無機(jī)非金屬材料【高效備課精研+知識(shí)精講提升】 高一化學(xué)人教版2019必修二

無機(jī)非金屬材料大石橋市第二高級(jí)中學(xué)王艷老師1Ilongtoalleviatethisevil,butIcannot,andItoosuffer.Thishasbeenmylife.Ihavefounditworthliving硅酸鹽材料傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料陶瓷玻璃水泥一、陶瓷陶瓷原料歷史應(yīng)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(yīng)條件高溫?zé)Y(jié)瓷都玻璃原料工業(yè)設(shè)備應(yīng)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(xué)儀器、各種器皿，制造玻璃纖維用于高強(qiáng)度復(fù)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(jī)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(dǎo)體材料(2)硅的應(yīng)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(dǎo)纖維。光導(dǎo)纖維的通信容量大，抗干擾性能好，傳輸?shù)男盘?hào)不易衰減，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(jià)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(dǎo)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(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能的相互轉(zhuǎn)化，可用于濾波器、揚(yáng)聲器、超聲波探傷器和點(diǎn)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(yīng)嚴(yán)酷的環(huán)境，可用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)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(xué)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(dǎo)性，用于電力、交通、醫(yī)療等領(lǐng)域。透明陶瓷超導(dǎo)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(jī)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(yīng)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(xué)提供了重要的研究對(duì)象，開啟了碳納米材料研究和應(yīng)用的新時(shí)代。富勒烯3.碳納米材料

石墨烯

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