高中化学 新型无机非金属材料
无机非金属材料 课件-高一化学人教版(2019)必修第二册
Si + C === SiC
1.晶体硅
用途
高纯硅广泛应用于信息技术和新能源 技术领域。
利用其半导体性能可以制成计算机、 通讯设备和家用电器等的芯片，以及光伏 电站、人造卫星和电动汽车等的硅太阳能 电池。
2. 二氧化硅
沙子
石英砂
SiO2
玛 瑙
水
晶
2. 二氧化硅
高纯硅
① SiO2 + 2C 1800 0C ~ 2000 0C Si(粗) + 2CO↑ ② Si + 3HCl 300 0C SiHCl3 + H2
③ SiHCl3 + H2 1100 0C Si + 3HCl
1.晶体硅 2、晶体硅的物理性质
带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高（1410℃）、硬度大 、有脆性。
用器皿、卫生洁具等 于高强度复合材料等
制混凝土，大量用于建 筑和水利工程
(1)硅酸盐结构较为复杂，大多难溶于水，化学性质稳定(√) (2)硅氧四面体中，硅原子与氧原子都是以共价键结合(√ ) (3)水泥与玻璃的共同原料是石灰石，水泥与陶瓷的共同原料是黏土(√ ) (4)陶瓷、玻璃、水泥的生产都需要在高温下进行(√ ) (5)玻璃和水泥生产中都发生复杂的物理和化学变化(√) (6)硅酸盐是由硅、氧和金属组成的混合物( × )
1.下列关于二氧化硅的叙述不正确的是 ( B )
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
一、传统无机非金属材料——硅酸盐材料
人教版高中化学必修二5.3.2《新型无机非金属材料》练习题含答案
《新型无机非金属材料》练习题含答案1.硅被誉为无机非金属材料的主角。
下列物品用到硅单质的是( )A.陶瓷餐具B.石英钟表C.计算机芯片D.光导纤维答案C2.“5G”时代的到来，以光导纤维为基础的高速信息通道更加显得重要。
下列物质中用于制造光导纤维的材料是( )A．铜合金B．陶瓷C．硅D．二氧化硅答案 D3． 2019年2月，华为发布了制造出首款5G折叠屏手机的消息。
下列说法错误的是（）A．制造手机芯片的关键材料是二氧化硅B．用铜制作手机线路板利用了铜优良的导电性C．镁铝合金制成的手机外壳具有轻便抗压的特点D．手机电池电极材料碳纳米管是新型无机非金属材料答案 A4.下列关于新型无机非金属材料的说法中，不正确的是( )A．高纯硅可用于制造半导体材料B．压电陶瓷属于新型无机非金属材料，能实现机械能和电能的相互转化C．碳纳米材料的主要成分是碳单质，包含富勒烯、碳纳米管和石墨烯等多种D．二氧化硅制成的光导纤维，由于导电能力强而被用于制造光缆答案 D5.下列叙述中正确的是( )A．自然界中存在大量的单质硅B．水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅C．二氧化硅的化学性质活泼，能跟酸或碱溶液发生化学反应D．自然界中硅元素都存在于石英中答案 B6.下列说法正确的是( )A．硅材料广泛应用于光纤通信B．工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品C．水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品D．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应答案A7.有关高温结构陶瓷和光导纤维说法不正确的是( )A．高温结构陶瓷弥补了金属材料的弱点，但是硬度却远远低于金属材料B．氮化硅陶瓷是一种重要的结构材料，具有超硬性、耐高温、抗氧化、耐腐蚀，可用于制造火箭发动机C．