1、无机非金属材料 第二课时 新型无机非金属材料,人教版必修第 二 册第 五 章,高中 化学,新型无机非金属材料常见类型,一 高纯度的含硅元素的材料，例如单晶硅，二氧化硅等 具有特殊的光学和电学性能 二 一些含碳元素和氮元素的物质，如碳化硅，氮化硅等 通常在航天，医疗，能源等领域有广泛应用,硅 (1)硅元素的存在与结构,硅酸盐和 氧化物,第三周期、 第A族,地壳中居 第二位,注意: 1自然界中不存在游离态的硅 2由于硅处于金属元素和非金属元素过渡的位置 所以硅是良好的半导体材料,硅的化学性质不活泼 常温下，与氢氟酸、氟气、强碱反应。 加热情况下，也与一些非金属(Cl2 O2)反应。,化学性质,1、
2、与氟气反应：,2、与氢氟酸反应：,3、与强碱溶液反应：,4、与氯气反应：,5、与氧气反应,Si+2F2=SiF4,Si+4HF=SiF4+2H2 ,Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 ,高温,(3)硅的制备,工业上用焦炭还原石英砂可制得含有少量杂质的粗硅,如何制备高纯硅？,其中涉及的主要化学反应为： _ _ _,高纯硅的用途,1应用于信息技术和新能源技术等领域 2利用半导体性能制成计算机，通讯设备和家用电器等的芯片 3光伏电站，人造卫星和电动汽车等的硅太阳能电池,单晶硅是制作电子集成电路的基础材料。用化学方法可制得高纯度硅,其化学方程式为: 下列对上述三个反应的叙述中,错误的是(
3、 ) A.为置换反应 B.为化合反应 C.均为氧化还原反应 D.三个反应的反应物中硅元素均被还原,D,二氧化硅,存 在 ：沙子，石英，水晶，玛瑙,物理性质：难溶于水，熔点高，硬度大。,化学性质：比较稳定 (1)二氧化硅是一种酸性氧化物 SiO22NaOH=Na2SiO3H2O SiO2CaO = CaSiO3 (2)二氧化硅能与氢氟酸反应 SiO24HF=SiF42H2O,用途：光导纤维 ，通讯容量大，抗干扰性好， 传输信号不易衰减,高温,实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞,NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3，使瓶塞部分粘结而无法打开。因此盛装NaOH溶液的
4、试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。,新型陶瓷,新型陶瓷在组成上不再限于传统的硅酸盐体系，在光学，热学，电学，磁学等方面具有很多新的特性和功能,(1)碳化硅(SiC,俗称金刚砂) 结构:碳原子和硅原子通过共价键连接,具有类似金刚石的结构。 性质和用途: 可用作砂纸和砂轮的磨料 具有优异的高温抗氧化性能，使用温度可达1600，可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料,(2)其它新型陶瓷,碳纳米材料 碳纳米材料在能源、信息、医药等领域有着广阔的应 用前景。,C,新型无机非金属材料,硅,结构存在 化学性质 高纯硅制备 高纯硅用途,二氧化硅,存在形式 化学性质 用途,新型陶瓷,碳化硅 其他新型陶瓷,碳纳米材料,富勒烯 碳纳米管 石墨烯,小结,
