第三节 无机非金属材料 材料是人类赖以生存和发展的物质基础,人类使用的材料除了________材料,还有无机非金属材料等。从组成上看,许多无机非金属材料含有________等元素,具有______________________等特点,以及特殊的____________等性能。随着工业生产和社会发展对材料性能要求的提高,一批新型无机非金属材料相继诞生,成为________________________等高技术领域必需的材料。 核心微网络 素养新目标 1.了解传统和新型无机非金属材料。 2.学会硅及其化合物在无机非金属材料中的应用。 学 业 基 础 [预习新知] 一、硅酸盐材料 1.硅酸盐的组成和性质 (1)概念:由______、______和______组成的化合物的总称 (2)性质:固态,大多不溶于水,化学性质很______ (3)表示方法:如Na2SiO3、__________ 状元随笔 硅酸盐的结构 在硅酸盐中,Si和O构成了硅氧四面体,其结构如图所示。每个Si结合4个O,Si在中心,O在四面体的4个顶角;许多这
样的四面体还可以通过顶角的O相互连接,每个O为两个四面体所共有,与2个Si相结合。硅氧四面体结构的特殊性,决定了硅酸盐材料大多具有硬度高、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点。 硅氧四面体的结构示意图 2.三种常见的硅酸盐产品——传统无机非金属材料 产品 主要原料 主要设备 主要成分 用途 建筑材料、绝______(主要缘材料、日用陶瓷 成分为含水—— ________ 器皿、卫生洁的______) 具等 建筑材料、光______、 ______、 学仪器、各种玻璃 玻璃窑 ______ ______、 器皿、高强度______ ______ 复合材料等 水泥 建筑材料、水______、 水泥 ______ ______ 回转窑 利工程 二、新型无机非金属材料 1.硅 (1)形态及结构 (2)物理性质 色、态 光泽
熔点 硬度 质地 导电性
__________ ____ ____ ________ __ (3)化学性质 ①常温下,硅的化学性质不活泼,只与F2、HF(氢氟酸)、强碱(如NaOH)溶液反应。 Si+____F2===____,Si+____HF===________, Si+2NaOH+H2O===__________。 ②加热条件下和某些非金属单质(如O2、Cl2)发生反应。 △Si+O2=====________。 (4)用途 ①半导体材料,如________等。 ②新型能源,如________等。 (5)硅的存在 ________
2.二氧化硅 (1)存在
水晶、玛瑙、光导纤维的主要成分是________。 沙子中含有小粒的石英晶体。 (2)结构 SiO2晶体是____空间网状结构,每个Si结合____个O, 每个O结合____个Si,N(Si):N(O)=____
新教材2020-2021学年化学人教版(2019)必修第二册学案:5.3无机非金属材料
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