人教版高中化学必修第二册精品课件 第五章 第三节 无机非金属材料.pptVIP

(3)二氧化硅的性质及用途①存在:石英、水晶、玛瑙等的主要成分均是。?②化学性质a.化学性质稳定,不与水、一般的酸反应,但能与HF反应,化学方程式为?。?b.具有酸性氧化物的性质,写出下列反应的化学方程式:与CaO反应:。?与NaOH反应:。?③用途纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本材料,可以制作、电子工业的重要部件、光学仪器等。?SiO24HF+SiO2==SiF4↑+2H2OCaO+SiO2CaSiO3SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O光导纤维教材阅读想一想阅读教材“资料卡片·高纯硅的制备”。工业上制备高纯硅的原理示意图如下:上述流程中,含硅物质发生氧化反应的是,含硅物质发生还原反应的是。?②①③易错辨析判一判(1)SiO2和焦炭反应的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑。()(2)粗硅和HCl的反应中氧化产物是SiHCl3,还原产物是H2。()(3)SiHCl3和H2的反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶3。()(4)工业上制备高纯硅的过程中,要隔绝空气,防止Si、C等被氧气氧化。()√√×√提示反应③的化学方程式为SiHCl3+H2Si+3HCl,氧化产物是HCl,还原产物是Si,二者的物质的量之比为3∶1。2.新型无机非金属材料(1)新型陶瓷砂纸砂轮(2)碳纳米材料碳纳米材料是一类新型无机非金属材料,主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等。碳纳米材料结构及性能主要用途富勒烯由构成的一系列笼形分子的总称,其中C60是富勒烯的代表物?—碳纳米管可看成是由片层卷成的管状物,具有纳米尺度的直径。碳纳米管的比表面积,有相当高的强度和优良的电学性能?可用于生产复合材料、电池和传感器等碳原子石墨大碳纳米材料结构及性能主要用途石墨烯只有一个原子直径厚度的单层石墨,其独特的结构使其电阻率、热导率,具有很高的强度?在光电器件、超级电容器、电池和复合材料等方面的应用研究正在不断深入碳原子低高重难探究?能力素养全提升探究一无机非金属材料的主要性能和用途情境探究(1)光导纤维的主要成分是什么?利用光导纤维传输信号是利用了其导电性吗?提示光导纤维的主要成分是SiO2;SiO2不具有导电性,光导纤维能传输信号是利用了其对光的全反射现象。(2)高纯度硅晶片是生产5G芯片的基础材料,工业上是如何制备高纯硅的?提示工业上以石英砂为原料,在高温下利用焦炭还原,先制得粗硅,再以粗硅为原料,利用HCl、H2依次进行提纯,最终获得高纯硅。方法突破新型无机非金属材料的性能及主要用途名称性能主要用途晶体硅导电性介于导体与绝缘体之间半导体材料、计算机芯片、太阳能电池等二氧化硅性质稳定、透光性好光导纤维、玻璃仪器、装饰品等新型陶瓷分别具有光学、热学、电学、磁学等方面的特性可用于激光、火箭发动机、压电陶瓷(点火器)、磁悬浮技术、人工关节等石墨烯电阻率低、热导率高、强度大光电器件、超级电容、电池、复合材料等碳纳米管比表面积大、电学性能好、强度大传感器、电池、复合材料等应用体验【例1】下列关于硅单质及其化合物的叙述正确的是()A.陶瓷是人类应用最早的硅酸盐材料B.利用二氧化硅的半导体性能制成光电池C.硅的化学性质稳定,不与任何物质反应D.晶体硅是具有金属光泽的灰黑色金属答案A解析陶瓷的主要原料是黏土,陶瓷是人类应用最早的硅酸盐材料,A正确;二氧化硅常被用来制造光导纤维,不能制成光电池,B错误;硅与氢氟酸(HF)反应生成SiF4和H2,C错误;晶体硅是一种有金属光泽的灰黑色的固体,是非金属单质,D错误。针对训练1(2022天津部分区高一期末)硅及其化合物在材料领域中应用广泛,下列说法正确的是()A.硅酸钠可用于制备木材防火剂B.硅单质广泛用于光纤通信C.利用盐酸刻蚀玻璃制作艺术品D.水晶项