5.3无机非金属材料人教版高中化学必修二课件共32张

课本、练习本、笔记本、双色笔还有你的激情和信心！请同学们准备好：12021/10/10星期日组织建设化学·必修第二册第五章

第三节无机非金属材料22021/10/10星期日无机非金属材料含有元素硅氧等元素性能耐高温、抗腐蚀、硬度高特殊的光学、电学等性能应用日常生活应用航空航天领域信息领域新能源领域无机非金属材料根据组成、性能和应用的不同可分为___________________和__________________两种，其中传统无机非金属材料多为硅酸盐材料，通常包括陶瓷、玻璃和水泥三种传统无机非金属材料新型无机非金属材料阅读P19页内容32021/10/10星期日传统的无机非金属材料--硅酸盐材料传统的无机非金属材料--硅酸盐材料产品原料主要成分应用陶瓷_______(含水的铝硅酸盐)玻璃普通玻璃：水泥黏土生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等纯碱、石灰石和石英砂（主要成分是SiO2）Na2SiO3、CaSiO3和SiO2生产建筑材料、光学仪器和各种器皿，制造玻璃纤维用于高强度复合材料黏土和石灰石以及其他辅料大量用于建筑和水利工程【微思考】生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英砂(主要成分为SiO2),而玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2,那么在生产过程中发生了怎样的反应?试写出反应的化学方程式。为什么硅酸盐材料大多具有硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点？在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧四面体，其结构如图所示。每个Si结合4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。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高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点新型无机非金属材料一、硅和二氧化硅二、新型陶瓷三、碳纳米材料新型无机非金属材料一、硅和二氧化硅（1）硅元素的存在与结构翻看元素周期表，找出硅元素的位置，画出其原子结构示意图，并与碳原子比较。处于金属与非金属的过渡位置半导体材料102021/10/10星期日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（1）硅元素的存在与结构硅在地壳中含量仅次于氧，位于第二位112021/10/10星期日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？思考交流硅的存在形式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。硅是一种亲氧元素,在自然界中它总是与氧相互化合的，因此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。碳—统治有机界：碳是构成有机物的主要元素。硅—统治无机矿物界：硅是构成岩石与许多矿物的基本元素。132021/10/10星期日硅的制备⑴SiO2+2C==Si+2CO↑(粗硅)高温内容解读⑵Si+3HCl==SiHCl3+H2高温⑶SiHCl3+H2==Si+3HCl（高纯硅）高温若C过量：SiO2+3C==SiC+2CO↑高温碳化硅(俗名：金刚砂)工业上用焦炭还原石英砂可知制得含有少量杂质的粗硅提纯如何制备高纯度的硅？硅的制备SiO2+2C==Si+2CO↑(粗硅)高温内容解读工业上利用焦炭与SiO2在高温下反应制备粗硅，由此能否说明碳的还原性大于硅？提示：氧化性、还原性的强弱，必须是在通常的情况下发生的反应，上述反应是在高温条件下发生的，故不能比较还原性的强弱。知识点补充晶体硅的用途集成电路晶体管Si导电性介于导体和半导体之间,是良好的半导体材料,硅是信息技术的关键材料硅太阳能电池电脑中央处理器（CPU）价值5元的沙子SiO2Si价值5000元的芯片点沙成金从沙滩到用户晶体硅的用途SiO2的晶体结构晶体Si的结构硅和SiO2都是正四面体结构性质很稳定二氧化硅二氧化硅（SiO2）的晶体结构物理性质：难溶于水，熔点高，硬度大。化学稳定性：化学性质很稳定，不活泼。二氧化硅（SiO2）存在形式结晶形（石英晶体）无定形——硅藻土水晶玛瑙二氧化硅的存在内容解读二氧化硅的用途SiO2的网状结构决定了它具有优良的物理和化学性质，加上SiO2在自然界的广泛存在，从古到今都被人类广泛地应用着。光导纤维（通信）石英坩埚玻璃仪器精美瓷器P225.3无机非金属材料人教版（2019）高中化学必修二课件(共32张PPT)课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT5.3无机非金属材料人教版（2019）高中化学必修二课件(共32张PPT)课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT拓展雕刻玻璃，你会吗？SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O实验室不用玻璃瓶盛装氢氟酸！！5.3无机非金属材料人教版（2019）高中化学必修二课件(共32张PPT)课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT5.3无机非金属材料人教版（2019）高中化学必修二课件(共32张PPT)课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT212021/10/10星期日1、实验室盛NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞不用玻璃塞？某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应，推断SiO2为两性氧化物是否正确?不正确。因为二氧化硅跟氢氟酸反应产物不是盐和水，所以不属于两性氧化物，但是属于酸性氧化物。思考交流NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3，硅酸钠水溶液有粘性，使瓶塞部分粘结而无法打开。因此盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O5.3无机非金属材料人教版（2019）高中化学必修二课件(共32张PPT)课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT5.3无机非金属材料人教版（2019）高中化学必修二课件(共32张PPT)课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT①酸性氧化物

