53 无机非金属材料—山东新人教版高中化学必修二课件.pptx

1、葛秀桥第三节第三节 无机非金属材无机非金属材料料2022年11月27日星期日1 新人教版化学2019葛秀桥学习目标学习目标 通过阅读和讨论，了解陶瓷、玻璃、水泥等传统硅酸盐材料的生通过阅读和讨论，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，知道玻璃的主要成分，感受传统硅酸产原料、性能和主要用途，知道玻璃的主要成分，感受传统硅酸盐材料在城乡建设中发挥的重要作用盐材料在城乡建设中发挥的重要作用 通过学习，了解晶体硅、二氧化硅、新型陶瓷、碳纳米材料的性通过学习，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在高科技领域所能和用途，感受新型

2、无机非金属材料的奇特性能在高科技领域所发挥的重要作用，激发学习化学的兴趣发挥的重要作用，激发学习化学的兴趣 结合身边的生活用品、电子产品、建筑物等用到的无机非金属材结合身边的生活用品、电子产品、建筑物等用到的无机非金属材料，感受化学就在身边，化学材料作用巨大，提高学习化学、投料，感受化学就在身边，化学材料作用巨大，提高学习化学、投身国家建设的社会责任感。身国家建设的社会责任感。2022年11月27日星期日2新人教版化学2019葛秀桥学习重点学习重点 重点：重点：玻璃、水泥、硅、二氧化硅、新型陶瓷等无机非金属材玻璃、水泥、硅、二氧化硅、新型陶瓷等无机非金属材料的主要性能和用途，普通玻璃的主要成分

3、料的主要性能和用途，普通玻璃的主要成分2022年11月27日星期日3新人教版化学2019葛秀桥一、硅酸盐材料一、硅酸盐材料【阅读课本阅读课本19页、页、20页回答下列问题页回答下列问题】1、传统无机非金属材料多为什么材料？有哪些？、传统无机非金属材料多为什么材料？有哪些？2、硅酸盐材料有什么共性？从结构上看原因是什么？、硅酸盐材料有什么共性？从结构上看原因是什么？3、传统无机非金属材料主要成分是什么？各有什么、传统无机非金属材料主要成分是什么？各有什么性能和用途性能和用途 4、工业上生产三大硅酸盐材料用的原料、设备和生产条件各是什、工业上生产三大硅酸盐材料用的原料、设备和生产条件各是什么？么？

4、2022年11月27日星期日4新人教版化学2019葛秀桥一、硅酸盐材料一、硅酸盐材料 1、传统无机非金属材料多为什么材料？有哪些？传统无机非金属材料多为什么材料？有哪些？硅酸盐材料；陶瓷、玻璃、水泥硅酸盐材料；陶瓷、玻璃、水泥 2、硅酸盐材料有什么共性？从结构上原因是什么？硅酸盐材料有什么共性？从结构上原因是什么？硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点；在硅酸盐材料中，稳定、耐腐蚀等特点；在硅酸盐材料中，Si和和O构成了硅氧四面体结构，构成了硅氧四面体结构，Si在中心，在中心，O在四面在四面体的四个顶角，每个体的四个顶角，每个Si周围结合周围结合

5、4个个O，每个，每个O周围有周围有2个个Si。2022年11月27日星期日5新人教版化学2019葛秀桥3.传统硅酸盐材料的性能与用途传统硅酸盐材料的性能与用途2022年11月27日星期日6一、硅酸盐材料一、硅酸盐材料名称名称主要成分主要成分性能性能主要用途主要用途陶瓷铝硅酸盐熔点高、硬度大、耐腐蚀、性质稳定建筑材料、日用器皿、卫生洁具等玻璃Na2SiO3、CaSiO3和SiO2透光性好、硬度大、无固定熔点建筑材料、各种器皿、光学仪器等水泥遇水逐渐变硬（水硬性）、硬化后性质稳定大量用于建筑、水利、道路等工程中新人教版化学2019葛秀桥4、工业上生产三大硅酸盐材料用的原料、设备和生产条件各、工业上

