5.3.2新型无机非金属材料 课件 2024-2025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 第二课时 新型无机非金属材料 新型陶瓷：碳化硅 材料类别 主要特性 示例 用途 高温结构陶瓷 耐高温、抗氧化、耐磨蚀 SiC(金刚砂)、Si3N4 火箭发动机、汽车发动机、高温电极材料 压电陶瓷 可实现机械能与电能的相互转化 钛酸盐、锆酸盐 滤波器、扬声器、超声波探伤器、点火器 透明陶瓷 优异的光学性能；耐高温、绝缘性好 Al2O3、Y2O3；AlN、CaF2 高压钠灯、激光器和高温探测窗等 超导陶瓷 具有超导性 用于电力、交通、医疗等领域 一、新型无机非金属材料—新型陶瓷 (1)富勒烯——纳米王子 由碳原子构成的一系列笼形分子的总称 代表物：C60，C60的发现为纳米科学提供了重要研究对象，开启了纳米材料研究和应用的新时代。 1985，美国化学家斯莫利和柯尔以及英国化学家克鲁特 激光照射石墨 新型单质C60分子 1996年三人获诺贝尔化学奖 一、新型无机非金属材料—碳纳米材料 (2)碳纳米管 碳纳米管可以看成是由石墨片卷成的管状物，具有纳米尺度的直径。比表面积大，具有高强度和电学性能，用于生产复合材料，电池、传感器。 1991年，日本化学家饭岛博士在对石墨电弧放电实验时，发现了有单层、多层石墨卷曲而成的碳纳米碳管。 一、新型无机非金属材料—碳纳米材料 (3)石墨烯——新材料之王 只有一个碳原子直径厚度的单层石墨，其独特的结构使其电阻率低，热导率高，具有很高的强度。作为一种强度高用于光电器元件、超级电容器、电池和复合材料等。 一、新型无机非金属材料—碳纳米材料 1. 碳、硅及其化合物常用做性能优异的无机非金属材料，下列说法正确的是( ) ①硅在自然界中主要以单质形式存在，硅是应用最广泛的半导体材料 ②硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ③石墨烯是一种新型的纳米化合物 ④氮化硅的化学式为Si3N4，其可制作坩埚，制作切削刀具 ⑤光导纤维的通信容量大，导电性强 ⑥水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂 A．①③⑤ B．①③⑥ C．②④⑤ D．②④⑥ 随堂演练 D 二、硅及其化合物的性质 1.二氧化硅的物理性质 固体 难溶于水 硬度大 熔点高 石英砂 玛瑙 水晶 二、硅及其化合物的性质 1.二氧化硅的化学性质 ①具有酸性氧化物的通性（类比CO2） a.不溶于水，不与水反应（特殊） SiO2 + CaO CaSiO3 高温 b.与碱性氧化物反应 c.与碱反应 SiO2 + 2NaOH Na2SiO3 + H2O Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，具有黏结力强、耐高温等特性，可以用作粘合剂和防火剂。 实验室盛放碱溶液的试剂瓶使用橡胶塞，而不用玻璃塞。 ②SiO2的特性 SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O 1.二氧化硅的化学性质 SiO2＋2C Si＋2CO↑ 　 == 高温 ③弱氧化性 2.下列叙述正确的是(　　) A．CO2和SiO2都是酸性氧化物，所以两者物理性质相似 B．因为CaCO3＋SiO2 CaSiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强 C．由SiO2＋2C Si＋2CO↑，可知碳的非金属性大于硅 D．SiO2既能和NaOH反应，又能和HF反应，但SiO2不是两性氧化物。 随堂演练 D (1)步骤②经过冷凝得到的SiHCl3(沸点为33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点为57.6℃)和HCl(沸点为 -84.7℃)，提Cl3的主要化学操作的名称是_____________； 3.高纯度单晶硅可以按所给路线制备： (1)步骤②经过冷凝得到的SiHCl3(沸点为33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点为57.6℃)和HCl(沸点为-84.7℃)，提纯SiHCl3的主要化学操作的名称是______； (2)SiHCl3和SiCl4一样遇水可发生剧烈水解，已知SiHCl3水解会生成两种气态产物，请写出其水解的化学方程式：___________________________________________________。 随堂演练 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$