高中化学人教版 (2019)必修 第二册第三节 无机非金属材料导学案

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第三节 无机非金属材料导学案，共4页。学案主要包含了硅酸盐材料，新型无机非金属材料等内容，欢迎下载使用。

1.无机非金属材料
(1)组成元素:多含 等元素。
(2)性能:一般具有 、 、硬度高等特点，以及特殊的光学、电学等性能。
(3)应用:广泛应用于航空、 、信息、医疗和 等领域。
2.传统无机非金属材料
普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英砂为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融，发生复杂的物理变化和化学变化而制得。你能写出发生反应的化学方程式吗?
二、新型无机非金属材料
1.硅和二氧化硅
(1)硅元素的存在与结构
(2)高纯硅的制备
涉及的主要化学反应为:
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?
(3)硅和二氧化硅的用途
①晶体硅:制 、 等。
②二氧化硅晶体:生产 。
2.新型陶瓷
(1)碳化硅(SiC，俗称金刚砂)
①结构:碳原子和硅原子通过 连接，具有类似金刚石的结构。
②性质和用途:
硬度很大，用作 和砂轮的磨料；高温 ，用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料等。
(2)新型陶瓷
3.碳纳米材料
碳纳米材料在_________________等领域有着广阔的应用前景。
传统无机非金属材料和新型无机非金属材料各有什么优点?
例1.下列叙述正确的是( )
A.CO2和SiO2都是酸性氧化物，所以两者物理性质相似
B.因为CaCO3+SiO2eq \(=====,\s\up8(高温))CaSiO3+CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强
C.CO2和SiO2都能与碳反应，且都作氧化剂
D.SiO2既能和NaOH反应，又能和HF反应，二氧化硅属于两性氧化物
例2.下列叙述正确的是( )
A.CO2与SiO2都能跟H2O反应生成相应的酸
B.SiO2与CO2都不能与酸反应
C.SiO2与CO2(干冰)都能够与氢氧化钠溶液反应
D.水晶的主要成分是SiC
例3.下列关于二氧化硅的叙述不正确的是( )
①光导纤维主要成分是SiO2，故SiO2可以导电 ②能跟强碱反应，但不能与水反应
③SiO2的熔、沸点较低 ④既不是酸性氧化物，又不是碱性氧化物
A.②和③ B.①③④ C.②和④ D.只有④
例4.下列说法正确的是( )
A.水晶项链是硅酸盐制品
B.硅单质广泛用于光纤通讯
C.利用盐酸刻蚀石英制作艺术品
D.水泥、玻璃、陶瓷属于传统无机非金属材料
例5.下列关于碳和硅的叙述中，正确的是( )
A.其氧化物都能与NaOH溶液反应
B.其单质在加热时都能跟O2反应
C.其氧化物都能溶于水生成相应的酸
D.碳和硅两种元素共有两种单 质产品
原料
主要成分
应用
陶瓷
_____(含水的铝硅酸盐)
生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具
普通
玻璃
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
水泥
________、______、
少量石膏
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水泥、沙子和碎石等与水混合可以得到混凝土
存在
原子结构示意图
周期表中位置
含量
存在形态
地壳中居第___位
名称
原料或成分
优良性能
用途
高温结构陶瓷
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
耐高温、抗氧化、耐腐蚀等
可用于 、汽车发动机和高温电极材料等
压电陶瓷
主要有 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
透明
陶瓷
主要有氧化铝、氧化钇等氧化物透明陶瓷和氮化铝、氟化铝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
超导
陶瓷
———————
在某一临界温度下电阻为零，具有 性
可用于电力、交通、医疗等领域
结构特点
应用
富勒烯
由碳原子构成的一系列笼形分子的总称
代表物C60开启碳纳米材料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
用于生产___________、电池和传感器
石墨烯
只有一个碳原子直径厚度的单层石墨
应用于光电器件、超级电容器、电池和复合材料