高中化学人教版 (2019)必修 第二册第三节 无机非金属材料授课ppt课件

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第三节 无机非金属材料授课ppt课件，共28页。PPT课件主要包含了学习目标，Si元素等内容，欢迎下载使用。
材料按照化学组成和特性来分：
塑料、合成橡胶、合成纤维
材料是人类赖以生存和发展的物质基础，人类使用的材料除了金属材料，还有无机非金属材料等。
你知道这些地标性建筑用到了哪些材料吗？
从组成上来看，无机非金属材料大多含硅、氧等元素，具有耐高温、抗腐蚀、硬度高等特点，以及特殊的光学电学等性能。传统的无机非金属材料多为硅酸盐。
硅氧四面体结构具有特殊性，决定了大多数硅酸盐材料具有硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点
第1课时 硅酸盐材料 晶体硅
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发挥的重要作用，激发学习化学的兴趣
易溶于水，其水溶液俗称水玻璃，又称泡花碱，是一种无色黏稠的液体，黏性很强。
硅酸钠水溶液呈碱性，易吸收空气中CO2而变质
Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3↓+Na2CO3
① Na2SiO3溶液（水玻璃）——木材防火、黏胶剂等
硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称硅酸盐是一类结构复杂的物质，一般都不溶于水，化学性质很稳定
最简单的硅酸盐—Na2SiO3
普通玻璃 Na2CaSi6O14
石棉 Mg3CaSi4O12
黏土 Al2Si2H4O9
长石 K2Al2Si6O16
硅酸盐的丰富性和复杂性
知识拓展--硅酸盐的表示方法
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硅酸盐矿物的成分复杂，多用氧化物的形式表示它们的组成，如：硅酸钠（Na2SiO3）→ Na2O·SiO2高岭石（Al2H4Si2O9）→Al2O3·2SiO2·2H2O钾云母（KH2Al3Si3O12）→K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O
学习任务一　传统的无机非金属材料
传统的无机非金属材料--硅酸盐材料
陶瓷是以黏土（主要成分为含水的铝硅酸盐）为主要原料，经高温烧结而成。目前仍应用于广泛的生产生活中，如：生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁器等。
黏土(主要成分为含水的铝硅酸盐)
性质 陶瓷具有抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等许多优点，因此，陶瓷制品一直为人们所喜爱。
瓷 器
普通玻璃的主要成分为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2,它是以纯碱、石灰石和石英砂（主要成分是SiO2）为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融，发生复杂的化学变化而制得。可用于生产建筑材料、光学仪器和各种器皿，还可制造玻璃纤维用于高强度复合材料。
含铅的原料制造光学玻璃，透光性好、折射率高，用于制作眼睛、照相机、光学仪器的透镜。加入硼酸盐制造耐化学腐蚀、耐温度急剧变化的玻璃，用于实验室所用玻璃仪器。加入金属氧化物或盐，制造彩色玻璃，用于建筑装饰。
Few Wrds Abut Our Cmpany
Na2SiO3 、CaSiO3、SiO2
玻璃无固定的熔沸点，在一定温度范围内软化。
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普通硅酸盐水泥的生产以黏土和石灰石为主要原料。二者与其他辅料经混合、研磨后在水泥回转窑中煅烧，发生复杂的物理和化学变化，加入适量的石膏调节水泥硬化速度，再研磨成细粉即可得到普通水泥。水泥、沙子、碎石、水混合可制得混凝土，大量用于建筑和水利工程。
水泥、沙子和碎石等与水混合
水泥是一种非常重要的建筑材料。万丈高楼平地起，穿针引线是水泥。
2.关于水泥的认识(1)水泥具有吸水性,在空气中吸水发生复杂的物理、化学变化而失去了原有 的性质,因而变硬的水泥不能使用。(2)水泥不能抗酸的腐蚀是因为水泥的成分中有碳酸盐,碳酸盐与酸反应会放 出CO2。
水泥砂浆：水泥、沙子和水的混合物混凝土：水泥、沙子、碎石的混合物
信息化时代的每一件高科技通讯设备都离不开一个小小的芯片，那么芯片是用什么材料制成的呢？
学习任务二　新型无机非金属材料
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，一系列新型无机非金属材料相继问世。
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。
含碳、氮等其他元素，在航天、能源和医疗等领域广泛应用。
硅在自然界主要以硅酸盐（如地壳中的大多数矿物质）和氧化物（如水晶、玛瑙）的形式存在。
自然界中不存在游离态的硅。
通过下列图片总结归纳出硅元素在自然界中的存在形式
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。
单质硅有晶体硅和无定形硅两种（单质硅的两种形态）
硅的氧化物和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。
硅是良好的，且用于最为广泛的半导体材料
晶体硅呈灰黑色，有金属光泽,是良好的半导体材料。
在常温下只能与氟气(F2)、HF、氢氧化钠反应，加热时能与氧气、氯气反应。
①稳定性：常温下三反应
Si+2F2 == SiF4
Si+2NaOH+H2O == Na2SiO3+2H2↑
Si+4HF == SiF4↑+2H2↑(与唯一酸反应)
②还原性：加热(高温)三反应
工业上用焦炭还原石英砂可知制得含有少量杂质的粗硅
碳化硅(俗名：金刚砂)
除此之外，高纯硅还用于传感器、探测器领域。
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