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(共34张PPT)
无机非金属材料---硅基材料的崛起
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目录
简明材料发展史
硅的化合物重要性质
硅基材料的崛起
链接高考
第一关：寻找硅酸盐材料
满三点我
满三点我
养了个羊
养了个羊
养了个羊
警告！据说只有0.01%的学生可以通关
立即挑战
立即挑战
第一关：寻找硅酸盐材料
满三点我
满三点我
1.传统硅酸盐材料包括哪些？
陶瓷、玻璃、水泥
第二关：寻找陶瓷原料
满三点我
满三点我
2.陶瓷原料是什么？
黏土、陶土、高岭土
第三关：寻找水泥原料
满三点我
满三点我
3.制备水泥的原料是什么？
黏土、石灰石、石膏
第四关：寻找玻璃原料
满三点我
满三点我
4.制备玻璃的原料是什么？
纯碱、石灰石、石英砂
一
简明材料发展史
良渚文化-玉琮
前5000年
世界上第一种
人工材料
前2000年
前900年
法老玻璃符
古罗马斗兽场
1900年
硅酸盐水泥
1940年
石英玻璃
2000年
各类新型陶瓷
有机玻璃
2020年
纳米材料
石墨烯
硅基仿生材料
新型增强树脂
前5000年
前2000年
前900年
1900年
硅酸盐水泥
1940年
2000年
各类新型陶瓷
2020年
硅基仿生材料
原始人类
前5000年
前2000年
前900年
1900年
硅酸盐水泥
1940年
2000年
各类新型陶瓷
2020年
硅基仿生材料
原始人类
良渚文化-玉琮
古代祭祀神灵的礼器
前5000年
前2000年
前900年
1900年
硅酸盐水泥
1940年
2000年
各类新型陶瓷
2020年
硅基仿生材料
原始人类
前5000年
前2000年
前900年
1900年
硅酸盐水泥
1940年
2000年
各类新型陶瓷
2020年
硅基仿生材料
原始人类
前5000年
前2000年
前900年
1900年
硅酸盐水泥
1940年
2000年
各类新型陶瓷
2020年
硅基仿生材料
原始人类
前5000年
前2000年
前900年
1900年
硅酸盐水泥
1940年
2000年
各类新型陶瓷
2020年
硅基仿生材料
原始人类
石英玻璃
纳米材料
一
传统硅酸盐材料的特点
传统硅酸盐材料
陶瓷
玻璃
水泥
硬度高
难溶水
耐高温
耐腐蚀
活动环节一：请你打开“硅宝盒”，感受硅宝的特点，完成学案任务一。
玻璃
二
二氧化硅的性质
物理性质：硬度 ，熔点 ， 溶于水，
良好的 。
大
高
难
导光性能
二
二氧化硅化学性质
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
问题：装碱的试剂瓶为什么可以用玻璃瓶呢？
酸性氧化物的通性：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
二氧化硅的化学性质
探 究 实 验 1
向试管中加入约0.1g SiO2 粉末(一勺），再滴加约5mLNaOH溶液，观察现象
探究实验2
数字化实验展示，pH传感器测定溶液pH值变化
现象：无明显现象
现象：pH值几乎不变
活动环节二：实验探究NaOH为什么可以用玻璃瓶装？
二氧化硅的化学性质
探究实验3
pH传感器间隔较长时间实时测定溶液pH值变化
现象：pH值变小
未加SiO2粉末
加SiO2粉末
探 究 现象 4
忘记取走的胶头滴管
现象：紧密的粘住了
结论 ：NaOH溶液在常温下跟SiO2反应很慢
玻璃塞磨口可加快反应速率，生成具有粘性的Na2SiO3
化学刻蚀
SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O
思考：如何以二氧化硅生产硅？
活动环节三：请你选择合适的试剂以及反应条件实现由沙子制备得到高纯硅
SiO2+2C == Si (粗）+ 2CO
1800℃
讨论：粗硅如何提纯
Si（SiO2、C ... ）
利用基本技术原理
发展高精尖产业
三
硅基材料崛起
硅的应用—半导体材料，集成电路、晶体管太阳能电池等
芯片刻录
光刻机
你有什么感想和收获？
知识方面—学到了哪些知识？
能力方面—学到哪些实验技能？
情感方面—在实现伟大中国梦的征程上，新时代的青年学生应该如何做？
素养方面—化学腐蚀现象随处可见，但也能造福人类，你怎么看待？
从冬奥的黑科技材料到用张北的风光点亮北京的灯
从基本的化学技术原理到国家和社会影响力的提升
我们用技术将“双碳”目标达成落地，实现伟大中国梦
我的感想和收获？
中国红！
回顾小结
传统硅酸料真好，发展历史不得了
性质用途与结构，息息相关能推导
烧碱溶液玻璃装，氢氟酸把花儿雕
沙中取硅芯片造，粗硅提纯有妙招
硅基材料要崛起，双碳落地定有你
科技成就中国梦，信仰颜色中国红
四
链接高考
真题赏析
1、SiO2可用来制造光导纤维 （ ）
2、利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品，是利用了氢氟酸可与SiO2反应 （ ）
3、河姆渡出土陶灶，属于陶器，兽首玛瑙杯主要成分为二氧化硅（ ）
4、“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁（ ）
5、向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸离子方程式： Na2SiO3 +2H+=H2SiO3 + 2Na+ ( ）
谢谢指导！

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