人教版（2019）高中化学必修第二册教学课件：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(共17张PPT)

学习目标第三节无机非金属材料1.了解硅及二氧化硅的主要性质及这些性质在材料中的应用。2.了解硅在半导体工业和二氧化硅在现代通信业的重要应用，传统的硅酸盐制品和一些新型无机非金属材料在生产、生活中的重要应用。3.体会组成材料的物质的性质与材料性能的密切关系，认识新材料的开发对人类生产、生活的重要影响，学会关注与化学有关的社会热点问题。一、预习点拨：1、自然界中的硅都是化合态，在地壳中含量居第二位。2、硅有晶体硅和无定形硅两种，两者互为同素异形体。3、晶体硅是非金属单质，但是具有金属光泽。4、最早使用的半导体材料是Ge,现在使用的半导体材料是Si。Si是半导体，SiO2是绝缘体。5、Si用于制造太阳能电池，SiO2用于制造光导纤维。7、沙子、石英、水晶、玛瑙的主要成分就是SiO2

。9、硅酸（H2SiO3）是一种难溶于水，受热易分解，酸性比碳酸弱的弱酸。10、硅酸钠水溶液又称水玻璃、泡花碱，是一种粘合剂。8、单质硅与SiO2的硬度大、熔沸点都很高，结构和金刚石类似。6、SiO2是由硅原子和氧原子构成的。最外层电子数都是4个硅和碳一样,其原子既不易失去又不易得到电子。

结论：常温下硅的化学性质不活泼。硅、碳原子结构与化学性质的分析归纳：

硅的原子结构示意图碳的原子结构示意图化学性质常温下：性质稳定，除氟气、氢氟酸、氢氧化钠外，一般不反应。加热下：Si+O2==SiO2了解：Si+4HF==

SiF4↑+2H2↑记忆：Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑Si+2Cl2===SiCl4高温

二硅的工业制法

制粗硅：SiO2+2C===Si+2CO↑氧化剂：SiO2

高温还原剂：

C注意产物是CO转移电子为？制备高纯度的硅：Si+2Cl2===SiCl4高温SiCl4+2H2===Si+4HCl高温

二氧化硅与二氧化碳的比较二氧化碳CO2二氧化硅SiO2物质分类与碱性氧化物（CaO）与NaOH反应与水反应

均属于酸性氧化物CaO＋SiO2CaSiO3高温CO2＋2NaOH＝Na2CO3+H2OCO2

＋NaOH＝NaHCO3SiO2＋2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2＋H2O＝H2CO3

不反应（重点）

不反应SiO2+4HF==SiF4↑+2H2OCO2＋CaO＝CaCO3高温

与酸不反应2、实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞,你知道是为什么吗?3、SiO2是酸性氧化物，如何制取H2SiO3?1、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸(HF)？玻璃花雕刻工艺?

SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O

SiO2＋2NaOH==Na2SiO3+H2O生成的硅酸钠是一种粘合剂易将瓶塞和瓶口粘结在一起。Na2SiO3+H2O+CO2==H2SiO3↓+Na2CO3无机非金属材料硅酸盐产品陶瓷水泥玻璃三、传统无机非金属材料——硅酸盐产品三种硅酸盐工业生产比较水泥玻璃陶瓷生产原料____________________________________主要设备____________________陶瓷窑生产条件高温石灰石、黏土纯碱、石灰石黏土水泥回转窑玻璃窑和石英a.表示顺序为：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水；b.氧化物之间用“

●”隔开；c.氧化物的系数若出现分数时应化为整数。如:钾长石(KAlSi3O3)K2O●Al2O3●6SiO2硅酸钠（Na2SiO3）Na2O●SiO2钠长石（NaAlSi3O3)Na2O●Al2O3

●6SiO2

硅酸盐组成的表示方法：①盐式法：②氧化物式法：CaSiO3CaO·SiO2玻璃普通玻璃:以纯碱、石灰石和石英(SiO2)为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融制得。①有关反应的化学方程式：Na2CO3+SiO2====Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2====CaSiO3+CO2↑②主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2(Na2O•CaO•6SiO2)硅酸(H2SiO3)1、制备:如何制得硅酸？能用SiO2与水反应制得吗？为什么？向饱和Na2SiO3溶液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸滴入酚酞溶液显红色，再滴入盐酸红色消失，并有透明胶状物质生成Na2SiO3溶液呈碱性，与酸反应生成了H2SiO3Na2SiO3+2HCl=H2SiO3

+2NaClNa2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3

+Na2CO3①物理性质:白色,胶状,不溶于水②化学性质:弱酸性，酸性比碳酸弱，不能使指示剂变色，能与碱反应生成盐和水H2SiO3+2NaOH==2H2O+Na2SiO3③不稳定性H2SiO3===H2O+SiO2加热2、硅酸的性质:硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称，在自然界分布极广。硅酸盐是一类结构复杂的化合物，一般都不溶于水，化学性质很稳定。

硅酸钠（Na2SiO3)

Na2SiO3是白色固体，易溶于水，水溶液俗称水玻璃，是无色粘稠状液体，是一种矿物胶。常用于制作黏合剂、防腐剂和耐火材料。在空气中易变质：2、在多年使用的厨房里，久未更换的玻璃往往失去光泽，严重的还会形成白色斑点，这种现象化学上叫做“碱析”，产生碱析的化学方程式为___________________。学以致用1、三硅酸镁被用来治疗胃酸过多引发的胃溃疡，是因为该物质不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久。把三硅酸镁（Mg2Si3O8·nH2O）写成氧化物的形式为

。2MgO.3SiO2.nH2ONa2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3

硅元素单质硅Si+F2Si+HFSi+

NaOH

加热能