与碱性氧化物反应生成盐

SiO2

+CaO==

CaSiO3

化学性质:高温与强碱反应生成盐和水

SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O③与HF的反应（SiO2的特性）SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O②不与水反应与某些盐的反应

SiO2

+Na2CO3

==

Na2SiO3+CO2↑

高温5.3无机非金属材料人教版（2019）高中化学必修二课件(共32张PPT)课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT5.3无机非金属材料人教版（2019）高中化学必修二课件(共32张PPT)课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT232021/10/10星期日新型无机非金属材料一、硅和二氧化硅二、新型陶瓷三、碳纳米材料5.3无机非金属材料人教版（2019）高中化学必修二课件(共32张PPT)课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT5.3无机非金属材料人教版（2019）高中化学必修二课件(共32张PPT)课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT二、新型陶瓷新型陶瓷组成特性和功能不再限于传统的硅酸盐体系在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特性和功能实例SiC俗称金刚石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、耐高温半导体材料阅读P23新型陶瓷5.3无机非金属材料人教版（2019）高中化学必修二课件(共32张PPT)课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT5.3无机非金属材料人教版（2019）高中化学必修二课件(共32张PPT)课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT新型无机非金属材料一、硅和二氧化硅二、新型陶瓷三、碳纳米材料5.3无机非金属材料人教版（2019）高中化学必修二课件(共32张PPT)课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT5.3无机非金属材料人教版（2019）高中化学必修二课件(共32张PPT)课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT三、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。石墨烯只有一个碳原子直径厚度的单层石墨电阻率低，热导率高，具有很高的强度。应用于光电器件、超级电容器、电池和复合材料等方面5.3无机非金属材料人教版（2019）高中化学必修二课件(共32张PPT)课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT5.3无机非金属材料人教版（2019）高中化学必修二课件(共32张PPT)课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT【课堂回眸】5.3无机非金属材料人教版（2019）高中化学必修二课件(共32张PPT)课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT5.3无机非金属材料人教版（2019）高中化学必修二课件(共32张PPT)课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT282021/10/10星期日作业：1.本节课学过的化学方程式，每个写两遍。2.课本25页，1、2、3、4、5（1）、（2）。作业：5.3无机非金属材料人教版（2019）高中化学必修二课件(共32张PPT)课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT5.3无机非金属材料人教版（2019）高中化学必修二课件(共32张PPT)课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT292021/10/10星期日当堂巩固1、地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质是（）

A.熔点很高B.与水反应生成对应的酸

C.可与烧碱反应生成盐D.坚硬2、要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂是（）

A.纯碱溶液B.盐酸C.硫酸D.苛性钠溶液BB5.3无机非金属材料人教版（2019）高中化学必修二课件(共32张PPT)课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT5.3无机非金属材料人教版（2019）高中化学必修二课件(共32张PPT)课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT3、下列关于无机非金属材料的说法中正确的是

()A.传统无机非金属材料是指:光导纤维、玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料B.新型无机非金属材料虽然克服了传统无机非金属材料的缺点,但强度比较差C.高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点D.传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐【解析】选C。A项中,光导纤维是新型无机非金属材料;B项中,强度比较差是错误的;D项中新型无机非金属材料中的光导纤维、单晶硅等其成分都不是硅酸盐。5.3无机非金属材料人教版（2019）高中化学必修二课件(共32张PPT)课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT5.3无机非金属材料人教版（2019）高中化学必修二课件(共32张PPT)课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT4、硅是无机非金属材料的主角,硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。(1)下列物质不属于硅酸盐的是________。

A.陶瓷 B.玻璃 C.水泥 D.生石灰(2)SiO2是玻璃的主要成分之一,SiO2和CO2都属于酸性氧化物,