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5.3无机非金属材料课件-【优化课堂】2024-2025学年高一化学同步教学课件(人教版2019必修2)(共38张PPT)

日期:2025-04-04 科目:化学 类型:高中课件 查看:19次 大小:23352748B 来源:二一课件通
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(课件网) 第三节 无机非金属材料 第五章 化工生产中的重要非金属元素 致老师和同学们: ①由于ppt含较多高质量素材和视频,故资源比较大。 ②所用视频均内嵌在ppt中,不需要另外下载。本节共有3个视频,根据需要选择即时播放。 视频清单 ①从一颗沙子到CPU的过程 ②氢氟酸雕刻玻璃 ③光纤的通讯原理 课程学习目标 1.了解硅酸盐及其结构特点,知道常见的硅酸盐产品(玻璃、水泥、陶瓷)的工业生产。2.了解硅和二氧化硅的性质。 3.知道一些新型的无机非金属材料(硅和二氧化硅、新型陶瓷和碳纳米材料等)的性能和用途。 许多无机非金属材料(如水泥、玻璃、陶瓷)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。 材料是人类赖以生存和发展的物质基础,人类使用材料除了金属材料,还有无机非金属材料等。 新课导入 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。 硅芯片 硅太阳能电池 新课导入 材料的分类 金属材料 材料 无机非金属材料 有机高分子材料 复合材料 传统无机非金属材料 新型无机非金属材料 (以硅酸盐材料为主) 硅酸盐 存在: 定义: 表示方法: 硅酸盐一般结构复杂,存在于地壳、岩石中 由金属、硅、氧等元素形成的盐 ①用盐的化学式表示,如Na2SiO3、CaSiO3 ②用氧化物的形式表示,如Na2O SiO2、CaO SiO2 一、传统无机非金属材料-硅酸盐材料 长石(KAlSi3O8)、高岭土[Al2Si2O5(OH)4]如何用氧化物的形式表示? 【思考】 Al2O3·2SiO2·2H2O K2O·Al2O3·2SiO2 硅酸盐结构 Si 和 O 构成了硅氧四面体每个 Si 结合 4 个 O, Si 在中心,O 在四面体的 4 个顶角许多四面体通过顶角的O相互连接每个 O 为两个四面体所共有,与 2 个 Si 相结合。 大多硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等。 硅酸盐性质 1.三大传统硅酸盐材料:陶瓷、玻璃、水泥 玻璃 水泥 陶瓷 一、传统无机非金属材料-硅酸盐材料 陶瓷是以黏土(主要成分为含水的铝硅酸盐)为主要原料,经高温烧结而成的。 (1)陶瓷 普通玻璃的主要成分为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。它是以纯碱、石灰石和石英砂(主要成分是SiO2)为原料。 反应原理: SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑ SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2↑ (2)玻璃 生产中采用不同的原料和工艺,可以制得多种具有不同性能和用途的玻璃。例如,用含有铅的原料制造的光学玻璃,透光性好,折射率高,可以用来制造眼镜、照相机和光学仪器的透镜;加入硼酸盐制成耐化学腐蚀、耐温度急剧变化的玻璃,可用于实验室使用的玻璃仪器;加入一些金属氧化物或盐可以得到彩色玻璃,常用于建筑和装饰。 资料卡片 含铅的光学玻璃 加入硼酸盐的玻璃仪器 加入金属氧化物或盐的彩色玻璃 不同性能和用途的玻璃 主要原料:黏土和石灰石(石膏) 生产设备:水泥回转窑 用途:水泥、沙子和碎石等与水混合可以得到混凝土。 三峡大坝使用大量水泥 (3)水泥 无机非金属材料 硅酸盐产品 陶瓷 水泥 玻璃 陶瓷:原料———黏土 玻璃:原料———纯碱、石灰石和石英; 水泥:原料———黏土和石灰石; 加适量石膏; 硅酸盐产品:陶瓷、玻璃、水泥 归纳总结 满足科技发展的需要,应用于高端领域 二、新型无机非金属材料 新型无机非金属材料突破了传统的硅酸盐体系,常见类型有两种。 高纯度的含硅元素的材料:如单晶硅、二氧化硅等,具有特殊的光学和电学性能,是现代信息技术的基础材料。 一些含碳、氮元素的物质。如碳化硅、氮化硅等,在航天、能源和医疗等领域有着广泛的应用。 二、新型无机非金属材料 1.硅 硅元素含量仅此于氧,位于元素周期表第三周期、 ... ...

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