【高中化學(xué)】第五章第三節(jié)第二課時 新型無機非金屬材料課件 高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊

02新型無機非金屬材料新課導(dǎo)入

一些材料含碳、氮等其他元素，在航天、能源和醫(yī)療等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無機非金屬材料突破了傳統(tǒng)的硅酸鹽體系，一系列新型無機非金屬材料相繼問世。高純度的含硅元素的材料：單晶硅、二氧化硅等，具有特殊的光學(xué)和電學(xué)性能，是現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ)材料。氮化硅陶瓷新課導(dǎo)入新型無機非金屬材料具有的特性①承受高溫，強度高。

②具有光學(xué)特性。③具有電學(xué)特性。④具有生物功能。碳化硅金剛石切割片二氧化硅光導(dǎo)纖維硅芯片輸送藥物的納米材料硅單質(zhì)(1)單質(zhì)硅的性質(zhì)硅在第三周期、第ⅣA族，處于金屬與非金屬的過度位置，其單質(zhì)的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是應(yīng)用最為廣泛的半導(dǎo)體材料。高純度硅廣泛應(yīng)用于信息技術(shù)和新能源技術(shù)等領(lǐng)域。(2)自然界中的硅元素硅是一種親氧元素，在自然界中無游離態(tài)，以化合態(tài)存在，主要以硅酸鹽(如地殼中的大多數(shù)礦物)和氧化物SiO2(如水晶、瑪瑙)的形式存在。一、硅單質(zhì)高純硅的制備【資料卡片】

工業(yè)上制備高純硅，一般要先制得純度為98%左右的粗硅，在一起為原料制備高純硅。例如，可以將粗硅轉(zhuǎn)化為三氯氫硅（SiHCl3)，再經(jīng)氫氣還原得到高純硅一、硅單質(zhì)高純硅的制備硅的用途1、概述硅有晶體和無定形兩種，晶體硅是一種空間無限延伸的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)硅單質(zhì)—良好的半導(dǎo)體材料一、硅單質(zhì)2、晶體硅的物理性質(zhì)帶有金屬光澤的灰黑色固體，熔點高（1410℃）、硬度大、有脆性。3、化學(xué)性質(zhì)常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑。僅能與氟氣、氟化氫、NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)Si+2F2===SiF4Si+2NaOH+H2O

===Na2SiO3+2H2↑Si+4HF===SiF4↑+2H2↑加熱時,硅能與氧氣、氯氣等反應(yīng),也能與碳反應(yīng)Si+O2===SiO2點燃Si+2Cl2===SiCl4△Si+C

===SiC高溫4.硅和二氧化硅的用途①高純硅廣泛用于_____技術(shù)和新能源技術(shù)等領(lǐng)域。利用其半導(dǎo)體性能可以制造_____和_____________等。②SiO2用于生產(chǎn)_________。信息芯片硅太陽能電池光導(dǎo)纖維二氧化硅一、二氧化硅1.結(jié)構(gòu)立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)SiO2晶體中沒有SiO2分子存在，只存在硅氧原子。因此性質(zhì)穩(wěn)定SiO2是由Si和O按1：2的比例組成的立體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。注意1molSiO2含有多少硅氧鍵？以硅為研究對象，1molSiO2含有1mol硅原子，1mol硅原子會形成4mol硅氧鍵一、二氧化硅2.物理性質(zhì)：硬度大、熔點高、難溶于水3.化學(xué)性質(zhì)：☆.硅的最外層都是4個電子，不容易失也不容易得電子通?；瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。

☆.作為酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性

☆.無限延伸的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，性質(zhì)穩(wěn)定（1）與堿反應(yīng)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O酸性氧化物二氧化硅是硅酸的酸酐，但是二氧化硅不能與水反應(yīng)生成硅酸【注意】（2）與堿性氧化物反應(yīng)SiO2＋CaO===CaSiO3

高溫（3）與鹽反應(yīng)Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑高溫CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2↑高溫（4）弱氧化性SiO2+2C===Si+2CO↑高溫（5）特性—親氟性SiO2+4HF=SiF4?+2H2O氫氟酸是唯一可以與之反應(yīng)的酸1、SiO2是否是兩性氧化物？玻璃中含有SiO2

，HF可以用來刻蝕玻璃思考性質(zhì)二氧化碳(CO2)二氧化硅(SiO2)CO2+H2O=H2CO3CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+Na2O=Na2CO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2+CaO==CaSiO3高溫————SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O堿性氧化物與堿反應(yīng)與水反應(yīng)與氫氟酸反應(yīng)Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2↑高溫高溫Na2CO3+CO2===2NaHCO3CaCO3+CO2===Ca(HCO3)2與鹽反應(yīng)二氧化硅與二氧化碳的性質(zhì)比較一、二氧化硅4.用途：（1）以二氧化硅為主要成分的沙子仍然是基本的建筑材料（2）用石英、瑪瑙制作飾物石英坩堝瑪瑙研缽（3）制作玻璃及光學(xué)儀器一、二氧化硅4.用途：玻璃儀器（4）光纖制品的基本原料試劑二氧化硅氫氧化鈉溶液氫氟酸濃硫酸試劑瓶細(xì)口瓶，磨口塞廣口瓶細(xì)口塑料瓶細(xì)口瓶，橡皮塞實驗室有幾種試劑，根據(jù)它們各自的性質(zhì)，選擇適當(dāng)?shù)脑噭┢渴⒎?。請在對?yīng)的各種試劑瓶和所裝試劑之間進(jìn)行連線。

粉末狀混合物選擇的試劑選用的操作(1)CaCO3(SiO2)

(2)NaCl(SiO2)

(3)SiO2(Fe2O3)

(4)SiO2(CaCO3)