6、生产三大硅酸盐材料用的原料、设备和生产条件各是什么？是什么？2022年11月27日星期日7一、硅酸盐材料一、硅酸盐材料水泥水泥玻璃玻璃陶瓷陶瓷生产原料石灰石、黏土纯碱、石灰石和石英砂黏土主要设备水泥回转窑玻璃窑陶瓷窑生产条件高温新人教版化学2019葛秀桥小结小结 硅酸盐材料：硅酸盐材料：1、陶瓷、陶瓷 2、玻璃、玻璃 3、水泥、水泥2022年11月27日星期日8原料原料性能性能用途用途原料原料性能性能用途用途原料原料性能性能用途用途原料原料性能性能主要用途主要用途石灰石、黏土熔点高、硬度大、耐腐蚀、性质稳定建筑材料、日用器皿、卫生洁具等纯碱、石灰石和石英砂透光性好、硬度大、无固定熔点建筑材料、

7、各种器皿、光学仪器等黏土遇水逐渐变硬（水硬性）、硬化后性质稳定大量用于建筑、水利、道路等工程中新人教版化学2019葛秀桥练习练习 1、关于硅酸盐的下列叙述正确的是（、关于硅酸盐的下列叙述正确的是（）大部分硅酸盐难溶于水大部分硅酸盐难溶于水硅酸盐是构成地壳岩石的主要硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分成分可溶性硅酸盐中常见的是可溶性硅酸盐中常见的是Na2SiO3、K2SiO3等等硅酸盐硅酸盐是由氧化物组成的一类盐，能够稳定存在是由氧化物组成的一类盐，能够稳定存在A.B.C.D.2022年11月27日星期日9B新人教版化学2019葛秀桥练习练习2、下列关于硅酸盐工业的叙述正确的是（、下列关于硅酸盐工业的

8、叙述正确的是（）A.普通玻璃的主要成分可以表示为普通玻璃的主要成分可以表示为Na2OCaO 6SiO2，说，说 明玻璃为纯净物明玻璃为纯净物B.陶瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品陶瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品C.制玻璃、水泥时都用到了石灰石和黏土制玻璃、水泥时都用到了石灰石和黏土D.制玻璃的过程中发生了反应：制玻璃的过程中发生了反应：，说明酸性：说明酸性：H2SiO3H2CO32022年11月27日星期日10BNa2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2高温新人教版化学2019葛秀桥二、新型无机非金属材料二、新型无机非金属材料 硅和二氧化硅硅和二氧化硅【阅读课本阅读课本21、22页回答问题页

9、回答问题】1、画出硅的原子结构示意图、画出硅的原子结构示意图 2、硅在周期表中的位置，在自然界中存在是怎样的？、硅在周期表中的位置，在自然界中存在是怎样的？3、硅单质有什么特性、硅单质有什么特性 4、通过阅读课本内容及资料卡片你能得出硅的哪些化学性？、通过阅读课本内容及资料卡片你能得出硅的哪些化学性？5、画出工业高纯硅的制备流程，写出相关反应方程式、画出工业高纯硅的制备流程，写出相关反应方程式2022年11月27日星期日11新人教版化学2019葛秀桥二、新型无机非金属材料二、新型无机非金属材料 硅和二氧化硅硅和二氧化硅 1、画出硅的原子结构示意图、画出硅的原子结构示意图 2、硅在周期表中的位置

10、，在自然界中存在是怎样的？、硅在周期表中的位置，在自然界中存在是怎样的？2022年11月27日星期日12+142 8 4第第3周期、第周期、第IVA族；位于金属与非金属元素分界线附族；位于金属与非金属元素分界线附近近硅元素上自然界中主要以硅酸盐和氧化物的形式存在硅元素上自然界中主要以硅酸盐和氧化物的形式存在新人教版化学2019葛秀桥二、新型无机非金属材料二、新型无机非金属材料 硅和二氧化硅硅和二氧化硅 3、硅单质有什么特性？、硅单质有什么特性？4、通过阅读课本内容及资料卡片你能得出硅的哪些化学性？、通过阅读课本内容及资料卡片你能得出硅的哪些化学性？2022年11月27日星期日13晶体硅具有半导

11、体性质晶体硅具有半导体性质硅在自然界中无单质形式，以硅酸盐和氧化物的硅在自然界中无单质形式，以硅酸盐和氧化物的形式存在，可以预测硅与氧气很易反应形式存在，可以预测硅与氧气很易反应Si+O2=SiO2Si+3HCl SiHCl3+H2300新人教版化学2019葛秀桥二、新型无机非金属材料二、新型无机非金属材料 硅和二氧化硅硅和二氧化硅【阅读课本阅读课本21、22页回答问题页回答问题】5、画出工业高纯硅的制备流程，写出相关反应方程式、画出工业高纯硅的制备流程，写出相关反应方程式2022年11月27日星期日14石英砂石英砂HCl焦炭焦炭H2粗硅粗硅SiHCl3高纯硅高纯硅18002000300110

