第五章 第三节 无机非金属材料-【精彩三年】2020-2021学年高中新教材化学必修第二册课程探究与巩固配套PPT（人教版 浙江专版）

杭州良品图书有限公司 精彩三年课程探究与巩固 化学 必修第二册 第五章　化工生产中的重要非金属元素　　 第三节　无机非金属材料 * 1．定义：由_________、________和金属组成的化合物的总称。 2．结构：硅、氧构成硅氧四面体，其结构为_______________每个O为两个 四面体所共有，与2个Si相结合。 3．性质：硬度______，耐高温，______溶于水，化学性质________，耐腐 蚀等。 硅 氧 高 难 稳定 4．三种常见的硅酸盐产品 其中，玻璃生产中的两个重要反应：Na2CO3＋SiO2 ____________________、CaCO3＋SiO2 _______________________ Na2SiO3＋CO2↑ CaSiO3＋CO2↑ 1．硅和二氧化硅 (1)硅的原子结构与半导体性 硅的原子结构示意图：_________________，位于元素周期表第_______ 周期第_________族，其单质是应用最为广泛的_____________材料。 (2)高纯硅的制取 硅在自然界主要以____________(如地壳中的大多数矿物)和__________ (如水晶、玛瑙)的形式存在。 三 ⅣA 半导体 硅酸盐 氧化物 工业上制备高纯硅，一般需要先制得纯度为98%左右的粗硅，再以其为 原料制备高纯硅。例如，可以将粗硅转化为三氯硅烷(SiHCl3)，再经氢 气还原得到高纯硅。 其中涉及的主要化学反应为： ①粗硅的制备：___________________________________ ②纯硅的制备：_____________________________ ______________________________ (3)硅和二氧化硅的用途 ①高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。利用其半导体性能 可以制成计算机、通信设备和家用电器等的________，以及光伏电站、 人造卫星和电动汽车等的__________________。 芯片 硅太阳能电池 2C＋SiO2Si＋2CO↑ Si＋3HClSiHCl3＋H2 SiHCl3＋H2Si＋3HCl ②二氧化硅可用来生产____________，其通信容量大，抗干扰性能好， 传输的信号不易衰减，能有效提高通信效率。 2．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、 磁学等方面具有很多新的特性和功能，进一步拓展了陶瓷的应用领域。 例如： (1)SiC俗称__________，具有类似__________的结构，硬度________， 可用作砂纸和砂轮的磨料。 (2)碳化硅具有优异的_______________性能，可用作耐高温结构材料、 光导纤维 金刚砂 金刚石 很大 高温抗氧化 耐高温半导体材料等。 3．碳纳米材料 (1)常见碳纳米材料：富勒烯、碳纳米管、____________等。 (2)富勒烯的代表物是________，是由碳原子构成的一系列______形分子 的总称。 (3)碳纳米管：是由____________卷成的管状物，比表面积______，有相 当高的强度和优良的电学性能，可用于生产复合材料、电池和传感器等 (4)石墨烯：只有______个碳原子直径厚度的________石墨，其电阻率 ______、热导率_______，具有很高的强度。 石墨烯 C60 笼 石墨片层 大 一 单层 低 高 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)只有金属与酸反应才产生H2。(　　) (2)由SiO2＋2C Si＋2CO↑可知，碳的还原性强于硅。(　　) (3)能与NaOH溶液反应产生H2的只有Si单质。(　　) (4)普通玻璃和水泥的生产原料均含石灰石。(　　) (5)硅是半导体材料，可用于制造光导纤维。(　　) × × × √ × 2．下列有关硅和硅的化合物的用途错误的是(　　) A．硅单质作耐火材料 B．晶体硅作半导体材料 C．二氧化硅作光导纤维材料 D．高纯硅作计算机芯片材料 A 3．(1)制造玻璃时发生以下反应：Na2CO3＋SiO2 Na2SiO3＋CO2↑。该 反应能否说明H2SiO3的酸性比H2CO3强？为什么？ 答：不能。SiO2与Na2CO3的反应是在高温条件下，且生成的产物是气体 CO2，可以脱