硅酸鹽中硅原子和氧原子構成了硅氧四面體，如圖所示，四面體通過頂角的氧彼此相連，每個氧原子為2個四面體所共有。1、概念：1.陶瓷：以黏土（含水的鋁硅酸鹽）為主要原料，經高溫燒結而成。二、常見的硅酸鹽產品：2.玻璃：

原料：純堿、石灰石、石英砂（SiO2）混合、粉碎、熔融主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2資料卡片含Pb原料制造光學玻璃，制造眼鏡、照相機、光學儀器透鏡。加入硼酸鹽制耐化學腐蝕、耐溫度急劇變化的玻璃，可用于實驗室使用的玻璃儀器。加一些金屬氧化物或鹽可得到彩色玻璃，用于建筑和裝飾。用途：建筑材料、光學儀器、器皿、玻璃纖維等生產設備：玻璃熔爐【思考交流】1.生產玻璃的原料是純堿、石灰石和石英砂(主要成分為SiO2),而玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2,那么在生產過程中發(fā)生了怎樣的反應?試寫出反應的化學方程式。2.玻璃有固定熔沸點嗎？為什么？混合物沒有固定的熔沸點。3.水泥——建筑的基石水泥原料：工業(yè)設備：黏土、石灰石、石膏水泥回轉窯混凝土：水泥、沙子和碎石等與水混合石膏的作用：條件：高溫煅燒調節(jié)水泥硬化速率【歸納總結】黏土生產建筑材料、絕緣材料、日用器皿、衛(wèi)生潔具等純堿、石灰石和石英砂（主要成分是SiO2）Na2SiO3、CaSiO3和SiO2生產建筑材料、光學儀器和各種器皿，制造玻璃纖維用于高強度復合材料黏土和石灰石以及其他輔料大量用于建筑和水利工程第

頁2新型無機非金屬材料硅和二氧化硅新型陶瓷碳納米材料1、單質硅應用半導體材料芯片晶體管太陽能電池硅的化學性質高純硅單質的制備工業(yè)上用焦炭還原石英砂可制得粗硅，將粗硅進一步提純得到高純硅。石英砂粗硅SiHCl3高純硅焦炭1800-2000℃300℃1100℃H2HCl粗硅（高純硅99.9999999％）應用及存在瑪瑙沙子光導纖維（光纖）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；結晶的二氧化硅叫石英。

二氧化硅可用來生產光導纖維。光導纖維的通信容量大，抗干擾性能好，傳輸?shù)男盘柌灰姿p，能有效提高通信效率。光導纖維主要特性：①抗干擾性能好，不發(fā)生輻射；②通訊質量好；③質量輕、耐腐蝕。思考與交流根據(jù)以往所學、本節(jié)內容，嘗試總結SiO2的化學性質。SiO2能通過與水的反應生成H2SiO3體現(xiàn)其酸性氧化物通性嗎？拓展：硅酸鈉的性質【信息】

已知碳的非金屬性強于硅，則碳酸的酸性比硅酸（強還是弱？）請利用這一性質分析解釋硅酸鈉溶液久置空氣中會有什么現(xiàn)象？（1）與酸反應（強酸制弱酸）（2）防火材料三、新型陶瓷新型陶瓷在組成上不再限于傳統(tǒng)的硅酸鹽體系，在光學、熱學、電學、磁學等方面有很多新的特性和功能。氮化硅陶瓷氧化鋁陶瓷碳化硅陶瓷【科學·技術·社會】壓電陶瓷：透明陶瓷：主要有鈦酸鹽和鋯酸鹽等，能實現(xiàn)機械能與電能的相互轉化，可用于濾波器、揚聲器、超聲波探傷器和點火器等。主要有氧化鋁、氧化釔等氧化物透明陶瓷和氮化鋁、氟化鈣等非氧化物透明陶瓷，具有優(yōu)異的光學性能，耐高溫，絕緣性好，可用于高壓鈉燈、激光器和高溫探測窗等。超導陶瓷：在某一臨界溫度下電阻為零，具有超導性，用于電力、交通、醫(yī)療等領域。高溫結構陶瓷：一般用碳化硅、氮化硅