第五章 第三节 无机非金属材料（配套课件）-2021-2022学年高一化学人教版必修第二册【创新设计】同步学考笔记

第三节　无机非金属材料 第5章 化工生产中的重要非金属元素 INNOVATIVE DESIGN 【课程标准要求】　 1.了解硅酸盐及其结构特点，了解传统硅酸盐产品的工业生产。 2.了解硅和二氧化硅的性质，认识碳化硅、氮化硅、纳米材料等新型无机非金属材料。 3.知道硅及其化合物在材料家族中的应用。 2 新知自主预习 课堂互动探究 课时训练 目 录 CONTENTS /////// /////// /////// 课堂小结·即时达标 /////// 3 目录 1 新知自主预习 4 一、硅酸盐材料 1.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 耐高温 抗腐蚀 硬度高 光学 电学 新知自主预习 目录 创新设计 5 2.硅酸盐及其结构 (1)硅酸盐的结构 在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧____________结构，Si在中心，O在四面体的4个顶角，每个Si结合________个O，每个O结合________个Si。 (2)硅酸盐材料的特性 硅酸盐材料大多具有硬度________、________溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点。 四面体 4 2 高 难 新知自主预习 目录 创新设计 3.常见的硅酸盐材料   陶瓷 普通玻璃 普通水泥 原料 主要原料：_____________，辅助原料：适量的石膏 设备 陶瓷窑 主要 成分 __________(Na2SiO3)、___________(CaSiO3)、二氧化硅(SiO2) 硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3) 黏土(含水的铝硅酸盐) 纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)、石英砂(SiO2) 石灰石、黏土 玻璃窑 水泥回转窑 硅酸盐 硅酸钠 硅酸钙 新知自主预习 目录 创新设计 性能 硬度_____、耐高温、_____溶于水、化学性质__________、耐__________等特点 用途 建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等 建筑材料、光学仪器、各种器皿、制造玻璃纤维等 大量用于建筑和水利工程 拓展　(1)陶瓷、玻璃、水泥等传统无机非金属材料都是以含硅物质为原料，经过高温发生复杂的物理、化学变化制成，产品都为硅酸盐。(2)生产中采用不同的原料和工艺，也可以制得多种具有不同性能和用途的玻璃。例如，利用含有铅的原料可制得光学玻璃；加入硼酸盐制成耐化学腐蚀、耐温度急剧变化的玻璃；加入一些金属氧化物或盐可以得到彩色玻璃。 高 难 稳定 腐蚀 新知自主预习 目录 创新设计 【微自测】 1.下列描述中正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)硅酸盐是由硅、氧和金属组成的混合物(　　) (2)硅酸盐结构较为复杂，大多不溶于水，化学性质很稳定(　　) (3)硅氧四面体结构决定了硅酸盐材料的硬度高、耐腐蚀等特点(　　) (4)硅氧四面体中，硅原子与氧原子都是以共价键结合(　　) (5)水泥与玻璃的共同原料是石灰石，水泥与陶瓷的共同原料是黏土(　　) (6)陶瓷、玻璃、水泥的生产都需要在高温下进行(　　) (7)玻璃和水泥生产中都发生复杂的物理和化学变化(　　) × √ √ √ √ √ √ 新知自主预习 目录 创新设计 二、新型无机非金属材料 1.硅和二氧化硅 (1)硅的存在与结构 存在 原子结构示意图 周期表中位置 含量 存在形态 地壳中居 第____位 二 氧化物和硅酸盐 第三周期ⅣA族 新知自主预习 目录 创新设计 (2)高纯硅的制备 其中涉及的主要化学反应为： ①___________________________________________， ②___________________________________________， ③___________________________________________。 新知自主预习 目录 创新设计 11 新知自主预习 目录 创新设计 2.新型陶瓷 新型材料 成分 性能 主要应用 金刚砂   硬度________、耐________、抗氧化 磨料、耐高温结构材料、耐高温半导体材料 高温结构 陶瓷 碳化硅、氮化硅、金属氧化物 耐________、抗氧化、耐________ 用于火箭发动机、汽车发动机和高温电极材料等 碳化硅(SiC) 大 高温 高温 腐蚀 新知自主预习 目录 创新设计 压电 陶瓷 钛酸盐、锆酸盐等 能实现________能和________能的相互转化 用于滤波器、扬声器、超声波探伤器和点火器等 透明 陶瓷 氧化铝、氧化钇