光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维D．光导纤维的抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高，能防窃听答案 A8．硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误的是( )A．氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为Si3N 4B．碳化硅(SiC)的硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承C．光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为SiO2 D．硅酸盐中硅、氧原子之间以离子键结合答案 D9．开发新材料是现代科技发展的方向之一。
人教版高中化学第一册必修无机非金属材料
无机非金属材料【教学目标】1．使学生对新型无机非金属材料有大致印象．2．使学生认识到化学在社会、生活、生产、科学技术中的重要作用．用科学的奇妙和威力激发学生学习化学的兴趣．3．通过介绍我国材料科学发展的成就，对学生进行爱国主义教育．4．通过社会及科学技术的发展对新型材料的要求，培养学生的社会责任感．【教学重点】新型无机非金属材料的特点、用途和发展【教学难点】培养学生热爱科学的情感【教学方法】实物展示、启发诱导、引导归纳、自学、讲述、实验【教学用具】录像机、投影仪、图片、高压钠灯、光导纤维玩具．【教学过程】第二课时［引言］上节课，我们学习了几种硅酸盐材料．最初，无机非金属材料主要是硅酸盐材料，所以硅酸盐材料也称为传统无机非金属材料．这一节课来认识几种新型无机非金属材料．［板书］二、新型无机非金属材料［问］为什么要叫新型无机非金属材料呢？［生］为了与传统无机非金属材料相区别．［问］传统无机非金属材料有什么特点？［生］传统无机非金属材料具有抗腐蚀、耐高温的优点，但也有质脆、经不起热冲击的弱点．［师］传统无机非金属材料与现在所用的许多金属材料相比，有许多独特的优势，这使得很多行业的科学家都对它情有独钟，然而，它的弱点的存在，又使它的应用范围受到了一定的限制．为此，科学家们进行深入的研究和探索，并进行了反复的实验，随之而来的便是多种多样具有特殊性能的新型无机非金属材料的问世，那么，新型无机非金属材料与传统的无机非金属材料相比有哪些特性呢?［学生阅读］请同学们阅读教材P152相关内容，总结回答．［板书］新型无机非金属材料的特性(1)能承受高温，强度高(2)具有电学特性(3)具有光学特性(4)具有生物功能［过渡］随着人类社会和科学技术的发展，新型无机非金属材料的应用将越来越广泛，品种也越来越丰富．下面，我们简单介绍其中的两种——高温结构陶瓷和光导纤维．［板书］1．高温结构陶瓷［师］结构材料，是指利用其强度、硬度、韧性等机械性能制成的各种材料．以往用的最多的结构材料是金属．但现在，它却逐渐让位于高温结构陶瓷，为什么会这样呢?请大家阅读课本P153有关内容回答．［生］因为高温结构陶瓷具有能经受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点，作为高温结构材料非常合适；而金属材料易受腐蚀，在高温时不耐氧化，不适合在高温时使用．［师］很好，下面我们就以实例来进行说明．［板书］(1)透明陶瓷［师］看了这个标题，大家也许会觉得奇怪，因为我们平常见的都是不透明的陶瓷呀!如缸、碗、碟等．这透明的陶瓷，真的有吗?［展示高压钠灯］看．这是高压钠灯，其灯管就是由透明的氧化铝陶瓷做的．［板书］氧化铝陶瓷［师］高压钠灯是发光效率很高的一种电光源，光色金白，在它的灯光下看物清晰，不刺眼．