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(共34張PPT)
無機非金屬材料---硅基材料的崛起
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目錄
簡明材料發展史
硅的化合物重要性質
硅基材料的崛起
鏈接高考
第一關：尋找硅酸鹽材料
滿三點我
滿三點我
養了個羊
養了個羊
養了個羊
警告！據說只有0.01%的學生可以通關
立即挑戰
立即挑戰
第一關：尋找硅酸鹽材料
滿三點我
滿三點我
1.傳統硅酸鹽材料包括哪些？
陶瓷、玻璃、水泥
第二關：尋找陶瓷原料
滿三點我
滿三點我
2.陶瓷原料是什么？
黏土、陶土、高嶺土
第三關：尋找水泥原料
滿三點我
滿三點我
3.制備水泥的原料是什么？
黏土、石灰石、石膏
第四關：尋找玻璃原料
滿三點我
滿三點我
4.制備玻璃的原料是什么？
純堿、石灰石、石英砂
一
簡明材料發展史
良渚文化-玉琮
前5000年
世界上第一種
人工材料
前2000年
前900年
法老玻璃符
古羅馬斗獸場
1900年
硅酸鹽水泥
1940年
石英玻璃
2000年
各類新型陶瓷
有機玻璃
2020年
納米材料
石墨烯
硅基仿生材料
新型增強樹脂
前5000年
前2000年
前900年
1900年
硅酸鹽水泥
1940年
2000年
各類新型陶瓷
2020年
硅基仿生材料
原始人類
前5000年
前2000年
前900年
1900年
硅酸鹽水泥
1940年
2000年
各類新型陶瓷
2020年
硅基仿生材料
原始人類
良渚文化-玉琮
古代祭祀神靈的禮器
前5000年
前2000年
前900年
1900年
硅酸鹽水泥
1940年
2000年
各類新型陶瓷
2020年
硅基仿生材料
原始人類
前5000年
前2000年
前900年
1900年
硅酸鹽水泥
1940年
2000年
各類新型陶瓷
2020年
硅基仿生材料
原始人類
前5000年
前2000年
前900年
1900年
硅酸鹽水泥
1940年
2000年
各類新型陶瓷
2020年
硅基仿生材料
原始人類
前5000年
前2000年
前900年
1900年
硅酸鹽水泥
1940年
2000年
各類新型陶瓷
2020年
硅基仿生材料
原始人類
石英玻璃
納米材料
一
傳統硅酸鹽材料的特點
傳統硅酸鹽材料
陶瓷
玻璃
水泥
硬度高
難溶水
耐高溫
耐腐蝕
活動環節一：請你打開“硅寶盒”，感受硅寶的特點，完成學案任務一。
玻璃
二
二氧化硅的性質
物理性質：硬度 ，熔點 ， 溶于水，
良好的 。
大
高
難
導光性能
二
二氧化硅化學性質
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
問題：裝堿的試劑瓶為什么可以用玻璃瓶呢？
酸性氧化物的通性：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
二氧化硅的化學性質
探 究 實 驗 1
向試管中加入約0.1g SiO2 粉末(一勺），再滴加約5mLNaOH溶液，觀察現象
探究實驗2
數字化實驗展示，pH傳感器測定溶液pH值變化
現象：無明顯現象
現象：pH值幾乎不變
活動環節二：實驗探究NaOH為什么可以用玻璃瓶裝？
二氧化硅的化學性質
探究實驗3
pH傳感器間隔較長時間實時測定溶液pH值變化
現象：pH值變小
未加SiO2粉末
加SiO2粉末
探 究 現象 4
忘記取走的膠頭滴管
現象：緊密的粘住了
結論 ：NaOH溶液在常溫下跟SiO2反應很慢
玻璃塞磨口可加快反應速率，生成具有粘性的Na2SiO3
化學刻蝕
SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O
思考：如何以二氧化硅生產硅？
活動環節三：請你選擇合適的試劑以及反應條件實現由沙子制備得到高純硅
SiO2+2C == Si (粗）+ 2CO
1800℃
討論：粗硅如何提純
Si（SiO2、C ... ）
利用基本技術原理
發展高精尖產業
三
硅基材料崛起
硅的應用—半導體材料，集成電路、晶體管太陽能電池等
芯片刻錄
光刻機
你有什么感想和收獲？
知識方面—學到了哪些知識？
能力方面—學到哪些實驗技能？
情感方面—在實現偉大中國夢的征程上，新時代的青年學生應該如何做？
素養方面—化學腐蝕現象隨處可見，但也能造福人類，你怎么看待？
從冬奧的黑科技材料到用張北的風光點亮北京的燈
從基本的化學技術原理到國家和社會影響力的提升
我們用技術將“雙碳”目標達成落地，實現偉大中國夢
我的感想和收獲？
中國紅！
回顧小結
傳統硅酸料真好，發展歷史不得了
性質用途與結構，息息相關能推導
燒堿溶液玻璃裝，氫氟酸把花兒雕
沙中取硅芯片造，粗硅提純有妙招
硅基材料要崛起，雙碳落地定有你
科技成就中國夢，信仰顏色中國紅
四
鏈接高考
真題賞析
1、SiO2可用來制造光導纖維 （ ）
2、利用氫氟酸刻蝕石英制作藝術品，是利用了氫氟酸可與SiO2反應 （ ）
3、河姆渡出土陶灶，屬于陶器，獸首瑪瑙杯主要成分為二氧化硅（ ）
4、“雨過天晴云破處”所描述的瓷器青色，來自氧化鐵（ ）
5、向Na2SiO3溶液中滴加稀鹽酸離子方程式： Na2SiO3 +2H+=H2SiO3 + 2Na+ ( ）
謝謝指導！

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