5.3 无机非金属材料 第2课时 课件（35张ppt）2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

(共35张PPT)
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
二、硅酸盐材料
1.传统无机非金属材料
活动一：阅读P19-21，回答问题
问题1：三大传统无机非金属材料是哪些
玻璃、水泥、陶瓷
问题2：这些材料的原料有什么共同特点
铝硅酸盐：Al2O3·SiO2
都含有SiO2
问题3：是不是所有陶瓷都是传统材料？玻璃？水泥？
当然不是
2.玻璃的分类和普通玻璃的生产
（1）玻璃的分类
活动一：说说你知道哪些玻璃？
普通玻璃、钢化玻璃、有机玻璃、玻璃钢
活动二：结合视频，总结玻璃的分类和大致区别
普
通
玻
璃
钢
化
玻
璃
有
机
玻
璃
玻
璃
钢
玻
璃
纤
维
增
强
树
脂
（2）普通玻璃的生产
原料：纯碱、石灰石、石英
反应：Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑
主要成分： Na2CO3 、CaCO3 、SiO2
高温
高温
3.新型无机非金属材料
（1）新型材料
活动一：阅读P21-24，找出新型无机非金属材料有哪些？有哪些特点？
高纯硅（芯片、电池）、光纤（SiO2）、碳化硅（磨料、耐高温材料、半导体）、高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷、富勒烯、碳纳米管、石墨烯
特点：在传统材料的基础上，有特殊性能
压
电
陶
瓷
靠
跑
步
发
电
碳
化
硅
芯
片
第
三
代
半
导
体
富勒烯
C60
石墨烯（单层石墨）
石墨烯（单层石墨）
碳纳米管
（2）硅
①硅的物理性质
活动一：观看视频，说说单质硅的物理性质
（2）硅
①硅的物理性质
灰黑色晶体，有金属光泽，熔点高
②硅的制备
活动一：阅读P21资料卡片，找出原料，说说制备高纯硅的主要分为哪些环节
制粗硅：SiO2+2C Si+2CO↑
提纯：Si+3HCl SiHCl3+H2
SiHCl3+H2 Si+3HCl
高温
300℃
1100℃
制粗硅：SiO2+2C Si+2CO↑
提纯：Si+3HCl SiHCl3+H2
SiHCl3+H2 Si+3HCl
活动二：阅读教材，找出单质硅的主要应用
芯片、太阳能电池板
高温
300℃
1100℃
（3）二氧化硅
①物理性质
活动一：阅读整节教材，找出哪些物质的主要成分是二氧化硅
沙子、石英、光纤
水晶、玛瑙
（3）二氧化硅
①物理性质
活动一：阅读整节教材，找出哪些物质的主要成分是二氧化硅
沙子、石英、光纤
水晶、玛瑙
活动二：根据这些物质，说说二氧化硅有哪些物理性质
硬度大、熔点高
②化学性质
活动一：试推断SiO2有哪些化学性质，说说你的依据
酸性氧化物——非金属氧化物
稳定、没有显著的氧化性和还原性——类似CO2
活动二：从组成上看，二氧化硅属于酸性氧化物，应该有哪些性质？
与Na2CO3、CaCO3、NaOH反应，不与酸反应（除HF外）
活动三：了解HF蚀刻玻璃
思考：加热熔融NaOH要用铁坩埚不用陶瓷坩埚，为什么？
氢氧化钠溶液用细口瓶和橡胶塞保存，为什么不用玻璃塞？
蚀
刻
玻
璃
（4）硅酸钠（硅酸钠水溶液俗称水玻璃）
活动一：观看演示实验，分析硅酸钠的性质，写出方程式
活动二：分析硅酸的性质
硅酸钠的性质和
硅酸的制备
（4）硅酸钠（硅酸钠水溶液俗称水玻璃）
活动一：观看演示实验，分析硅酸钠的性质，写出方程式
易溶于水、水溶液呈碱性
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl
活动二：分析硅酸的性质
白色固体、难溶于水、弱酸
酸性： HCl>H2CO3>H2SiO3
水玻璃防火实验
活动三：如何设计实验验证酸性HCl>H2CO3>H2SiO3
该实验能否说明非金属性：Cl>C>Si
不能，只能说明C>Si，因为盐酸不是最高价含氧酸
（5）硅酸盐矿物
活动一：观察硅酸盐矿物的表示方法，说说这样写的好处和坏处
高岭石：Al4Si4O10(OH)8——2Al2O3·4SiO2·4H2O
钾长石：K2Al2Si6O16——K2O·Al2O3·6SiO2
写成氧化物形式，方便分析性质，不能体现它是硅酸盐
活动二：写出钾长石与酸的反应