平均寿命长达1万小时～2万小时，比高压汞灯寿命长2倍，高过白炽灯的寿命10倍，是目前寿命最长的灯．早在30年代初，人们就已经知道利用钠蒸气放电可获得一种高效率的光源，但一直到1960年，高压钠灯才呱呱坠地，后经不断发展改进，才得以实际应用．［问］为什么从知道钠蒸气放电到高压钠灯的使用经过了二十几个年头呢?请大家看下面资料，结合课文，分析思考并回答．［投影展示］钠蒸气放电会产生超过1000℃的高温；钠蒸气有强烈的腐蚀作用．［生］甲：普通玻璃灯管承受不了钠蒸气放电产生的高温，此时普通玻璃要软化．乙：钠属于碱金属元素，性质很活泼，腐蚀性强，因此很难找到合适的灯管材料．丙：氧化铝材料陶瓷能承受高温，又耐腐蚀，那么，是不是氧化铝陶瓷发明得晚，或者说科学家们正是为了解决这个问题才开始研究氧化铝陶瓷的呢?……［师］大家的推理很合逻辑，而且确实是以上原因，透明氧化铝陶瓷的熔点高达2050℃，能在1600℃的环境里不受钠蒸气腐蚀，它是1957年诞生的，它可以通过95%的光线．［师］氧化铝陶瓷除了用作高压钠灯的灯管外，还有许多其他用途，请大家阅读有关内容，并填写下表．［投影展示］氧化铝陶瓷［师］透明氧化铝陶瓷所用原料及工艺要比其他氧化铝陶瓷高，有关氧化铝更多的知识，大家课后可参考课本资料内容．［过渡］假如一辆普通的汽车在沙漠里行驶，在汽车零件不坏的情况下，最怕遇到的问题是什么?［生］是缺水．［问］汽车行驶时，为什么经常要加水?［生］是为了散热，因为汽车的发动机多是由金属制作，它们在高温时容易损坏，必须用水来冷却．［师］很正确．这样当汽车行驶在沙漠里时，若无足够的水，就很容易使发动机损坏而抛锚，那么，有没有更好的办法来解决这个问题呢?此时，陶瓷发动机可以帮我们解决后顾之忧．［板书］(2)陶瓷发动机［师］可用于制造发动机的陶瓷有氮化硅陶瓷和碳化硅陶瓷．我们主要介绍一下氮化硅陶瓷．［板书］氮化硅陶瓷［师］既然陶瓷发动机能克服传统发动机的缺点，请大家预测氮化硅的性质．［生］应该是耐高温、抗氧化、耐腐蚀．［师］预言是否正确呢?请大家阅读课本P153验证并总结氮化硅陶瓷的特点和用途．［生］氮化硅陶瓷硬度大，本身具有润滑性，耐磨损、抗腐蚀、抗氧化、能抵抗冷热冲击，可用来制造轴承、汽轮机叶片、永久性模具、机械密封环等机械构件，还可以用来制柴油机．［师］总结得很好．那么用氮化硅陶瓷制作的发动机，与传统发动机相比，有什么优越性呢?请大家看以下资料：［投影展示］陶瓷发动机的优点a．陶瓷的耐热性好，可以提高发动机的工作温度，从而使发动机效率大大提高，可比目前作为其制造材料的镍基耐热合金的发动机效率提高30%左右．b．工作温度高，可使燃料充分燃烧，排出废气中的污染成分大大减少．这不仅降低了能源消耗，而且减少了环境污染．c．陶瓷的热传导性比金属低，这使发动机的热量不易散发，可节省能源．d．陶瓷具有较高的高温强度和热稳定性，这可延长发动机的使用寿命．［师］用陶瓷制造燃气轮机，不但有利于提高工作温度、降低燃料的消耗，而且陶瓷原料供应丰富，不存在资源紧缺问题．用陶瓷代替镍基、钴基等耐热合金，成本可降低到原来的1/30．我国在“七五”期间(1986～1990年)，有数十个单位在国家科委的组织下，协同攻关，研制成一系列陶瓷发动机的关键零部件，并装配成发动机．不仅顺利通过了台架试验，而且在大型公共汽车上完成了上海与北京间的往返装车路试，使我国成为世界上少数几个有能力进行陶瓷发动机装车路试的国家之一．这种由陶瓷部件装配的发动机，燃油效率高，无需水冷却系统，特别适用于沙漠地区等恶劣环境．该机已进入西北沙漠地区进行性能考核．我国科学家还将研制工作温度更高的陶瓷燃气轮机，他们正在为攻克陶瓷发动机难关而不懈地努力着．另外，氧化铝陶瓷和氮化硅陶瓷因为硬度高(其硬度仅仅次于金刚石)而可作刀具适合于切削难加工的金属材料，且耐热性和化学稳定性均大大高于金刚石．