5.3 无机非金属材料（基础过关A练）-2022-2023学年高一化学课时过关提优AB练（人教版2019必修第二册）

第五章 化工生产中的重要非金属元素A练——基础过关 第三节 无机非金属材料 本课学习目标 (1)通过阅读和讨论，了解陶瓷、玻璃、水泥等传统硅酸盐材料的生产原料、性能和主要用途，知道普通玻璃的主要成分，感受传统硅酸盐材料在城乡建设中发挥的重要作用。 (2)通过学习，了解晶体硅、二氧化硅、新型陶瓷、碳纳米材料的性能和用途，感受新型无机非金属材料的奇特性能及其在高科技领域所发挥的重要作用，激发学生学习化学的兴趣。 (3)结合身边的生活用品、电子产品、建筑物等用到的无机非金属材料，感受化学就在身边，化学材料作用巨大，提高学生努力学习化学、投身国家建设的社会责任感。 重点:玻璃、水泥、硅、二氧化硅、新型陶瓷等无机非金属材料的主要性能和用途，普通玻璃的主要成分。 课前预习导学 人类使用的材料除了金属材料，还有　 　 　 　　 　 　 　  等。从组成上看，许多无机非金属材料含有　 　 　 　 等元素，具有　 　 　 　 　 　 　 　 等特点，以及特殊的　 　 　 　 　 　 　 　 等性能。 一．硅酸盐材料 传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料，如　 　 　 　 　 　 　 　 等。 1.硅酸盐的结构、特点 结构 特点 硅氧四面体 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　  2.陶瓷 产品 主要原料 制备过程 生产应用 陶瓷 　　 　 　  原料经高温烧结而成 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　  3.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 二．新型无机非金属材料 1.硅和二氧化硅 （1）硅元素的存在 硅在地壳中的含量为26.3%，仅次于 　 　 　 　  ，在地壳中含量居第 　 　 　 　  位。硅是一种亲氧元素，其在自然界中总是与氧相互化合，自然界中以 　 　 态形式存在。 　 　  是硅最重要的化合物。 硅原子和碳原子最外层电子数为 　 　 　 　  个，它们既 　 　 　 　  失去电子，也 　 　 　 　  得到电子，其中 　 　 　 　 构成有机物的主要元素，　 　 　 　 是构成岩石与许多矿物的基本元素。 （2）硅的工业制法及提纯 涉及的化学方程式： ①　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　  ②　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　  ③　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　  硅的用途：①良好的半导体材料；②太阳能电池；③计算机芯片。 （3）二氧化硅（SiO2） SiO2是硅最重要的化合物，地球上存在的天然二氧化硅称为 　 　 　 　  ，约占地壳质量的12%，天然SiO2存在形态有 　 　 　 　形和 　 　 　  形两大类。石英、水晶、玛瑙、沙子的主要成分是 　 　  　  。 二氧化硅中每个Si周围结合　 　 　 　 个O，Si在 　 　 　 　  ，O在 　 　 　 　  ； 许多个这样的四面体又通过顶角的 　 　 　 　  相连，每个 　 　 　 　  与 　 　 　 　  相结合，二氧化硅晶体中Si和O按　 　 　 　  的比例组成 　 　 　 　  结构的晶体，二氧化硅的网状结构决定了它的熔点　 　 　 　 ，硬度 　 　 　 　  ， 　 　 　 　 导电， 　 　 　 　  溶于水，化学性质　 　 　 　  。 【拓展】SiO2的化学性质： ①不与水、一般的酸反应 ②具有酸性氧化物的通性 分别写出SiO2与CaO、NaOH、溶液反应的化学方程式： 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　  ； 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　  ； 与Na2CO3反应：固体高温条件下　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　  ③特性：与氢氟酸反应，化学方程式为： 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　  。 二氧化硅的用途： ① 　 　 　 　  是基本的建筑材料。 ②纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作 　 　 　 　  。 ③实验室中使用的 　 　 　 　  。 ④ 　 　 　 　  和