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课件网) 第三节 无机非金属材料 一、激情朗读 [背诵内容]DAY5 [朗读内容]课本p.19-p.24 目标导学 [目标]了解传统硅酸盐材料和新兴无机非金属材料的 性质与应用 [重点]无机非金属材料 [难点]Si及其化合物 [内容]结合课本、笔记完成优化设计p.29-p.30 [时间]15min 自主学习 二、自主学习 [问题] 举出具体的例子 金属材料 无机非金属材料 有机高分子材料 复合材料 新型无机非金属材料 传统无机非金属材料 三、合作学习 1.陶瓷 黏土 高温烧结,复杂物理和化学变化 建筑材料 绝缘材料 日用器皿 卫生洁具等 [原料] [条件] [用途] 主要成分：Al2Si2H4O9 (一)传统无机非金属材料 2.玻璃 主要成分：Na2SiO3 、CaSiO3、SiO2 [原料] [条件] [反应] 纯碱、石灰石、石英砂(SiO2) 高温烧结，复杂物理和化学变化 Na2CO3+ SiO2 = Na2SiO3 +CO2↑ 高温 CaCO3+ SiO2 = CaSiO3 +CO2↑ 高温 [用途] 建筑材料、光学仪器、各种器皿、玻璃纤维等 加入元素或物质 玻璃特性 用途 含铅原料 光学玻璃:透光性好，折射率高 制造眼镜、照相机和光学仪器的透镜 硼酸盐 耐化学腐蚀、耐温度急剧变化 制造可用于实验室使用的玻璃仪器 金属氧化物或盐 彩色玻璃 用于建筑和装饰 [问题]你知道那些玻璃？ a.石英玻璃—成分为SiO2，以纯净的石英为主要原料制成。 b.钢化玻璃—普通玻璃加热软化，然后急速冷却而成。 c.有色玻璃—普通玻璃中加入金属化合物 d.有机玻璃—塑料 e.玻璃钢—复合材料 3.水泥 [原料] [条件] [用途] 黏土、石灰石 石膏(调节硬化速率) 煅烧，复杂物理和化学变化 建筑和水利工程 主要成分：Ca3SiO5、Ca2SiO4、Ca3Al2O6 钢筋混凝土———复合材料 水泥、沙子、碎石、钢筋的混合物 [硅酸盐表示方法] (1)氧化物的排列顺序： 活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·二氧化硅·水 (2)配置原则： 原子总个数比符合原来的组成，分数要化整，化合价不变。 硅酸钙:CaSiO3 CaO · SiO2 Na2O · SiO2 硅酸钠:Na2SiO3 [问题]书写Al2Si2H4O9、NaAlSi3O8 硅氧四面体结构 每个Si结合4个O,Si在中心，O在四面体的四个顶，每个O与2个Si结合，两个四面体共有 大多具有硬度大、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点 [硅酸盐结构] 硅谷（Silicon Valley），位于美国加利福尼亚北部的大都会区旧金山湾区南面。硅谷最早是研究和生产以硅为基础的半导体芯片的地方，因此得名。 （二）新型无机非金属材料 1.硅和二氧化硅 (1)硅—最广泛的半导体材料。 光伏电池 芯片 [硅的工业制取] 1100℃ 石英砂 粗硅 SiHCl3(粗) 焦炭 1880-2000℃ HCl 300℃ 粗馏 SiHCl3(纯) 高纯硅 H2 ⑴SiO2+2C = Si+2CO ↑ (粗硅) 高温 ⑵Si+3HCl = SiHCl3+H2 高温 ⑶SiHCl3+H2 = Si+3HCl (高纯硅) 高温 (2)二氧化硅—光导纤维 沙子 水晶 玛瑙 石英 硅氧四面体（空间网状） 熔沸点高、硬度大、不溶于水 [拓展]SiO2是一种酸性氧化物,难溶于水，不与水反应。 ①与HF反应 — 唯一能与SiO2反应的酸 SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O ②与NaOH反应 SiO2+2NaOH =Na2SiO3+H2O [问题]为什么装碱的试剂瓶不能用玻璃塞？ Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，具有黏结力强、耐高温特性，可作黏合剂和防火剂 NaOH会和SiO2反应生成Na2SiO3粘连而无法打开。 Na2SiO3+2HCl = H2SiO3(胶体)+2NaCl Na2SiO3+H2O+CO2 = Na2CO3+H2SiO3(胶体) H2SiO3难溶于水,酸性比碳酸弱，脱水即形成硅胶。 ③与碱性氧化物反应 SiO2 + CaO = CaSiO3 高温 SiO2 +Na2O = Na2SiO3 高温 ④与碳酸盐反———工业生产玻璃 SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 +CO2 ↑ 高温 SiO2 + CaCO3 = CaSiO3 +CO2 ↑ 高温 2.新型陶瓷 新型陶瓷在组成上不再限于传统的硅酸盐体系，在光学、热学、电学、磁学等方面有很多 ... ...
