5.3 无机非金属材料（课件PPT）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中化学必修第二册（人教版2019 双选版）

第三节 无机非金属材料 (一)硅酸盐材料 硅酸盐的结构、特点 结构 特点 硅酸盐材料大多具有硬度高、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点 陶瓷 主要原料 制备过程 生产应用 黏土 原料经高温烧结而成 建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等 玻璃和 水泥 产品 主要原料 主要设备 主要成分 用途 普通 玻璃 建筑材料、光学仪器、各种器皿、高强度复合材料等 水泥 和沙子、碎石、水等混合可以得到混凝土，大量用于建筑和水利工程 续表 纯碱、 石灰石、 石英砂 玻璃窑 Na2SiO3、 CaSiO3、SiO2 石灰石、 黏土 水泥回转窑 硅酸盐 [微点拨] ①硅氧四面体中键角为109°28′。 ②陶瓷、玻璃、水泥为混合物，没有固定熔点。 [微迁移] 用石灰水抹墙和用水泥砌墙的硬化原理并不相同，石灰水抹墙的反应为Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O；水泥的硬化是发生了复杂的物理化学变化，二者原理不同。 续表 (二)新型无机非金属材料 硅太阳能 新型陶瓷碳化硅 (SiC) 俗称 结构特点 主要性能 生产应用 金 刚 砂 碳原子和硅原子通过共价键连接，具有类似金刚石的结构 硬度很大、优异的高温抗氧化性能 砂纸和砂轮的磨料、耐高温结构材料和耐高温半导体材料 碳纳米材料   结构特点 应用 富勒烯 由碳原子构成的一系列笼形分子的总称 代表物 ，开启了碳纳米材料研究和应用的新时代 碳纳 米管 由石墨片层卷成的管状物，具有纳米尺度的直径 用于生产 、电池和传感器 石墨烯 只有一个碳原子直径厚度的单层石墨 应用于光电器件、超级电容器、电池和复合材料 续 表 C60 复合材料 [微提醒] 工业上利用焦炭与SiO2在高温下反应制备粗硅，不能说明碳的还原性大于硅，因为反应是在高温条件下发生的，不是通常情况下发生的反应，故不能比较还原性的强弱。 [微辨析] 传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的比较：传统无机非金属材料具有性质稳定、抗腐蚀、耐高温等优点，但质脆，经不起热冲击；新型无机非金属材料除具有传统无机非金属材料的优点外，还有某些特征如强度高、具有电学、光学特性和生物功能等。 续表 [新知探究(一)] 硅酸盐材料的生产与应用 [理解与辨析能力] [发展认知] 1．关于玻璃的认识 (1)制造玻璃的原料熔融后发生了复杂的物理变化和化学变化。制得的玻璃是混合物，没有固定的熔点。 (2)钢化玻璃与普通玻璃的主要成分完全相同。 (3)常见玻璃种类 玻璃种类 性能 用途 含铅的光学玻璃 透光性好，折射率高 制造眼镜、照相机和光学仪器的透镜 加入硼酸盐的玻璃 耐化学腐蚀、耐高温急剧变化 制实验玻璃仪器 加入金属氧化物或盐得到的彩色玻璃 具有多种颜色 建筑、装饰 2．关于水泥的认识 (1)水泥具有吸水性，在空气中吸水发生复杂的物理、化学变化而失去了原有的性质，因而变硬的水泥不能使用。 (2)水泥不能抗酸的腐蚀是因为水泥的成分中有碳酸盐，碳酸盐与酸反应会放出CO2。 从陶瓷材料发展的历史来看，经历了三次飞跃。由陶器进入瓷器这是第一次飞跃；由传统陶瓷发展到精细陶瓷是第二次飞跃；精细陶瓷粉体的颗粒较大，属微米级，用新的制备方法把陶瓷粉体的颗粒加工到纳米级，用这种超细微粉体粒子来制造陶瓷材料，得到新一代纳米陶瓷，这是陶瓷材料的第三次飞跃。纳米陶瓷具有延展性，有的甚至出现超塑性。纳米陶瓷被称为21世纪陶瓷。 [跟踪训练] 1．下列物质中，不含有硅酸盐的是 (　 ) A．水玻璃 B．硅芯片 C．黏土 D．普通水泥 答案：B 2．“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法中正确的是 (　 ) A．玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品 B．制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英砂 C．硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高 D．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐 解析：陶瓷是人类最早使用的硅酸盐制品，A错误；纯碱、石灰石和石英砂是制玻璃的原料，而制水泥的原料是黏土和石灰石，B错误；硅酸盐制品性质稳定、熔点较高，C正确；沙子的主要成分是