《無(wú)機(jī)非金屬材料》課件 2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期人教版（2019） 必修第二冊(cè)

必修第二冊(cè)第五章第三節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料宜都一中暑期社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)“沉浸式”體驗(yàn)工廠生產(chǎn)——當(dāng)陽(yáng)三峽新材

——宜都惠宜陶瓷

——宜都華新水泥玻璃陶瓷水泥傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)非金屬材料三大傳統(tǒng)硅酸鹽材料主要原料制備主要成分性能

黏土(含水的鋁硅酸鹽）純堿、石灰石、石英砂黏土、石灰石玻璃窯水泥窯高溫煅燒硅酸鹽Na2SiO3、SiO2、CaSiO3硅酸鹽硬度高、熔點(diǎn)高、難溶于水、耐腐蝕水泥陶瓷玻璃高溫?zé)Y(jié)思考與討論為什么三大硅酸鹽材料表現(xiàn)出這樣的性能？——穩(wěn)定的硅氧四面體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)中美“芯片”博弈戰(zhàn)問(wèn)題一：芯片為什么以高純硅為原料？1元素周期表中的位置2性質(zhì)03用途第三周期、第ⅣA族金屬與非金屬的過(guò)渡位置

導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間

應(yīng)用廣泛的半導(dǎo)體材料主要用于制作成芯片和硅太陽(yáng)能電池板Si問(wèn)題二：如何制得高純硅呢？—“從沙灘到用戶”硅元素主要以化合態(tài)(氧化物、硅酸鹽）存在于自然界，如巖石、沙子、水晶、瑪瑙等。

石英砂（SiO2）Si

制備提純石英砂純度98％的粗硅高純硅粗硅的雜質(zhì)會(huì)影響其性能精餾1100℃1800~2000℃300℃HCl如何制得高純硅呢？石英砂粗硅SiHCl3(粗)高純硅焦炭H2

SiO2+2CSi

+2CO↑高溫粗硅

Si+3HClSiHCl3+H23000C

SiHCl3+H2Si+3HCl11000CHClSiHCl3(純)雜質(zhì)問(wèn)題2：生產(chǎn)流程中得到高純硅的提純步驟是哪些？

精餾、氣(HCl)固(高純硅)分離問(wèn)題1：制取粗硅得到的另一產(chǎn)物為什么是CO?高溫環(huán)境下，過(guò)量的焦炭會(huì)與CO2反應(yīng)，最終得到的是CO石英砂（SiO2）

高純硅芯片華為最新麒麟9000E芯片SiO2廣泛存在于自然界中沙子水晶石英瑪瑙SiO2

光導(dǎo)纖維被認(rèn)為是20世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一，它使信息高速公路在全球迅猛發(fā)展。SiO2

可用來(lái)生產(chǎn)光導(dǎo)纖維，

它是現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ)材料。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

SiO2重要的用途：生產(chǎn)光導(dǎo)纖維生活中的SiO2

咖啡中的二氧化硅：抗凝結(jié)納米級(jí)SiO2:添加到各種涂料中

牙膏中的摩擦劑

晶體形SiO2無(wú)定形SiO2硅藻土石英瑪瑙水晶光導(dǎo)纖維新型硅化合物材料耐高溫的碳化硅陶瓷軸承高溫結(jié)構(gòu)氮化硅陶瓷耐高溫碳化硅纖維復(fù)合材料

火箭發(fā)動(dòng)機(jī)碳納米管碳納米管可以制成透明導(dǎo)電的薄膜,

作為觸摸屏的材料碳納米管電池重量輕、非常薄。奇特之處在于其功能既像高能量電源，又像大功率超級(jí)電容器。材料界新星石墨烯傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