新型结构陶瓷除上述所介绍的之外，还有很多品种，如碳化硼陶瓷、氧化锆陶瓷、钠米陶瓷等等，它们广泛应用在工农业生产、原子能工业、宇航事业等方面．［过渡］下面，我们来介绍另一类新型无机非金属材料——光导纤维．［板书］2．光导纤维［师］光导纤维，简称“光纤”，就是一种能利用光的全反射作用来传导光线的透明度极高的玻璃细丝．如果将许多根经过技术处理的光纤绕在一起，就得到我们常说的光缆．［演示］光导纤维玩具传递光的现象．［师］光导纤维是用石英玻璃制造的，制作时需要较高的技术，它传导光的能力非常强．如1000米长的单模光纤，重量只有27克，传送波长为1.55微米的激光时，每传播1000米，光能的损耗不到0.2分贝．若利用光缆通讯，能同时传输大量信息．［板书］(1)光导纤维在通讯技术中的应用那么，光纤通信较之普通电缆通信有哪些优点呢?请大家阅读课本P153有关内容，进行回答．［生］光纤通信的优点有：a．信息容量大，一条光缆通路可同时容纳10亿人通话，也可同时传送多套电视节目．b．光纤的抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高，能防窃听．c．光缆质量小而且细，不怕腐蚀，铺设方便．［师］除上述优点外，光纤通信还有损耗低，适合远距离信息传输等优势．其实，目前的光纤通信还不是真正的光通信，那么，什么是真正的光通信呢?请大家看下列资料．［投影展示］真正的光通信时代目前的光纤通信，是把声音或图象通过电话机或电视摄像机变成电信号，再通过光调制机对激光光源进行调制，把电信号变成光信号，由光导纤维传送到接收端，接收端的激光接收机通过光电转换器，把光信号还原成电信号，进入电话机或电视机，重现发送的声音或图象．未来的光纤通信，可以不用电信号，而是将声音或图象直接转换成光信号用光纤进行传输，电只是作为能源加以使用．到那时电话、电报、电视等电通信方式将变成“光话”、“光报”、“光视”等光通信方式，人类将进入一个无限美好的真正的光通信时代［过渡］光导纤维不但是通信技术中的重要材料，还是医生的得力助手．［板书］(2)光导纤维在医学上的应用［师］目前在医学领域，普遍使用着一种连接着许多光纤的胃镜，光纤胃镜的光源是在体外由光纤传进去的，它不产生热辐射，能减轻病人的痛苦．在光导纤维的一头装着精致小巧的微型镜头，可将胃内的情况传到体外拍摄下来或显示在屏幕上．光导纤维在医学上的另一个重要应用是通过微细的光纤将高强度的激光输入人体的病变部位，用激光来切除病变部位．这种“手术”不用切开皮肤和切割肌肉组织，而且切割部位准确，手术效果好．除此以外，光导纤维还可用于信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等许多方面．［小结］以上我们所讲述的，只不过是新型无机非金属材料中的点滴，在此领域中，还有许许多多的已知和未知等待我们去了解和发掘．目前，科学家们对材料的研究已由宏观进入微观．人类智慧的力量是伟大的，希望你们现在能好好学习，并在将来能有机会在材料研究的天空里大显身手，为人类最终摆脱对天然材料的依赖而作出贡献!［布置作业］结合本节课的内容，写一篇有关“化学与社会”的小论文．●板书设计第三节无机非金属材料(第二课时)二、新型无机非金属材料新型无机非金属材料的特性(1)能承受高温，强度高(2)具有电学特性(3)具有光学特性(4)具有生物功能1．高温结构陶瓷(1)透明陶瓷氧化铝陶瓷(2)陶瓷发动机氮化硅陶瓷2．光导纤维(1)光导纤维在通讯技术中的应用(2)光导纤维在医学上的应用●教学说明本节课是介绍新型无机非金属材料的，由于其是现代科学技术，虽然发展迅速，但学生对这方面的知识却了解不多．