5.3.2 新型无机非金属材料 课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

无机非金属材料 安徽·滁州 蒋华新 课题 19 二月 2024 人教版2019 化学必修第二册 第三节 无机非金属材料 第五章 化工生产中的非金属材料 第一节 硫及其化合物 第二节 氮及其化合物 第三节 无机非金属材料 定远二中 蒋华新 3 第五章 化工生产中的重要非金属元素 2019人教版化学必修第二册 1、硅酸盐材料 2、新型无机非金属材料 第三节 无机非金属材料 北大校园 信息技术的新时代 美国的硅谷 ——“斯坦福科研工业区”是美国电子和计算机工业中心，位于美国西海岸加利福尼亚州北部旧金山南郊，圣克拉县和圣胡安两城之间的一条长48公里，宽16公里的长条形地带上。 美国的硅谷 由于它集中了全世界90％以上的著名半导体公司，而半导体的基本元件是硅片,所以该地区被称为“硅谷”。 科学视野 美国硅谷 硅和二氧化硅的用途 材料是人类赖以生存和发展的物质基础，人类使用的材料除了金属材料，还有无机非金属材料等。许多无机非金属材料含有硅、氧等元素，具有耐高温、抗腐蚀、硬度高等特点，成为航空、航天、信息和新能源等高技术领域必需的材料。 新型无机非金属材料 硅、氧等元素 含有元素 日常生活中 航空、航天领域 信息领域 新能源领域 应用 耐高温、抗腐蚀、硬度高 特殊的光学、电学等性能 性能 导入 Leading-in 新型无机非金属材料 无机非金属材料 第二课时 新型无机非金属材料 走进《化学必修第二册》 ，探索无机世界的奥秘，从学习无机非金属材料开始！ 定远二中 蒋华新 新型无机非金属材料简介 【情境素材】 氧48.6% 硅26.3% 铝7.73% 铁4.75% 钙3.45% 钠2.74% 钾2.47% 硅26.3% 资料 ata 硅元素在地壳中的含量 硅的氧化物和硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤，约占地壳质量的90%以上。因此，硅在无机非金属材料中扮演主要角色。 碳、硅在元素周期表的位置 碳是构成有机物的主要元素；硅是构成岩石与许多矿物的基本元素。碳、硅——有机界和无机界的豪门双雄； 硅元素在元素周期表中的位于金属与非金属的分界线上，晶体硅为半导体。且硅的非金属性强于金属性。 硅位于第三周期、第ⅣA族。C和Si原子结构示意图如下： 碳与硅一样，其原子既不易失电子，也不易得电子；所以，硅的化学性质不活泼。但硅是亲氧元素，在自然界不存在游离态的硅单质。高纯度的含硅元素的材料(单晶硅、二氧化硅等) 具有特殊的光学和电学性能。 +6 2 4 C Si 碳、硅的原子结构 2 8 4 +14 导入 Leading-in 一般地，随着科学技术的发展，无机非金属材料突破了传统的硅酸盐体系，一系列新型无机非金属材料相继问世。 形成四价化合物 晶体硅的结构跟金刚石相似，都是具有正四面体结构的立体网状结构的晶体。 晶体硅是原子晶体，不存在分子结构，晶体硅由硅原子直接构成。共价键的强弱影响其熔沸点。 正四面体结构 拓展 Open up an exhibition 硅晶体的空间结构 (1)硅的性质及其制备 ①硅的晶体结构：硅单质是有硅原子构成(无分子结构)，晶体硅的结构跟金刚石相似，都是具有正四面体结构的立体网状结构的晶体。 晶体硅结构 新课 New class 二、新型无机非金属材料 1、硅和二氧化硅 ②硅的存在：硅元素的含量在地壳中居第二位。硅具有亲氧性，在自然界中没有游离态。 新型无机非金属材料 晶体硅是共价晶体，不存在分子结构，由硅原子直接构成。 晶体硅 ②硅的存在：化合态和游离态 水晶( SiO2 ) 硅酸盐矿石 玛瑙( SiO2 ) 无定形硅 ⅱ.游离态的硅：晶体硅与无定形硅互为同素异形体 a.晶体硅：晶体硅为金属光泽的灰黑色的共价晶体，晶体硅是应用最为广泛的半导体材料。 b.无定形硅：无定形硅为黑色固体 ⅰ.化合态硅：硅以二氧化硅及硅酸盐的形式存在于自然界 新型无机非金属材料 训练1． 我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”的问世，填补了我国计算机制造史上的一项空白。下列对晶体硅的有关叙述正确的是(　　) A．晶体硅和金刚石的物理性质相似 B．晶体硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应 C．晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它的提炼工艺复杂，价格昂贵 D．晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，可以导电 A 巩固训练 Consolidate exercise 解析　晶体硅的结构与金刚石相似，是具有正四面体形的空间立体网状结构，所以物理性质与金刚石相似，熔、沸点高，硬度大；硅的化学性质不活泼，但常温下可与F2、HF和强碱反应；晶体硅是一种良好的半导体材料，被广泛使用；晶体