5.3.2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

第三节 无机非金属材料 第2课时 7·教育 教学情境 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。其中有一些是高纯度的含硅元素的材料，如单晶硅、二氧化硅等，具有特殊的光学和电学性能，是现代信息技术的基础材料；还有一些含有碳、氮等其他元素，在航天、能源和医疗等领域有着广泛的应用。 7·教育 新型无机非金属材料 一、硅和二氧化硅 现代信息技术是建立在半导体材料基础上的。位于元 素周期表第三周期、第ⅣA族的硅元素，正好处于金属与非金属的过渡位置，其单质的导电性介于导体与绝缘体之间，是应用最为广泛的半导体材料。 7·教育 硅在自然界主要以什么形式呢 ？ 7·教育 单质硅 7·教育 1、存在： 硅在自然界主要以硅酸盐（如地壳中的大多数矿物）和氧化物（如水晶、玛瑙）的形式存在 2、物理性质 灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体，熔沸点很高、硬度很大 高纯硅的制备 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。 7·教育 高纯硅的制备 SiO2 + 2C ===== Si + 2CO↑ Si + 3HCl === SiHCl3 + H2 SiHCl3 + H2======= Si + 3HCl 1 800~2 000 ℃ 1 100 ℃ 300 ℃ 7·教育 单质硅 硅晶片是生产芯片的基础材料 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芯片，以及光伏电站、人造卫星和电动汽车等的硅太阳能电池。 7·教育 单质硅 硅太阳能电池 7·教育 二氧化硅 光导纤维 7·教育 二氧化硅 二氧化硅用途 二氧化硅可用来生产光导纤维。光导纤维的通信容量大，抗干扰性能好，传输的信号不易衰减，能有效提高通信效率。 7·教育 二、新型陶瓷 7·教育 二、新型陶瓷 耐高温的碳化硅陶瓷轴承 7·教育 碳化硅用途 用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料等。 碳化硅 7·教育 三、碳纳米材料 7·教育 C60 7·教育 碳纳米管 7·教育 石墨烯电池 7·教育 巩固提高 1. 下列叙述错误的是（ ）。 A．硅在自然界中主要以单质形式存在 B．硅是应用最广泛的半导体材料 C．高纯度的硅可用于制造计算机芯片 D．二氧化硅可用于生产玻璃 7·教育 巩固提高 2. 氮化硅是一种性能优异的无机非金属材料，它的熔点高，硬度大，电绝缘性好，化学性质稳定，但生产成本较高。 根据以上描述，推测氮化硅可能有哪些用途： A、制作坩埚 B、用作建筑陶瓷 C、制作耐高温轴承 D、制作切削刀具 7·教育 1、整理课堂笔记 2、练习册 7·教育 7·教育 $$