第五章 第三节 无机非金属材料-【精彩三年】2022-2023学年新教材高中化学必修第二册课件PPT（人教版）

浙江良品图书有限公司 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 精彩三年课程探究与巩固化学必修第二册 单击此处编辑母版文本样式 1 课程解读 课标要点 学科素养 了解传统的陶瓷、玻璃和水泥的硅酸盐生产和工艺 认识传统硅酸盐应用的社会价值 了解硅、二氧化硅等新型无机非金属材料的性质与用途 能从宏观和微观相结合的视角分析并理解硅和二氧化硅的主要性质 单击此处编辑母版文本样式 知识点一　硅酸盐材料 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。 硅 氧 单击此处编辑母版文本样式 3．性质：硬度______，耐高温，______溶于水，化学性质________，抗腐蚀等。 4．三种常见的硅酸盐产品 硅酸盐产品 原料 主要设备 主要成分 用途 陶瓷 黏土 陶瓷窑 含水的铝硅酸盐 用于生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等 高 难 稳定 单击此处编辑母版文本样式 硅酸盐 产品 原料 主要设备 主要成分 用途 玻璃 __________________________ 玻璃窑 _________、_________和SiO2 用于生产建筑材料、光学仪器、各种器皿、玻璃纤维、高强度复合材料 纯碱、石灰 石、石英砂 Na2SiO3 CaSiO3 单击此处编辑母版文本样式 硅酸盐 产品 原料 主要设备 主要成分 用途 水泥 __________、黏土 水泥回 转窑 硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙 用于建筑和水利工程 石灰石 Na2SiO3＋CO2↑ CaSiO3＋CO2↑ 单击此处编辑母版文本样式 知识点二　新型无机非金属材料 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。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 单击此处编辑母版文本样式 (2)高纯硅的制取 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。 单击此处编辑母版文本样式 其中涉及的主要化学反应为 ①__________________________________。 ②______________________________________。 ③______________________________________。 单击此处编辑母版文本样式 (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________________。 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。 芯片 硅太阳能电池 光导纤维 单击此处编辑母版文本样式 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、耐高温半导体材料等。 金刚砂 金刚石 很大 高温抗氧化 单击此处编辑母版文本样式 3．碳纳米材料 碳纳米材料在能源、信息、医药等领域有着广阔的应用前景。 碳纳米 材料 结构特点 应用 富勒烯 由碳原子构成的一系列______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 笼 C60 单击此处编辑母版文本样式 碳纳米材料 结构特点 应用 碳纳 米管 由____________卷成的管状物，比表面积______ 用于生产复合材料、________和传感器等 石墨烯 只有______个碳原子直径厚度的________石墨，其电阻率______、热导率______ 应用于光电器件、超级电容器、电池和复合材料等 石墨片层 大　 电池 一 单层 低 高 单击此处编辑母版文本样式 × × × √ × 单击此处编辑母版文本样式 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