新型无机非金属材料高一化学优选备课课件(人教版必修第二册)

第五章化工生产中的重要非金属元素

第三节无机非金属材料

第2课时新型无机非金属材料新课引入新型无机非金属材料新课引入新型无机非金属材料（一）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。（二）含碳、氮等其他元素，在航天、能源和医疗等领域广泛应用。

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，常见类型有两种：新型无机非金属材料硅半导体材料新型无机非金属材料硅硅的原子结构硅原子和碳原子的最外电子层均有4个电子，其原子既不易失去也不易得到电子，主要形成四价的化合物。Si+14842+642C新型无机非金属材料硅通过下列图片总结归纳出硅元素在自然界中的存在形式吗？新型无机非金属材料硅硅的存在形式

硅是一种亲氧元素,在自然界中它总是与氧相互化合的，硅都以化合态存在于自然界，主要以氧化物及硅酸盐的形式存在硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤、约占地壳总量的90%以上。硅酸盐矿石水晶（SiO2）玛瑙（SiO2）

新型无机非金属材料硅硅的性质晶体硅是灰黑色、有金属光泽、脆而硬的固体

晶体结构类似于金刚石，其熔点和沸点很高，硬度大

导电性介于导体和绝缘体之间，良好的半导体材料物理性质新型无机非金属材料硅硅的性质化学性质常温下：硅的化学性质不活泼。①Si+2F2=SiF4②Si+4HF=SiF4↑+2H2↑③Si+2KOH+H2O=K2SiO3+2H2↑注：除氟气、氢氟酸和强碱外,其它氧化剂，如Cl2、O2、H2SO4、HNO3等常温下都不与硅起反应。加热时：与某些非金属反应Si+O2==SiO2△新型无机非金属材料硅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。SiO2+2C===Si+2CO高温新型无机非金属材料硅硅的用途半导体材料、太阳能电池、计算机芯片新型无机非金属材料二氧化硅存在：

物理性质：熔点高；硬度大；不溶于水。硅藻土石英、水晶、玛瑙、沙子结晶形：无定形：统称硅石空间构型：硅氧四面体（空间网状）SiO2的晶体结构【SiO4】四面体结构新型无机非金属材料二氧化硅化学性质①具有酸性氧化物的通性a．与碱反应：

SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O

b．与碱性氧化物反应：SiO2＋CaOCaSiO3

②特性：除氢氟酸外，SiO2一般不与其他酸反应，

SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O雕刻玻璃新型无机非金属材料二氧化硅用途①沙子是基本的建筑材料。②纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作光导纤维。③石英和玛瑙制作饰物和工艺品。

④

石英坩埚新型无机非金属材料二氧化硅1、保存NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O2、埋在地下的光导纤维常因土壤成碱性而断路，为什么？用离子方程式表示。SiO2+2OH-=SiO32-

+H2O3、SiO2既能与HF酸反应又能和NaOH反应，所以它是两性氧化物？错。因为SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O，生成的SiF4不属于盐。新型无机非金属材料新型陶瓷新型陶瓷在组成上不再限于传统的硅酸盐体系在光学、热学、电学、磁学等方面有很多新的特性和功能。常见的新型陶瓷

碳化硅陶瓷（SiC俗称金刚砂）高温结构陶瓷：压电陶瓷透明陶瓷超导陶瓷新型无机非金属材料新型陶瓷具有类似金刚石的结构，硬度很大，可用作砂纸和砂轮的磨料具有优异的高温抗氧化性能，使用温度可达1600℃，可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料碳化硅陶瓷（SiC俗称金刚砂）新型无机非金属材料碳纳米材料新型无机非金属材料碳纳米材料碳纳米材料富勒烯碳纳米管由碳原子构成的一系列笼形分子的总称,代表物C60开启了碳纳米材料研究和应用的新时代是由石墨片层卷成的管状物