2022-2023學(xué)年新教材高中化學(xué)第5章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第3節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料課件新人教版必修第二冊(cè)

第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第三節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1.通過(guò)查閱資料，了解傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料的原料、成分，認(rèn)識(shí)無(wú)機(jī)非金屬材料在生產(chǎn)中的應(yīng)用。2．通過(guò)硅、二氧化硅的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)硅單質(zhì)、二氧化硅在生產(chǎn)中的應(yīng)用。3．通過(guò)新型無(wú)機(jī)非金屬材料的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)新型無(wú)機(jī)非金屬材料在生產(chǎn)中的應(yīng)用。宏觀辨識(shí)與微觀探析：能從二氧化硅、二氧化碳的結(jié)構(gòu)的角度分析兩者性質(zhì)的差異，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念?？茖W(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：能通過(guò)無(wú)機(jī)非金屬材料的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)化學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展的重要貢獻(xiàn)，具有可持續(xù)發(fā)展意識(shí)，能對(duì)與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題做出正確的價(jià)值判斷。課前素能奠基課堂素能探究課堂達(dá)標(biāo)驗(yàn)收新課情景呈現(xiàn)名師博客呈現(xiàn)新課情景呈現(xiàn)看到計(jì)算機(jī)的芯片，傳導(dǎo)電話的光纜，化學(xué)實(shí)驗(yàn)的玻璃儀器，你能想象得出它們都是以硅或硅的化合物材料制成的嗎？除了以硅酸鹽為主要成分的傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料外，你還知道其他無(wú)機(jī)非金屬材料嗎？讓我們走進(jìn)教材一起學(xué)習(xí)無(wú)機(jī)非金屬材料。課前素能奠基

新知預(yù)習(xí)一、硅酸鹽材料1．無(wú)機(jī)非金屬材料2．傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料產(chǎn)品原料主要成分應(yīng)用陶瓷______(含水的鋁硅酸鹽)

生產(chǎn)建筑材料、絕緣材料、日用器皿、衛(wèi)生潔具普通玻璃______________________________________________________生產(chǎn)建筑材料、光學(xué)儀器和各種器皿，還可制造玻璃纖維用于高強(qiáng)度復(fù)合材料水泥_____________少量石膏

水泥、沙子和碎石等與水混合可以得到混凝土黏土

純堿、石灰石和石英砂(SiO2)

Na2SiO3、CaSiO3、SiO2

黏土和石灰石

二、新型無(wú)機(jī)非金屬材料1．硅和二氧化硅(1)硅元素的存在與結(jié)構(gòu)二

氧化物和

第三周期、

第ⅣA族硅酸鹽

(2)單質(zhì)硅的制備粗硅的制取

反應(yīng)化學(xué)方程式：(3)硅和二氧化硅的用途2．新型陶瓷3．碳納米材料碳納米材料在___________________等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)應(yīng)用富勒烯由碳原子構(gòu)成的一系列籠形分子的總稱代表物C60開啟碳納米材料研究和應(yīng)用的新時(shí)代碳納米管由石墨片層卷成的管狀物，具有納米尺度的直徑用于生產(chǎn)__________、電池和傳感器石墨烯只有一個(gè)碳原子直徑厚度的單層石墨應(yīng)用于光電器件、超級(jí)電容器、電池和復(fù)合材料能源、信息、醫(yī)藥

復(fù)合材料

應(yīng)用體驗(yàn)1．我國(guó)古代在材料方面取得了突出的成就。下列材料主要成分不是硅酸鹽的是

(

)A．陶俑 B．琉璃瓦C．漢白玉 D．青花瓷解析：陶、瓷、磚、瓦、紫砂及石棉等主要成分都是硅酸鹽，而漢白玉成分是碳酸鈣，故選C。C

2．下列不屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料的是

(

)A．光學(xué)玻璃 B．單晶硅C．新型陶瓷碳化硅 D．碳納米管解析：光學(xué)玻璃屬于傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料，單晶硅、新型陶瓷碳化硅、碳鈉米管都屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料，故選A。A

3．下列關(guān)于無(wú)機(jī)非金屬材料的說(shuō)法中不正確的是

(

)A．黏土的主要成分是含水的鋁硅酸鹽，是陶瓷的主要原料，陶瓷可用于生產(chǎn)絕緣材料、衛(wèi)生潔具等B．普通硅酸鹽水泥的主要原料石膏，水泥大量用于建筑和水利工程C．金剛砂硬度大可作砂輪的磨料，具有良好的高溫抗氧化性能，可用作耐高溫半導(dǎo)體材料D．石墨烯具有電阻率低、熱導(dǎo)率高、強(qiáng)度高的特點(diǎn)，可用于生產(chǎn)動(dòng)力電池和超輕海綿B

要點(diǎn)歸納課堂素能探究

知識(shí)點(diǎn)

