5.3无机非金属材料课件2022-2023学年下学期高一化学人教版（2019）必修第二册

第五章 化工生产中的重要非金属元素 第三节 无机非金属材料 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在高科技领域所发挥的重要作用，激发学习化学的兴趣； 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，提高学习化学、投身国家建设的社会责任感。 生活中常见的传统无机非金属材料 陶瓷 玻璃 水泥 硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称,它们种类繁多、组成各异、结构复杂，在自然界中广泛存在。 为什么硅酸盐材料大多具有硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点？ 在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧四面体，硅氧四面体结构的特殊性，决定其特性。 阅读教材P19-21 一、传统无机非金属材料—硅酸盐材料 1、陶瓷 陶瓷 原料： 历史： 应用： 黏土(主要成分为含水的铝硅酸盐) 青花瓷、唐三彩 生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等 生产过程：原料经高温烧结发生复杂的化学变化 China... text has been truncated due to evaluation version limitation. 5 反应原理： Na2CO3＋SiO2 Na2SiO3＋CO2↑ CaCO3＋ SiO2 CaSiO3＋CO2↑ 玻璃 原料： 工业设备： 应用： 纯碱、石灰石和石英砂 玻璃窑 主要成分： 生产建筑材料、光学仪器、各种器皿，制造玻璃纤维用于高强度复合材料等 Na2SiO3 、CaSiO3、SiO2 2、玻璃 生产过程：原料经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融， 发生复杂的物理和化学变化而制得 水泥 原料： 工业设备： 黏土和石灰石 水泥回转窑 混凝土： 水泥、沙子和碎石等与水混合 石膏的作用： 条件： 高温煅烧 调节水泥硬化速率 3、水泥 石灰石黏土 按比例混合磨细 回转窑 生料 水泥 煅烧 熟料 加石膏 磨粉 1、硅和二氧化硅 2、新型陶瓷 3、碳纳米材料 二、新型无机非金属材料 硅是一种亲氧元素，在自然界中无游离态，以化合态存在，主要以硅的氧化物和硅酸盐的形式存在。 硅存在形式与原子结构 硅原子结构示意图 第三周期、第ⅣA族 处于金属与非金属的过度位置，其单质的导电性介于导体和绝缘体之间，是应用最为广泛的半导体材料。 阅读教材P21-22 1、硅在地... text has been truncated due to evaluation version limitation. 9 (1)硅单质主要有无定型硅和晶体硅两大类 晶体硅具有金属光泽的灰黑色固体、熔点高，硬度大、是良好的半导体材料 1、硅和二氧化硅 (2)结构特点 晶体硅的结构与金刚石相似—由四面体组成的空间网状结构 (3)物理性质 1.1 硅 ①常温下，化学性质不活泼，除与氟气、氢氟酸、和强碱外， 不跟其他物质反应 Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑ Si+2F2=== SiF4　 Si+4HF===SiF4↑+2H2↑ 常温： (4) 化学性质 ②加热时，能与O2、Cl2、C等非金属反应: Si + O2=== SiO2 　 △ Si + 2Cl2 === SiCl4 　 △ Si + C === SiC 　 高温 (5)用途 高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。 ①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芯片 ②可以制成光伏电站、人造卫星和电动汽车等的硅太阳能电池 (1)晶体结构 硅氧正四面体形成的空间网状结构 ，性质很稳定 (2)物理性质 常温下为固体，不溶于水，硬度大，熔、沸点高 1.2 二氧化硅 硅胶 (酸性干燥剂) 硅酸是一种弱酸，比碳酸弱，不能使紫色石蕊变红；不溶于水 拓展——硅酸 Na2SiO3+2HCl == H2SiO3(胶体)+2NaCl Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3 硅酸钠是白色固体，易溶于水， Na2SiO3水溶液俗称水玻璃或泡花碱，水溶液显碱性，是一种矿物胶，耐火阻燃材料 H2SiO... text has been truncated due to evaluation version limitation. 14 ①酸性氧化物