因此，要使学生真正感受到高科技产品就在身边，并真正地体会到科学技术的力量，这就需要老师多介绍有关知识，并尽量让学生参与，以提高学生思维的积极性，也希望能让学生明白这样一个道理，即：知识的力量是无穷的，从而激发他们崇尚科学、热爱科学的情感，并最终投身到科学技术的伟大事业中去．本节课所介绍的新型无机非金属材料的内容，教师可根据课堂时间及学生的具体情况进行取舍．另外，备课资料中也主要介绍了有关材料这方面的内容，可供教师在授课时进行选择．●综合能力训练题1．下列具有特殊性能的材料中，由主族元素和副族元素形成的化合物是( )A．半导体材料砷化镓B．吸氢材料镧镍合金C．透明陶瓷材料硒化锌D．超导材料K30C60解析：透明陶瓷材料硒化锌是由主族元素硒和副族元素锌组成．答案：C2．与普通玻璃相比具有相同组成的是( )A．钢化玻璃B．光学仪器玻璃C．石英玻璃D．有色玻璃解析：钢化玻璃是把普通玻璃放入电炉里加热变软后急剧冷却，就好像钢淬火一样，所以叫做钢化玻璃，但它和普通玻璃成分相同．光学玻璃是制玻璃的原料中，多加了氧化铅．有色玻璃是在生产玻璃的原料中掺入某些金属氧化物，使之均匀地分散在玻璃态的物质中．比如加入CO2O3制得蓝色钴玻璃．石英玻璃的主要成分是二氧化硅．答案：A3．下列说法中不正确的是( )A．新型无机非金属材料具有光学特性、具有生物功能、具有电学特性，能承受高温，强度高B．高温结构陶瓷比金属材料具有许多优点，如不怕氧化、密度小等优点C．光导纤维作为通讯材料有许多优点，但怕腐蚀，铺设也很方便D．光导纤维除用于通讯外，还可以用于医疗、信息处理等许多方面答案：C4．想一下为什么可将陶瓷、玻璃、水泥归纳在一起，然后从所给的4个词中选出1个与它们同类的物质( )A．光导纤维B．有机玻璃C．人造纤维D．砖瓦解析：无机非金属材料分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料，传统无机非金属材料主要是指硅酸盐材料，如：玻璃、水泥、陶瓷，其中砖瓦是陶瓷中的一种．答案：D5．下列物质中，属于新型无机非金属材料的是( )A．钢化玻璃B．碳化硼玻璃C．光导纤维D．硼酸盐玻璃解析：新型无机高分子材料的品种较多：如高温结构陶瓷和光导纤维等，其中如氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硼陶瓷等属于高温结构陶瓷．答案：BC6．人造骨是一种新型的无机非金属材料，它类似于人骨和天然牙的性质结构，这是利用了这类材料的________特性．人造骨可以依靠从人体体液中补充某些离子而形成新骨，可在骨骼界面产生分解、吸收、析出等反应，实现骨骼的牢固结合．人造骨植入人体内需要吸收人体中________形成新骨．A．Ca2＋B．Cl-C．Na＋D．PO-34解析：新型无机非金属材料具有：耐高温特性、电学特性、光学特性和生物特性．人造骨是利用了生物特性，根据人造骨和天然骨的性质和结构，根据人骨的主要成分是Ca3(PO4)2，所以从人体中吸收Ca2＋和PO-34答案：生物学AD。
【高中化学】新型无机非金属材料PPT课件
(2)氮化硅陶瓷
氮化硅基陶瓷具有密度小、高强、高硬、高韧 性、耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、抗热震、自润滑、 隔热、电绝缘等一系列优良性能。 Si3N4基陶瓷球轴承 氮化硅陶瓷部件
制造发动机部位的受热面，提高柴油机的质量， 节省燃料（不用水冷却，减少热散失）。 沙漠车
(3)氮化硼陶瓷、碳化硼陶瓷、
氧化锆陶瓷
