3无机非金属材料学案

第五章化工生产中的重要非金属元素第 3 节无机非金属材料学习目标：1、了解并掌握硅、二氧化硅的性质，了解二者在生产、生活中的应用。2、根据无机非金属材料在生产、生活中的应用来研究材料的性能及应用，认识到材料对生产、生活的影响。一、 硅酸盐材料1、无机非金属材料2、传统无机非金属材料：、、。【资料卡片】硅酸盐的结构在硅酸盐中，Si 和 O 构成了硅氧四面体。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、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点。【思考与交流】普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英砂为原料,经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融，发生复杂的物理变化和化学变化而制得。你能写出发生反应的化学方程式吗?方程式：。方程式：。二、 新型无机非金属材料1.硅和二氧化硅(1) 硅元素的存在与结构存在原子结构周期表中位置含量地壳中存在形态_________居第___位_________________示意图_______(2) 硅的应用：，集成电路、晶体管、硅整流器、等(3) 硅的工业制取。【资料卡片】高纯硅的制备工业上制备高纯硅，一般需要先制得纯度为 98%左右的粗硅，再以其为原料制备高纯硅。例如，可以将粗硅转化为三氯硅烷(SiHCl3)，再经氢气还原得到高纯硅。(4) 二氧化硅二氧化硅可用来生产。光导纤维的通信容量大，抗干扰性能好，传输的信号不易衰减，能有效提高通信效率。2.新型陶瓷【科学·技术·社会】高温结构陶瓷：一般用碳化硅、氮化硅或某些金属氧化物等在高温下烧结而成，具有耐高温、抗氧化、耐磨蚀等优良性能。与金属材料相比，更能适应严酷的环境，可用于火箭发动机、汽车发动机和高温电极材料等。压电陶瓷：主要有钛酸盐和锆酸盐等，能实现机械能与电能的相互转化，可用于滤波器、扬声器、超声波探伤器和点火器等。透明陶瓷：主要有氧化铝、氧化钇等氧化物透明陶瓷和氮化铝、氟化钙等非氧化物透明陶瓷，具有优异的光学性能，耐高温，绝缘性好，可用于高压钠灯、激光器和高温探测窗等。超导陶瓷：在某一临界温度下电阻为零，具有超导性，用于电力、交通、医疗等领域。3.碳纳米材料碳 纳 米 材 料 是 近 年 来 人 们 十 分 关 注 的 一 类 新 型 无 机 非 金 属 材 料 ， 主 要 包括、、等，在能源、信...