第5章 第3节 无机非金属材料（课件PPT）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中化学必修第二册（人教版2019 不定项版）

第三节　无机非金属材料 第五章　化工生产中的重要非金属元素 栏目索引 基础落实·梳理必备知识 重难探究·提升关键能力 学以致用·发展学科素养 课程标准 核心素养目标 　1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解硅、二氧化硅的主要性质。 2．认识无机非金属材料在生产中的应用和对生态环境的影响。 　1.科学探究与创新意识：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及其在高科技领域所发挥的重要作用，激发学习化学的兴趣。 2．科学态度与社会责任：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，知道普通玻璃的主要成分，感受传统硅酸盐材料在城乡建设中发挥的重要作用。 返回导航 高中化学　必修　第二册　R (不定项) 第五章　化工生产中的重要非金属元素 基础落实·梳理必备知识 一、硅酸盐材料 1．硅酸盐的结构与性质 (1)硅酸盐的结构 在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧______(结构如图所示)，每个Si结合__个O，Si在中心，O在四面体的4个顶角；许多这样的四面体还可以通过顶角的O相互连接，每个O为两个四面体所共有，与2个Si相结合。 四面体 4 返回导航 高中化学　必修　第二册　R (不定项) 第五章　化工生产中的重要非金属元素 (2)硅酸盐的性质 硅氧四面体结构的特殊性，决定了硅酸盐材料大多具有硬度__、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点。 2．传统硅酸盐材料 高 原料 设备 主要成分 主要用途 陶瓷 ____(主要成分为含水的铝硅酸盐) — 硅酸盐 生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等 黏土 返回导航 高中化学　必修　第二册　R (不定项) 第五章　化工生产中的重要非金属元素 原料 设备 主要成分 主要用途 玻璃 ____、石灰石和______ 玻璃窑 _______________和SiO2 生产建筑材料、光学仪器和各种器皿等 水泥 ____和石灰石 __________ 硅酸盐 用于建筑和水利工程 纯碱 石英砂 Na2SiO3、CaSiO3 黏土 水泥回转窑 返回导航 高中化学　必修　第二册　R (不定项) 第五章　化工生产中的重要非金属元素 二、新型无机非金属材料 1．硅和二氧化硅 (1)硅元素的“位—构—性”及存在形式 ①硅元素的“位—构—性”关系 三 4 返回导航 高中化学　必修　第二册　R (不定项) 第五章　化工生产中的重要非金属元素 ②存在形式：硅在自然界主要以______和氧化物(如水晶、玛瑙)的形式存在。 (2)工业制备高纯硅 工业上用焦炭还原石英砂可以制得含有少量杂质的粗硅，将粗硅通过化学方法提纯，得到高纯硅。 分别写出上述各步骤中反应的化学方程式。 _________________________________； ____________________________； _________________________。 硅酸盐 返回导航 高中化学　必修　第二册　R (不定项) 第五章　化工生产中的重要非金属元素 (3)硅和二氧化硅的用途 高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。利用其______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________电池。 二氧化硅可用来生产________，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。 半导体 芯片 硅太阳能 光导纤维 返回导航 高中化学　必修　第二册　R (不定项) 第五章　化工生产中的重要非金属元素 2．新型陶瓷 砂纸 砂轮 返回导航 高中化学　必修　第二册　R (不定项) 第五章　化工生产中的重要非金属元素 3．碳纳米材料 碳纳米材料是一类新型无机非金属材料，主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等。 物质 结构及性能 主要用途 富勒烯 由______构成的一系列笼形分子的总称，其中的C60是富勒烯的代表物 — 碳纳米管 可以看成由____片层卷成的管状物，具有纳米尺度的直径。碳纳米管的比表面积__，有相当高的强度和优良的电学性能 可用于生产复合材料、电池和传感器等 碳原子 石墨 大 返回导航 高中化学　必修　第二册　R (不定项) 第五章　化工生产中的重要非金属元素 物质 结构及性能 主要用途 石墨烯 只有一个______直径厚度的单层石墨，其独特的结构使其电阻率__、热导率__，具有很高的强度 在光电器件、超级电容器、电池和复合材料等方面应用广泛 碳原子 低 高 返回导航 高中化学　必修　第二册　R (不定项) 第五章　化工生产中的重要非金属元素 ◆拓展延伸 最简单的硅酸盐(Na2SiO3) (1)Na2SiO3是白色固体，可溶于水，