12、0新人教版化学2019葛秀桥二、新型无机非金属材料二、新型无机非金属材料 硅的性质小结硅的性质小结 1、硅和二氧化硅、硅和二氧化硅（1）硅）硅 存在存在 以化合态存在，主要是氧化物和硅酸盐以化合态存在，主要是氧化物和硅酸盐 物理性质物理性质 晶体的熔点高，硬度大，半导性晶体的熔点高，硬度大，半导性 化学性质化学性质 与氧气反应与氧气反应 与氢卤酸的反应与氢卤酸的反应2022年11月27日星期日15Si+O2=SiO2Si+3HCl SiHCl3+H2300新人教版化学2019葛秀桥硅的化学性质的补充硅的化学性质的补充 硅的化学性质：硅的化学性质：与氧气反应：与氧气反应：与氢卤酸反应与氢卤酸反应

13、 与强碱反应与强碱反应 硅的工业制法硅的工业制法2022年11月27日星期日16Si+4HF SiF4+2H2Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2此反应可用于刻蚀玻璃新人教版化学2019Si+O2=SiO2葛秀桥二氧化硅性质的补充二氧化硅性质的补充 二氧化硅：二氧化硅：存在：石英、水晶、玛瑙、沙子、光导纤维的主要成分均是二氧化存在：石英、水晶、玛瑙、沙子、光导纤维的主要成分均是二氧化硅；形态上有结晶形和无定形两大类硅；形态上有结晶形和无定形两大类 物理性质：熔点高，硬度大，难溶于水物理性质：熔点高，硬度大，难溶于水 化学性质：化学性质：稳定性稳定性 不与水、一般的酸反应，但能与不与

14、水、一般的酸反应，但能与HF反应反应 具有酸性氧化物的通性具有酸性氧化物的通性 氧化性氧化性2022年11月27日星期日17SiO2+4HF=SiF4+2H2O SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O SiO2+CaO=CaSiO3新人教版化学2019葛秀桥二氧化硅性质的补充二氧化硅性质的补充 盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞的原因？盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞的原因？玻璃试剂瓶内壁是抛光处理的,NaOH 与瓶壁接触面积很小,如果NaOH浓度不是非常大,反应速率很慢,可以忽略的.但是,为了密封性好,瓶颈部位是磨砂了的,如果再用磨口玻璃塞,NaOH就会与玻璃中的

15、SiO2反应,生成具有粘性的Na2SiO3,把瓶塞与瓶口黏结在一起。2022年11月27日星期日新人教版化学201918葛秀桥名称名称性能性能主要用途主要用途晶体硅导电性介于导体与绝缘体之间半导体材料、计算机芯片、太阳能电池等二氧化硅性质稳定、透光性好光导纤维、玻璃仪器、装饰品等2022年11月27日星期日19二、新型无机非金属材料二、新型无机非金属材料 小结：硅和二氧化硅小结：硅和二氧化硅1、硅和二氧化硅新人教版化学2019葛秀桥二、新型无机非金属材料二、新型无机非金属材料 新型陶瓷和碳纳米材料新型陶瓷和碳纳米材料【阅读课本阅读课本23、24页回答问题页回答问题】1、新型无机非金属材料除了硅

16、、二氧化硅还有哪些？、新型无机非金属材料除了硅、二氧化硅还有哪些？2、新型陶瓷、碳纳米材料各有什么性能和用途？、新型陶瓷、碳纳米材料各有什么性能和用途？2022年11月27日星期日20新人教版化学2019葛秀桥二、新型无机非金属材料二、新型无机非金属材料 2022年11月27日星期日21分类分类名称名称性能性能用途用途新型无新型无机非金机非金属材料属材料晶体硅晶体硅二氧化硅二氧化硅新型陶瓷新型陶瓷分别具有光学、热学、分别具有光学、热学、电学、磁学等方面的电学、磁学等方面的特性特性分别用于激光、火箭发动分别用于激光、火箭发动机、压电陶瓷（点火器）、机、压电陶瓷（点火器）、磁悬浮技术、人工关节等磁

