5.3　无机非金属材料 课件（21张） 高中化学人教版（2019）必修2

(共21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
内容索引
学习目标
活动方案
课堂反馈
学 习 目 标
1. 认识传统无机非金属材料的类型和用途。
2. 认识新型无机非金属材料的类型和用途。
3. 知道单质硅的制取方法。
活 动 方 案
1. 查阅课本，了解传统无机非金属材料的类型、组成和用途，填写下表。
活动一：认识传统无机非金属材料的类型和用途
类型 组成 用途
玻璃
Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
生产建筑材料、光学仪器和各种器皿；制造玻璃纤维
水泥
硅酸盐、石膏
建筑和水利工程
陶瓷
含水的铝硅酸盐
生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等
2. SiO2是一种酸性氧化物，Na2SiO3的水溶液具有一定的黏合性。盛装碱性试剂(以NaOH溶液为例)的玻璃瓶不能用磨口玻璃塞的原因是什么？
【答案】 磨口玻璃中的SiO2会被NaOH腐蚀，发生反应2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O，长时间后，生成的Na2SiO3会将瓶口和瓶塞黏住。
1. 查阅课本，了解新型无机非金属材料的组成和用途，填写下表(可不填满)。
活动二：认识新型无机非金属材料的类型和用途
组成 用途





晶体硅
作半导体芯片、硅太阳能电池
SiO2
制作光导纤维
碳化硅
作砂纸和砂轮的磨料、耐高温结构材料、耐高温半导体材料
碳纳米材料(富勒烯、碳纳米管、石墨烯)
碳纳米管可用于生产复合材料、电池和传感器等；石墨烯可用于生产光电器件、超级电容器、电池和复合材料等
2. 画出硅的原子结构示意图。根据硅在元素周期表中的位置，解释硅成为信息技术关键材料的原因。
1. 自然界中硅元素的存在形式是什么？哪些物质的主要成分是二氧化硅？
【答案】 自然界中硅主要以硅酸盐和氧化物的形式存在。砂子、石英、水晶、玛瑙的主要成分是SiO2。
活动三：认识单质硅的制取方法
2. 半导体工业中有一句话：“从沙滩到用户。”只有高纯硅(杂质少于百万分之一)才具有良好的半导体性能，被广泛用作半导体材料。如图为制取高纯硅的流程示意图，其中第一步反应还有CO生成，写出图中所示反应的化学方程式。
课 堂 反 馈
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1. 在无机非金属材料中，硅一直扮演着主角。下面几种物质中含有硅单质的是(　　 )
【答案】C
A. 玛瑙　 　B. 光导纤维　　 C. 太阳能电池　 　 D. 水晶
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2. 下列材料中，不属于无机非金属材料的是( 　　)
A. 铝合金　 B. 陶瓷　
C. 石墨烯　 D. 光导纤维
【答案】A
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3. 将固态的氢氧化钠加热至熔融状态，可选用的器皿是( 　　)
A. 铁坩埚　　　 B. 石英坩埚　　　
C. 铝坩埚　　　　 D. 以上都可以
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【答案】A
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4. 下面是金刚石、石墨、C60和碳纳米管的结构示意图。下列有关说法正确的是( 　　)
A. 这四种物质都很软，可作润滑剂　
B. 这四种物质碳原子的排列方式相同
C. 这四种物质的性质完全相同　
D. 这四种物质互为同素异形体
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【答案】D
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5. 下列物质的性质与应用对应关系正确的是(　　 )
A. 晶体硅硬度大，可用于制造光导纤维
B. 氢氟酸可与二氧化硅反应，可用于雕刻玻璃
C. 硅酸钠溶液具有碱性，可用作木材防火剂
D. 碳酸钠可溶于水，可用于除去铁屑表面的油污
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【答案】B
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6. 假如硅作为一种普遍使用的新能源被开发利用，你认为下列关于其有利因素的叙述中，错误的是( 　　)
A. 硅在常温下化学性质稳定，便于运输、贮存
B. 硅元素在自然界中以单质形式大量存在
C. 硅燃烧放出的热量多，燃烧产物对环境污染程度低
D. 硅燃烧后生成的二氧化硅，在一定条件可以“再生”
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【答案】B
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7. 晶体硅(熔点1 410 ℃)是信息技术的关键材料。其中一种由粗硅制纯硅的过程如下：
1
(1) 粗硅制SiCl4的反应中，Cl2的作用是_________。
(2) 上述过程中发生反应的类型分别为____________________(填基本反应类型)。
(3) 理论上，消耗Cl2与H2的物质的量之比为________。
作氧化剂
化合反应、置换反应
1∶1
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8. 单质Z是一种常见的半导体材料，可由X通过下图所示的路线制备。其中X为Z的氧化物；Y为气态氢化物，分子组成与甲烷相似。
(1) 能与X发生化学反应的酸是________；由X制备Mg2Z的化学方程式为_____________________________。
(2) 由Mg2Z生成Y的化学方程式为____________________________。
(3) Y加热制取Z的过程中，若收集到生成物气体11.2 L(标准状况)，则可制得单质Z的质量为________。
氢氟酸
Mg2Si＋4HCl===2MgCl2＋SiH4↑
7 g
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