1、不要做刺猬，能不与人结仇就不与人结仇，谁也不跟谁一辈子，有些事情没必要记在心上。 2、相遇总是猝不及防，而离别多是蓄谋已久，总有一些人会慢慢淡出你的生活，你要学会接受而不是怀念。 3、其实每个人都很清楚自己想要什么，但并不是谁都有勇气表达出来。渐渐才知道，心口如一，是一种何等的强大! 4、有些路看起来很近，可是走下去却很远的，缺少耐心的人永远走不到头。人生，一半是现实，一半是梦想。 5、你心里最崇拜谁，不必变成那个人，而是用那个人的精神和方法，去变成你自己。 6、过去的事情就让它过去，一定要放下。学会狠心，学会独立，学会微笑，学会丢弃不值得的感情。 7、成功不是让周围的人都羡慕你，称赞你，而是让周围的人都需要你，离不开你。 8、生活本来很不易，不必事事渴求别人的理解和认同，静静的过自己的生活。心若不动，风又奈何。你若不伤，岁月无恙。 9、命运要你成长的时候，总会安排一些让你不顺心的人或事刺激你。 10、你迷茫的原因往往只有一个，那就是在本该拼命去努力的年纪，想得太多，做得太少。 11、有一些人的出现，就是来给我们开眼的。所以，你一定要禁得起假话，受得住敷衍，忍得住欺骗，忘得了承诺，放得下一切。 12、不要像个落难者，告诉别人你的不幸。逢人只说三分话，不可全抛一片心。 13、人生的路，靠的是自己一步步去走，真正能保护你的，是你自己的选择。而真正能伤害你的，也是一样，自己的选择。 14、不要那么敏感，也不要那么心软，太敏感和太心软的人，肯定过得不快乐，别人随便的一句话，你都要胡思乱想一整天。 15、不要轻易去依赖一个人，它会成为你的习惯，当分别来临，你失去的不是某个人，而是你精神的支柱;无论何时何地，都要学会独立行走 ，它会让你走得更坦然些。 16、在不违背原则的情况下，对别人要宽容，能帮就帮，千万不要把人逼绝了，给人留条后路，懂得从内心欣赏别人，虽然这很多时候很难 。 17、做不了决定的时候，让时间帮你决定。如果还是无法决定，做了再说。宁愿犯错，不留遗憾! 18、不要太高估自己在集体中的力量，因为当你选择离开时，就会发现即使没有你，太阳照常升起。 19、时间不仅让你看透别人，也让你认清自己。很多时候，就是在跌跌拌拌中，我们学会了生活。 20、与其等着别人来爱你，不如自己努力爱自己，对自己好点，因为一辈子不长，对身边的人好点，因为下辈子不一定能够遇见。
高中化学人教版2019必修第二册无机非金属材料
③玻璃
④陶瓷
（2）玻璃是重要的建筑和装饰材料，玻璃属于 混合物 (填“纯净物”或“混合物”)。有
些玻璃的花纹是利用氢氟酸对普通玻璃中的二氧化硅的腐蚀作用而制成的，写出该反应的
化学方程式 SiO2+4HF === SiF4↑+2H2O
。
（3）氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高，化学性质稳定。工业上普遍采用
一、 硅酸盐材料
2、传统无机非金属材料
陶瓷
原料 黏土(主要成分为含水的铝硅酸盐) 反应条件 高温烧结 历史 青花瓷、唐三彩
China 瓷都
应用 生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、 卫生洁具等
一、 硅酸盐材料
2、传统无机非金属材料
玻璃
原料 纯碱、石灰石和石英砂 工业设备 玻璃窑 主要成分 Na2SiO3 、CaSiO3、SiO2
【科学·技术·社会】
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，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。
压电陶瓷： 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。
高纯硅与纯氮在1300℃反应获得氮化硅，该反应属于化学反应基本类型中的 化合 反应；
已知氮化硅中硅元素的化合价为+4价，则氮化硅的化学式为 Si3N4 。
(3) 硅的工业制取
高温 SiO2+2C === Si+2CO↑
【资料卡片】
