5.3 无机非金属材料 第2课时 学案 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

人教版（2019）高中化学必修第二册 学案 5.3 无机非金属材料 5.3 无机非金属材料（2）——新型无机非金属材料 【学习目标】 1、了解硅及其化合物的结构、性质及其在生产生活中的应用。 2、知道几种常见的新型无机非金属材料的成分及在生产生活中的应用。 ▲▲▲预习案▲▲▲ 新型无机非金属材料 一、硅及其化合物 1、硅 （1）概述 ①在元素周期表中的位置：___________________________； ②原子结构示意图：___________________________； （2）存在：在地壳的含量位居_________，仅次于氧元素。在自然界主要以____________（如地壳中的大多数矿物）和____________（如水晶、玛瑙、石英砂）的形式存在。 （3）性质 物理性质 色、态：________________________；熔沸点很高，硬度大，结构与金刚石类似，导电性介于导体和绝缘体之间。 化学性质 与非金属单质反应 （如与F2/Cl2/O2/N2/C） 与酸反应 （HF） 与碱反应 （NaOH） 制备 ①流程图 ( ②原理： _ _________________________________________________________________________________________ ) 用途 利用其半导体性能制成计算机、通信设备和家用电器的芯片，光伏电站、人造卫星和电动汽车的硅太阳能电池等。 2、二氧化硅（SiO2） （1）存在：二氧化硅俗称______________，天然的二氧化硅分为结晶形（如石英、水晶、玛瑙等）和无定形（如硅藻土等）。 （2）性质 物理性质 颜色：______________；熔沸点：______；硬度：______；水溶性：_____________；导电性：______________ 化学性质 酸性氧化物的性质 与碱性氧化物 （如CaO） 与强碱溶液 （如NaOH） 弱氧化性 与某些盐反应 （如Na2CO3/CaCO3） 与酸反应 （HF） 用途 生产光导纤维，水晶、石英和玛瑙可制作饰品和工艺品，电子工业中的重要部件，建筑材料 二、新型无机非金属材料 1、新型陶瓷 （1）概述 ①定义：是以人工合成的__________、__________、__________、__________、__________等超细微粒为原料特制而成。又称精细陶瓷、精密陶瓷。 ②特性与功能：新型陶瓷在组成上不再限于传统的硅酸盐体系，在_______、_______、_______、_______等方面具有很多新的特性和功能。 （2）常见的新型陶瓷 材料 成分 性能 用途 金刚砂 用作砂纸和砂轮的磨料，耐高温结构材料、耐高温半导体材料等 高温结构陶瓷 用于火箭发动机、汽车发动机和高温电极材料等。 压电陶瓷 用于滤波器、扬声器、超声波探伤器和点火器等 透明陶瓷 用于高压钠灯、激光器和高温探测窗等 超导陶瓷 可用于电力、交通、医疗 等领域 2、碳纳米材料 材料 概念 结构 性能 用途 富勒烯 由__________构成的一系列笼形分子的总称，如_______ 制碳纳米材料 碳纳米管 由__________卷成的管状物，具有纳米尺度的直径 比表面积大，有相当高的_______和优良的_______性能 生产复合材料、电池和传感器等 石墨烯 只有__________________厚度的单层石墨 电阻率_______、热导率_______，具有很高的强度 光电器件、超级电容器、电池、复合材料等 ▲▲▲探究案▲▲▲ 一、硅及其化合物的性质 1、盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，为什么？ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2、加热熔融NaOH和不能使用陶瓷坩埚，石英坩埚和铝坩埚，只能使用铁坩埚，为什么？ ______________________________