第五章 第三节 无机非金属材料（学案）-【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 河北山东湖南海南专用）

XINKECHENG XUEAN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 [B]学时存1 落实必备知识一 散点知识系统化 (一)硅酸盐材料 结构 特点 硅酸 O [微点拨] 盐的 硅酸盐材料大多具有硬度高、难溶于水、耐高 ①硅氧四面体中键角为 结构、 si 特点 o 温、耐腐蚀等特点 109°28′。 ②陶瓷、玻璃、水泥为混合 硅氧四面休 物，没有固定熔点。 主要 原料 制备过程 生产应用 陶瓷 建筑材料、绝缘材料、日用器皿、 黏土 原料经高温烧结而成 卫生洁具等 [微迁移] 产品 主要原料 主要设备 主要成分 用途 用石灰水抹墙和用水泥砌 建筑材料、光学仪 墙的硬化原理并不相同， 普通 器、各种器皿、高 石灰水抹墙的反应为 玻璃 玻璃和 强度复合材料等 Ca(OH),+CO, 三 水泥 和沙子、碎石、水 CaCO3￥+HO；水泥的 等混合可以得到 硬化是发生了复杂的物理 水泥 混凝土，大量用于 化学变化，二者原理不同。 建筑和水利工程 (二)新型无机非金属材料 ①硅：半导体材料→硅芯片、 电池 应 ②二氧化硅：制作光导纤维 [微提醒] 工业上利用焦炭与SiO 石英砂 粗硅 ()SiHCL (c) 高纯硅 在高温下反应制备粗硅，不 和 能说明碳的还原性大于硅， 毫 焦炭 H 山 因为反应是在高温条件下 涉及的主要化学反应为 发生的，不是通常情况下发 硅 的 (a)SiO2+2C 1800~2000℃ 生的反应，故不能比较还原 Si++2CO 性的强弱。 备 (b)Si+3HCI-300C-SiHCl+H ()SiHCl+H.11 Si+3HCI 新型 俗 结构特点 主要性能 生产应用 [微辨析] 陶瓷 碳原子和硅原子通过共价键 硬度很大、优 砂纸和砂轮的磨料、 传统无机非金属材料和新 碳化硅 金刚砂 连接，具有类似金刚石的 异的高温抗氧 耐高温结构材料和 型无机非金属材料的比 (SiC) 结构 化性能 耐高温半导体材料 较：传统无机非金属材料 结构特点 应用 具有性质稳定、抗腐蚀、耐 高温等优点，但质脆，经不 由碳原子构成的一系列笼形 代表物 开启了碳纳米材料 碳 富勒烯 起热冲击：新型无机非金属 纳米 分子的总称 研究和应用的新时代 材料除具有传统无机非金 碳纳 由石墨片层卷成的管状物， 用于生产 、电池和传 属材料的优，点外，还有某些 料 米管 具有纳米尺度的直径 感器 特征如强度高、具有电学、 只有一个碳原子直径厚度的 应用于光电器件、超级电容器、电池 光学特性和生物功能等。 石墨烯 单层石墨 和复合材料 了31 化学必修第二册XINKECHENG XUEAN [g的等古容2 强化关键能力一 新知学习个性化 [新知探究（一）] [跟踪训练] 硅酸盐材料的生产与应用 1.下列物质中，不含有硅酸盐的是 理解与辨析能力]一 A.水玻璃 B.硅芯片 [发展认知] C.黏土 D.普通水泥 1.关于玻璃的认识 2.“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉 (1)制造玻璃的原料熔融后发生了复杂的 越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的 物理变化和化学变化。制得的玻璃是混合物， 青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐 没有固定的熔点。 制品，下列有关说法中正确的是 () (2)钢化玻璃与普通玻璃的主要成分完全 A.玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品 相同。 B.制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英砂 (3)常见玻璃种类 C.硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高 玻璃种类 性能 用途 D.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐 制造眼镜、照相 透光性好，折射 3.陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之 含铅的光学玻璃 机和光学仪器 率高 的透镜 ,其形成、性质与化学有着密切的关系。下 列说法错误的是 () 耐化学腐蚀、耐 加入硼酸盐的玻璃 制实验玻璃仪器 A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来 高温急剧变化 自氧化铁 加入金属氧化物或 B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经 具有多种颜色 建筑、装饰 盐得到的彩色玻璃 高温烧结而成 2.关于水泥的认识 C.陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成 (1)水泥具有吸水性，在空气中吸水发生复 分是硅酸盐 杂的物理、化学变化而失去了原有的性质，因而 D.陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧 变硬的水泥不能使用。 化等优点 (2)水泥不能抗酸的腐蚀是因为水泥的成 新知探究（二）] 分中有碳酸盐，碳酸盐与酸反应会放出CO2。 新型无机非金属材料的发展与应用 [分析与推测能力] 一义阅读窗 [情境质疑] 从陶瓷材料发展的历史来看，经历了三次飞跃。 石墨烯是一种由碳原子构成的六角型二维碳纳米 由陶器进入瓷器这是第一次飞跃；由传统陶瓷发展到 材料，具有超高硬度、强度和导热系数等特性 精细陶瓷是第二次飞跃；精