二氧化碳與二氧化硅的性質(zhì)比較問(wèn)題探究1．盛NaOH溶液的試劑瓶一般是玻璃瓶、橡膠塞，你知道這是為什么嗎？提示：試劑瓶的瓶塞一般是毛玻璃，易與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硅酸鈉溶液，從而使瓶塞與瓶壁黏合在一起而難以打開，所以盛NaOH溶液的試劑瓶一般是玻璃瓶、橡膠塞。2．SiO2既能與NaOH溶液反應(yīng)，也能與氫氟酸反應(yīng)，能認(rèn)為SiO2屬于兩性氧化物嗎？提示：SiO2不屬于兩性氧化物。兩性氧化物指既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。SiO2能與氫氟酸反應(yīng)，但并不生成鹽和水。知識(shí)歸納總結(jié)二氧化碳與二氧化硅的性質(zhì)比較物質(zhì)二氧化硅二氧化碳存在存在于巖石、沙子、石英、水晶、硅藻土中空氣，燃料的燃燒產(chǎn)物物理性質(zhì)固體，難溶于水，熔、沸點(diǎn)高，硬度大通常情況下為無(wú)色無(wú)味氣體，密度比空氣大，微溶于水典例1典例剖析

下列關(guān)于SiO2和CO2的說(shuō)法中正確的是

(

)A．CO2、SiO2都能與堿及堿性氧化物反應(yīng)B．CO2和SiO2與水反應(yīng)分別生成相應(yīng)的酸C．CO2和SiO2在一定條件下均能將碳還原為COD．CO2和SiO2都是由相應(yīng)的分子構(gòu)成的A

2018年11月5日至7日，世界光纖光纜大會(huì)在杭州舉行。本次大會(huì)以“一個(gè)光纖連接的智能世界”為主題，圍繞“全球光纖光纜供需走勢(shì)”、“5G和物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的需求展望”、“一帶一路”倡議和“智能制造”等熱點(diǎn)議題展開深入討論與交流。光纜的主要成分為SiO2。素養(yǎng)應(yīng)用下列敘述正確的是

(

)A．CO2與SiO2都能跟H2O反應(yīng)生成相應(yīng)的酸B．SiO2與CO2都不能與酸反應(yīng)C．SiO2與CO2(干冰)都能夠與氫氧化鈉溶液反應(yīng)D．水晶的主要成分是SiC解析：SiO2與H2O不反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；SiO2與HF反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；SiO2和CO2都與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和H2O，C項(xiàng)正確；水晶的主要成分是SiO2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。C

名師博客呈現(xiàn)

高純硅的制備原理下列對(duì)上述三個(gè)反應(yīng)的敘述中，錯(cuò)誤的是

(

)A．①③為置換反應(yīng)B．②為化合反應(yīng)C．①②③均為氧化還原反應(yīng)D．三個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物中硅元素均被還原解析：反應(yīng)①③中硅元素被還原，反應(yīng)②中硅元素被氧化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。D

課堂達(dá)標(biāo)驗(yàn)收C

解析：CO2和SiO2都是酸性氧化物，化學(xué)性質(zhì)相似，但物理性質(zhì)差別很大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；硅酸的酸性比H2CO3弱，反應(yīng)之所以發(fā)生，是因?yàn)镃O2為氣體，可以脫離反應(yīng)體系，B項(xiàng)錯(cuò)誤；CO2和SiO2與C反應(yīng)時(shí)都作氧化劑，C項(xiàng)正確；SiO2與HF反應(yīng)時(shí)生成的SiF4不是鹽，所以SiO2不是兩性氧化物，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．下列關(guān)于無(wú)機(jī)非金屬材料的說(shuō)法中正確的是

(

)A．傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料是指：光導(dǎo)纖維、玻璃、水泥、陶瓷等硅酸鹽材料B．新型無(wú)機(jī)非金屬材料雖然克服了傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料的缺點(diǎn)，但強(qiáng)度比較差C．高溫結(jié)構(gòu)材料具有耐高溫、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等優(yōu)點(diǎn)D．傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料和新型無(wú)機(jī)非金屬材料的主要成分都是硅酸鹽C

解析：光導(dǎo)纖維的主要成分是SiO2，SiO2屬氧化物，A項(xiàng)錯(cuò)誤；新型無(wú)機(jī)非金屬材料比傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料強(qiáng)度更好，B項(xiàng)錯(cuò)誤；高溫結(jié)構(gòu)陶瓷具有耐高溫、耐酸堿腐蝕，硬度大等優(yōu)點(diǎn)，C項(xiàng)正確；新型無(wú)機(jī)非金屬材料包括硅、二氧化硅、新型陶瓷、碳納米材料，D項(xiàng)錯(cuò)誤。C

4．500多年前，一艘載著天然蘇打晶體(Na2CO3·10H2O)的商船在航行中擱淺，船員們便在附近的沙灘上用幾塊蘇打晶體支鍋煮飯。之后他們驚奇地發(fā)現(xiàn)，在蘇打晶體與沙粒接觸的地方出現(xiàn)了許多晶瑩發(fā)亮的珠子?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)沙灘上沙粒的主要成分為________(填化學(xué)式)。(2)上述晶瑩發(fā)亮的珠子可能是_____(填字母)。A．水晶顆粒 B．無(wú)水碳酸鈉C．晶體硅 D．玻璃珠SiO2