高纯硅的制备 工业上制备高纯硅，一般需要先制得纯度为98%左右的粗硅，再以 其为原料制备高纯硅。例如，可以将粗硅转化为三氯硅烷(SiHCl3)，再经 氢气还原得到高纯硅。
高中化学必修二(人教版)5.3无机非金属材料
2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O
(5)用途 ①建筑材料、__光__导__纤维、__石__英__坩埚、饰物和工艺品。 ②光导纤维：主要成分：_S_i_O_2__。
高温结构陶瓷 3．新型陶瓷压透电明陶陶瓷瓷
超导陶瓷
富勒烯 4．碳钠米材料碳钠米管
石墨烯
(2)结构 SiO2 晶体是_立__体_空间网状结构，每个 Si 结合_4___个 O， 每个 O 结合__2__个 Si，N(Si)：N(O)＝_1_:_2_
二氧化硅晶体的结构模型图
(3)物理性质 (4)化学性质
熔点 硬度 溶解性 __高__ __大__ _不_溶__于水
SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O 高温
2．我国古代在材料方面取得了突出的成就。下列材料主要成分不 是硅酸盐的是( )
A．陶俑 B．琉璃瓦 C．汉白玉 D．青花瓷
答案：C
3．玻璃、陶瓷和水泥是重要的无机非金属材料，它们的主要成 分中都含有的元素是( )
A．氮 B．硫 C．硅 D．氯
解析：玻璃、陶瓷、水泥属于传统的无机非金属材料，它们的主要 成分中都含有硅元素和氧元素，故选项C正确。
答案：C
4．关于地壳中含量占第一位和第二位的元素之间形成的化合物， 有关其说法正确的是( )
A．化学性质不活泼 B．可溶于水且显酸性 C．熔沸点较低，物理性质与 CO2 相似 D．是酸性氧化物，不溶于任何酸
答案：A
5．光导纤维被认为是20世纪最伟大的发明之一。光导纤维的主
要成分是( )
A．Si
B．SiO2
状元随笔 硅酸盐的结构 在硅酸盐中，Si 和 O 构成了硅氧四面体，其结构如图所示。每个 Si 结合 4 个 O，Si 在中心，O 在四面体的 4 个顶角；许多这样的四面 体还可以通过顶角的 O 相互连接，每个 O 为两个四面体所共有，与 2 个 Si 相结合。硅氧四面体结构的特殊性，决定了硅酸盐材料大多具有 硬度高、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点。
2021年高中化学第五章3_2新型无机非金属材料课时作业课件人教版必修二
Si3N4＋6CO，下列说法正确的是( B )
A．在氮化硅的合成反应中，N2 是还原剂，SiO2 是氧化剂 B．上述反应中每生成 1 mol Si3N4，N2 得到 12 mol 电子 C．该反应属于四个基本反应类型之一 D．该反应无有毒气体产生，不需要尾气处理装置
3．碳纳米管是由碳原子组成的六角形蜂巢状平面薄膜卷曲 而成，具有许多异常的力学、电学和化学性能。下列关于碳纳米
管的说法不正确的是( A )
A．碳纳米管属于一种有机合成纤维 B．碳纳米管与金刚石互为同素异形体 C．常温下，碳纳米管具有较好的稳定性 D．碳纳米管比表面积大，可用作新型储氢材料
解析：A.碳纳米管由碳单质组成，不属于有机合成纤维，A 错误；B.碳纳米管与金刚石都由碳元素组成，但结构与性质不同， 互为同素异形体，B 正确；C.碳单质性质稳定，所以常温下，碳 纳米管具有较好的稳定性，C 正确；D.碳纳米管是由碳原子组成 的六角形蜂巢状平面薄膜卷曲而成，所以比表面积大，可用作新 型储氢材料，D 正确。答案选 A。
4．熔融烧碱应选用的器皿是( C )
A．石英坩埚 B．普通玻璃坩埚 C．生铁坩埚 D．陶瓷坩埚
解析：石英、普通玻璃、陶瓷中均含有 SiO2，高温下，烧 碱能与 SiO2 反应而使坩埚腐蚀，铁在高温下不与 NaOH 反应， 故应选用生铁坩埚。
