無機非金屬材料【高效備課精研+知識精講提升】 高一化學人教版2019必修二

無機非金屬材料大石橋市第二高級中學王艷老師1Ilongtoalleviatethisevil,butIcannot,andItoosuffer.Thishasbeenmylife.Ihavefounditworthliving硅酸鹽材料傳統(tǒng)無機非金屬材料陶瓷玻璃水泥一、陶瓷陶瓷原料歷史應用黏土(主要成分為含水的鋁硅酸鹽)青花瓷、唐三彩生產(chǎn)建筑材料、絕緣材料、日用器皿、衛(wèi)生潔具等China反應條件高溫燒結(jié)瓷都玻璃原料工業(yè)設(shè)備應用純堿、石灰石和石英砂玻璃窯主要成分生產(chǎn)建筑材料、光學儀器、各種器皿，制造玻璃纖維用于高強度復合材料等Na2SiO3、CaSiO3、SiO2二、玻璃水泥原料工業(yè)設(shè)備黏土和石灰石水泥回轉(zhuǎn)窯混凝土水泥、沙子和碎石等與水混合石膏的作用條件高溫煅燒調(diào)節(jié)水泥硬化速率三、水泥2Ilongtoalleviatethisevil,butIcannot,andItoosuffer.Thishasbeenmylife.Ihavefounditworthliving新型無機非金屬材料存在原子結(jié)構(gòu)示意圖周期表中位置含量存在形態(tài)地殼中居第___位___________________

______________二氧化物和硅酸鹽第三周期、第ⅣA族(1)硅元素的存在與結(jié)構(gòu)1.硅和二氧化硅

自然界中的硅：硅酸鹽礦石水晶（SiO2）瑪瑙（SiO2）半導體材料(2)硅的應用集成電路、晶體管、硅整流器、太陽能電池等1.硅和二氧化硅

高純硅的制備工業(yè)上制備高純硅，一般需要先制得純度為98%左右的粗硅，再以其為原料制備高純硅。例如，可以將粗硅轉(zhuǎn)化為三氯硅烷(SiHCl3)，再經(jīng)氫氣還原得到高純硅。SiO2+2C=========

Si+2CO↑1800~2000

℃Si+3HCl

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SiHCl3+H2↑300

℃SiHCl3+H2

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Si+3HCl1100

℃高純硅的制備(3)二氧化硅

二氧化硅可用來生產(chǎn)光導纖維。光導纖維的通信容量大，抗干擾性能好，傳輸?shù)男盘柌灰姿p，能有效提高通信效率。1.硅和二氧化硅

結(jié)構(gòu)性能高溫抗氧化性能碳原子和硅原子通過共價鍵連接硬度大砂紙和砂輪的磨料耐高溫結(jié)構(gòu)材料耐高溫半導體材料碳化硅陶瓷2.新型陶瓷

主要有鈦酸鹽和鋯酸鹽等，能實現(xiàn)機械能與電能的相互轉(zhuǎn)化，可用于濾波器、揚聲器、超聲波探傷器和點火器等。一般用碳化硅、氮化硅或某些金屬氧化物等在高溫下燒結(jié)而成，具有耐高溫、抗氧化、耐磨蝕等優(yōu)良性能。與金屬材料相比，更能適應嚴酷的環(huán)境，可用于火箭發(fā)動機、汽車發(fā)動機和高溫電極材料等。高溫結(jié)構(gòu)陶瓷壓電陶瓷

主要有氧化鋁、氧化釔等氧化物透明陶瓷和氮化鋁、氟化鈣等非氧化物透明陶瓷，具有優(yōu)異的光學性能，耐高溫，絕緣性好，可用于高壓鈉燈、激光器和高溫探測窗等。在某一臨界溫度下電阻為零，具有超導性，用于電力、交通、醫(yī)療等領(lǐng)域。透明陶瓷超導陶瓷

碳納米材料是近年來人們十分關(guān)注的一類新型無機非金屬材料，主要包括富勒烯、碳納米管、石墨烯等，在能源、信息、醫(yī)藥等領(lǐng)域有著廣闊的應用前景。3.碳納米材料

富勒烯是由碳原子構(gòu)成的一系列籠形分子的總稱，其中的C60是富勒烯的代表物。C60的發(fā)現(xiàn)為納米科學提供了重要的研究對象，開啟了碳納米材料研究和應用的新時代。富勒烯3.碳納米材料

石墨烯

石墨烯是只有一個碳原子直徑厚度的單層石墨，其獨特的結(jié)構(gòu)使其電阻率低、熱