高中化学第三节 无机非金属材料教案配套ppt课件

这是一份高中化学第三节 无机非金属材料教案配套ppt课件，共33页。PPT课件主要包含了地壳各元素含量，燧石取火，硅酸盐材料，归纳总结，新型无机非金属材料，硅的化学性质，高纯硅单质的制备，应用及存在，光导纤维光纤等内容，欢迎下载使用。
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。从组成上看，许多无机非金属材料含有硅、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。随着工业生产和社会发展对材料性能要求的提高，一批新型无机非金属材料相继诞生，成为航空、航天、信息和新能源等高技术领域必需的材料。
材料按照化学组成和特性来分：
塑料、合成橡胶、合成纤维
当燧石（主要成分SiO2）与铁器摩擦或击打时，燧石的锋利断口与铁器接触，产生高温颗粒。这些高温颗粒的表面积较大，与空气接触后会发生剧烈的氧化反应，从而发出火花。
性能：熔点高、硬度大、耐腐蚀、性质稳定
黏土（含水的铝硅酸盐）
风干前易塑形，风干后硬度大、耐腐蚀、性质稳定
石膏（CaSO4·2H2O）
水泥（多种硅酸盐的混合物）
建筑材料、光学仪器、各种器皿、玻璃纤维
添加硼酸盐耐化学腐蚀、耐温度急剧变化的玻璃
添加金属氧化物或盐彩色玻璃
盛放碱液的试剂瓶不用玻璃塞而用橡胶塞
硬度高难溶于水耐高温耐腐蚀
由硅、氧和金属组成的化合物的总称；
大多数难溶于水、硬度高 、耐高温、 耐腐蚀、化学性质稳定；少数可溶，如Na2SiO3，K2SiO3等。
在硅酸盐中硅原子和氧原子构成了硅氧四面体，如图所示，四面体通过顶角的氧彼此相连，每个氧原子为2个四面体所共有。
【思考交流】1.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。
2.玻璃有固定熔沸点吗？为什么？
混合物没有固定的熔沸点。
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
工业上用焦炭还原石英砂可制得粗硅，将粗硅进一步提纯得到高纯硅。
（高纯硅 99.9999999％）
SiO2是自然界中沙子、石英的主要成分。天然二氧化硅叫硅石；结晶的二氧化硅叫石英。
二氧化硅可用来生产光导纤维。光导纤维的通信容量大，抗干扰性能好，传输的信号不易衰减，能有效提高通信效率。
光导纤维主要特性：①抗干扰性能好，不发生辐射；②通讯质量好；③质量轻、耐腐蚀。
根据以往所学、本节内容，尝试总结SiO2的化学性质。
SiO2能通过与水的反应生成H2SiO3体现其酸性氧化物通性吗？
【信息】 已知碳的非金属性强于硅，则碳酸的酸性比硅酸（强还是弱？）请利用这一性质分析解释硅酸钠溶液久置空气中会有什么现象？
（1）与酸反应（强酸制弱酸）
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。
主要有钛酸盐和锆酸盐等，能实现机械能与电能的相互转化，可用于滤波器、扬声器、超声波探伤器和点火器等。
主要有氧化铝、氧化钇等氧化物透明陶瓷和氮化铝、氟化钙等非氧化物透明陶瓷，具有优异的光学性能，耐高温，绝缘性好，可用于高压钠灯、激光器和高温探测窗等。
在某一临界温度下电阻为零，具有超导性，用于电力、交通、医疗等领域。
一般用碳化硅、氮化硅或某些金属氧化物等在高温下烧结而成，具有耐高温、抗氧化、耐磨蚀等优良性能。与金属材料相比，更能适应严酷的环境，可用于火箭发动机、汽车发动机和高温电极材料等。
二、新型无机非金属材料
富勒烯绝缘材料、超导材料、润滑剂、催化剂药物传输、光电材料、抗氧化剂
碳纳米管生产复合材料、电池、传感器
只有一个碳原子直径厚度的单层石墨
电阻率低、热导率高、高强度
光电器件、超级电容器、电池和复合材料等
开辟芯片技术的新赛道——石墨烯芯片
拓展提高——石墨的提纯
石墨是制造石墨烯的重要原料，工业上可以采用酸碱法对石墨进行提纯，以攀西麻岩型鳞片石墨（主要杂质为SiO2以及Fe2O3为代表的金属氧化物）为例的提纯工艺如下：
已知：混合加热时，水会快速蒸发离开反应体系，金属氧化物全部转化为对应的碱。
请写出混合加热、第一次洗涤以及酸浸时发生的化学反应方程式（忽略反应条件）