5．能贮存在具有玻璃塞的磨口试剂瓶里的试剂是( C )
A．HF 溶液 B．KOH 溶液
下列对上述三个反应的叙述中，错误的是( D )
A．①③为置换反应 B．②为化合反应 C．①②③均为氧化还原反应 D．三个反应的反应物中硅元素均被还原
解析：反应①③中硅元素被还原，反应②中硅元素被氧化， D 错误。
新教材高中化学第五章第三节无机非金属材料新人教版必修第二册
原料
设备
主要成分
主要用途
生产建筑材料、绝缘
陶瓷
玻璃
水泥
黏土
______
—
纯碱
______、石灰石
玻璃窑
石英砂
和________
黏土
______和石灰石
水泥回转窑
____________
硅酸盐
Na2 SiO3 、
材料、日用器皿、卫
生洁具等
CaSiO3
生产建筑材料、光学
仪器和各种器皿等
硅酸盐
大量用于建筑和水利
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
1
基础落实·必备知识全过关
2
重难探究·能力素养全提升
3
学以致用·随堂检测全达标
1.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，知道普通玻璃的主要成分，感受传统硅酸盐材料在城乡建设中
素养 发挥的重要作用，培养科学态度与社会责任的学科核心素养。
提示： 具有耐高温、耐腐蚀、抗氧化等优良性能。
_______________________________________________
方法突破
1.传统硅酸盐材料的性能和主要用途
名称
性能
主要用途
熔点高、硬度大、耐腐蚀、性质稳定
建筑材料、日用器皿、卫生洁具
等
玻璃
透光性好、硬度大、无固定熔点
建筑材料、各种器皿、光学仪器
玻璃和陶瓷等。新型无机非金属材料是20世纪中期以后发展起来的，具
有特殊性能和用途的材料，如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，可用于制造火箭发动机、汽车发动
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38新型无机非金属材料
第三节新型无机非金属材料
Ⅰ学习重点
1.了解新型材料的特性及与传统的无机非金属.
2.了解高温结构陶瓷和光导纤维有关知识.
1.传统的无机非金属材料指材料，具有等优点.新型无机非金属材料的特性，，， .
2.结构材料，高温结构陶瓷的优点 .
3.光导纤维主要用于，另外还可用于 .
4.第ⅣA族元素中，碳、硅、锗、锡的+4价化合物是稳定的，而铅的+2价化合物是稳定的. 锗(Ge)是一种良好的半导体材料，被广泛应用于电子工业上，它可以从煤燃烧的烟道灰中提取，其过程如下：
盐酸蒸馏水解∆加热分解氢气流中加热烟道灰(含CeO2) 锗的氯化物锗酸纯净的锗的氧化物
①②③④
锗写出①、②、③、④四步反应的化学方程式：
①；②；
③；④ .
第三节新型无机非金属材料参考答案
1.硅酸盐材料；抗腐蚀、耐高温；
承受高温，强度高；电学特性；光学特征；生物功能。
2.指利用其强度、硬度、韧性等机械性能制成的各种材料。
能经受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小。
3.光缆通讯；医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等。
4.①GeO2+4HCl GeCl4+2H2O
∆
②GeCl4+4H2O H4GeO4+4HCl
∆
③H4GeO4 GeO2+2H2O
∆
④GeO2+2H2O Ge+2H2O
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