【化学】无机非金属材料课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
49页1、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学习目标学习目标素养目标素养目标学法指导学法指导结结合合生生产产、生生活活中中各各种种常常见见的的无无机机非非金金属属材材料料的的应应用用,了了解解多多种种硅硅酸酸盐盐材材料料、新新型型无无机机非非金金属材料的性能和用途属材料的性能和用途科科学学态态度度与与社会责任社会责任1本本节节内内容容与与人人们们生生产产、生生活活联联系系密密切切,所所以以在在学学习习时时应应联联系系实实际际,认认识识无无机机非非金金属属材材料料的的种种类类、性性质质和和用用途途,这这样样能能加加深深对对这这些些知识的理解和应用知识的理解和应用2对对于于晶晶体体硅硅的的制制备备要要结结合合教教材材中中的的流流程程图图和和反反应应,认认识识晶晶体体硅硅的制备原理的制备原理掌握晶体硅的制备原理掌握晶体硅的制备原理变变化化观观念念与与平衡思想平衡思想课前 新知导学1无机非金属材料无机非金属材料硅酸盐材料硅酸盐材料硅硅氧氧高温高温腐蚀腐蚀高高2传统无机非金属材料多为硅酸盐材料传统无机非金属材料多为硅酸盐材料(1)硅酸盐的结构与性能。硅酸盐的结构与性能。四面体四面体硅酸盐
2、的结构硅酸盐的结构性质性质Si和和O构成了硅氧构成了硅氧_多多数数具具有有硬硬度度高高、熔熔点点高高、难难溶溶于于水水、化化学学性性质质_、_等等特点特点稳定稳定耐腐蚀耐腐蚀(或耐高温或耐高温)(2)三种常见硅酸盐产品。三种常见硅酸盐产品。黏土黏土硅酸盐产品硅酸盐产品原料原料主主要要设设备备或或生产条件生产条件应用应用陶瓷陶瓷_(主主要要成成分分为为含含水水的的_)高温烧结高温烧结用用于于生生产产建建筑筑材材料料、绝绝缘缘材材料料、日日用用器器皿、卫生洁具等皿、卫生洁具等铝硅酸盐铝硅酸盐硅酸盐产品硅酸盐产品原料原料主要设备或生产条件主要设备或生产条件应用应用玻玻璃璃(主主要要成成分分:_、_和和_)_、_和和_在在_中中熔熔融融,发发生生复复杂杂的的_和和_变化而制得变化而制得用用于于生生产产建建筑筑材材料料、光光学学仪仪器器和和各各种种器器皿皿,还还可可制制造造玻玻璃璃纤纤维维用用于于高高强度复合材料等强度复合材料等水泥水泥_、_、石石膏膏(调调节节水水泥泥的的_)_水水泥泥、沙沙子子和和碎碎石石等等与与水水混混合合可可以以得得到到_,大大量量用用于于建建筑筑和和水利工程水利工程Na
3、2SiO3CaSiO3SiO2纯碱纯碱石灰石石灰石石英砂石英砂玻璃窑玻璃窑物理物理化学化学黏土黏土 石石灰石灰石硬化速率硬化速率水泥回转窑水泥回转窑混混凝凝土土(3)特种玻璃。特种玻璃。在在玻玻璃璃中中加加入入的的元素或物质元素或物质玻璃特性玻璃特性用途用途铅铅光光学学玻玻璃璃:_,折折射射率率_制制造造眼眼镜镜、照照相相机机和光学仪器的透镜和光学仪器的透镜硼酸盐硼酸盐耐耐_、耐温度、耐温度_制制造造可可用用于于实实验验室室使用的玻璃仪器使用的玻璃仪器金属氧化物或盐金属氧化物或盐彩色玻璃彩色玻璃用于用于_透光性好透光性好高高化学腐蚀化学腐蚀急剧变化急剧变化建筑和装饰建筑和装饰生生产产玻玻璃璃的的原原料料是是纯纯碱碱、石石灰灰石石和和石石英英砂砂(主主要要成成分分是是SiO2),而而玻玻璃璃的的主主要要成成分分是是Na2SiO3、CaSiO3和和SiO2,那那么么在在生生产产过过程程中中发发生生了了怎怎样的反应?试写出反应的化学方程式。样的反应?试写出反应的化学方程式。微思考微思考1根据陶瓷的生产原理,可以得出硅酸盐工业的一般特点是根据陶瓷的生产原理,可以得出硅酸盐工业的一般特点是()以
4、含硅物质作为原料以含硅物质作为原料主要产物是硅酸盐主要产物是硅酸盐反应条件是高温反应条件是高温反应原理是复杂的物理变化和化学变化反应原理是复杂的物理变化和化学变化A只有只有B只有只有CD只有只有【答案】【答案】C【解解析析】传传统统陶陶瓷瓷多多是是将将黏黏土土与与水水的的混混合合物物通通过过高高温温烧烧结结制制成成,其其生产过程中发生复杂的化学变化和物理变化。故生产过程中发生复杂的化学变化和物理变化。故均正确。均正确。2制取下列物质不需要用石灰石做原料的是制取下列物质不需要用石灰石做原料的是()A硅酸硅酸B水泥水泥C玻璃玻璃D生石灰生石灰【答案】【答案】A【解析】【解析】硅酸由可溶性硅酸盐与酸反应制得。硅酸由可溶性硅酸盐与酸反应制得。1硅和二氧化硅硅和二氧化硅(1)单质硅的性质。单质硅的性质。硅硅单单质质的的导导电电性性介介于于_之之间间,是是应应用用最最为为广广泛泛的的_材料。材料。(2)自自然然界界中中的的硅硅元元素素:主主要要以以_(如如地地壳壳中中的的大大多多数数矿矿物物)和和氧化物氧化物(如如_和和_)的形式存在的形式存在。新型无机非金属材料新型无机非金属材料导体和绝缘体导体
5、和绝缘体半导体半导体硅酸盐硅酸盐水晶水晶玛瑙玛瑙(3)晶体硅的制备。晶体硅的制备。写出化学方程式:写出化学方程式:_。_。_。(4)硅和二氧化硅的用途。硅和二氧化硅的用途。高纯硅:高纯硅:_、_等。等。二氧化硅晶体:生产二氧化硅晶体:生产_。2新型陶瓷新型陶瓷(1)碳化硅碳化硅(SiC)。制芯片制芯片硅太阳能电池硅太阳能电池光导纤维光导纤维俗称俗称结构特点结构特点主要性能主要性能用途用途_碳碳原原子子、硅硅原原子子以以_连连接接,结结构类似构类似_硬硬度度很很大大、优优异异的的高高温温抗抗_性能性能砂砂纸纸和和砂砂轮轮的的_、耐耐高高温温结结构构材材料料和和耐耐高高温温_材料材料金刚砂金刚砂共价键共价键金刚石金刚石氧化氧化磨料磨料半导体半导体(2)新型陶瓷。新型陶瓷。名称名称原料或成分原料或成分优良性能优良性能用途用途高温高温结构结构陶瓷陶瓷一一般般用用碳碳化化硅硅、氮氮化化硅硅或或某某些些金金属属氧氧化化物物等等在在高高温温下下烧烧结而成结而成耐耐高高温温、抗抗氧氧化化、耐磨蚀等耐磨蚀等可可用用于于_、汽汽车车发发动动机机和和高高温温电电极极材材料等料等压电压电陶瓷陶瓷主主要要有有_
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