17、悬浮技术、人工关节等石墨烯石墨烯电阻率低、热导率高、电阻率低、热导率高、强度大强度大光电器件、超级电容、电光电器件、超级电容、电池、复合材料等池、复合材料等碳纳米管碳纳米管比表面积大、电学性比表面积大、电学性能好、强度大能好、强度大传感器、电池、复合材料传感器、电池、复合材料等等新人教版化学2019碳纳米碳纳米材料材料葛秀桥二、新型无机非金属材料二、新型无机非金属材料【问题问题】1、新型陶瓷有哪些？各有什么性能用途？、新型陶瓷有哪些？各有什么性能用途？2、碳纳米材料有哪些？各有什么性能和用途？、碳纳米材料有哪些？各有什么性能和用途？2022年11月27日星期日22新型陶瓷高温结构陶瓷耐高温、抗

18、氧化、耐磨蚀等优良性能火箭、汽车发动机和高温电极材料压电陶瓷实现机械能与电能的相互转化滤波器、扬声器、超声波探伤器、点火器透明陶瓷光学性能，耐高温，绝缘性好高压钠灯，激光器和高温探测窗超电陶瓷超导性电力、交通、医疗新人教版化学2019葛秀桥二、新型无机非金属材料二、新型无机非金属材料【问题问题】2、碳纳米材料有哪些？各有什么性能和用途？、碳纳米材料有哪些？各有什么性能和用途？2022年11月27日星期日23碳纳米材料富勒烯由C构成的一系列笼形分子（C60）开启了碳纳米研究和应用的新时代碳纳米管由石墨片层卷成的管状物，具有纳米尺度的直径比表面积大，相当高的强度和优良导电性能生产复合材料、电池和传

19、感器石墨烯一个碳原子直径厚度的单层石墨电阻率低、热电率高，具有很高强度光电器件、超级电容器、电池和复合材料新人教版化学2019葛秀桥练习练习 1、下列叙述错误的是（、下列叙述错误的是（）A.硅在自然界中主要以单质形式存在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二氧化硅可用于生产玻璃2022年11月27日星期日24A新人教版化学2019葛秀桥练习练习 2、下列物品或设施：、下列物品或设施：陶瓷餐具砖瓦混凝土桥墩门陶瓷餐具砖瓦混凝土桥墩门窗玻璃水晶镜片石英钟水晶项

20、链硅太阳能电池光窗玻璃水晶镜片石英钟水晶项链硅太阳能电池光导纤维计算机芯片导纤维计算机芯片（1）使用了硅单质的是）使用了硅单质的是 。（填序号，下。（填序号，下同）同）（2）使用了二氧化硅的）使用了二氧化硅的是是 。（3）使用了硅酸盐材料的）使用了硅酸盐材料的是是 。2022年11月27日星期日25新人教版化学2019葛秀桥练习练习 3、从石墨中分离出来的石墨烯是已知最薄、最坚硬的物质，、从石墨中分离出来的石墨烯是已知最薄、最坚硬的物质，可制成电阻率最小的纳米材料，其结构如图所示。下列关于可制成电阻率最小的纳米材料，其结构如图所示。下列关于石墨烯的说法正确的是（石墨烯的说法正确的是（）A.具有

21、良好的导电性具有良好的导电性B.可用于制造学电器件可用于制造学电器件C.与金刚石互同素异形体与金刚石互同素异形体D.不能与氧气反应不能与氧气反应2022年11月27日星期日26D新人教版化学2019葛秀桥练习练习 4、A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互转化关系如下代表单质或化合物，它们之间的相互转化关系如下图所示。图所示。A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似。（金刚石相似。（已知：同族主族元素其单质和化合物有很强的相似性）已知：同族主族元素其单质和化合物有很强的相似性）请填空：请填空：（1）组成）组

22、成A单质的元素最高价为单质的元素最高价为 。（2）B的化学式为的化学式为 。B和碳反应生成和碳反应生成A和和E的化学方程式的化学方程式（3）C的化学式为的化学式为 ，D的化学式为的化学式为 。（4）若在）若在D的溶液中滴加盐酸现象为生成白色沉淀，写出反应的离子方的溶液中滴加盐酸现象为生成白色沉淀，写出反应的离子方程式程式2022年11月27日星期日27A+EBCD+H2O碳高温氧化钙加热加热氢氧化钠+4SiO2CaSiO3Na2SiO3SiO32-+H+=H2SiO3SiO2+2C Si+2CO高温新人教版化学2019葛秀桥作业作业 课本课本25页页习题习题3、习题、习题4、习题、习题5、2022年11月27日星期日新人教版化学201928