5.3.1++无机非金属材料++课件-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

第五章化工生产中的重要非金属元素

第三节无机非金属材料

第1课时硅酸盐材料【学习目标】1.通过传统硅酸盐的用途和性质，了解硅酸盐的结构微观探析；2.通过对无机非金属材料的了解，深刻认识化学对社会可持续发展的重要的作用，培养学生科学态度和社会责任的化学核心素养。许多无机非金属材料含有硅、氧等元素，具有耐高温、抗腐蚀、硬度高等特点，以及特殊的光学、电学等性能材料是人类赖以生存和发展的物质基础，人类使用材料除了金属材料，还有无机非金属材料等【新课导入】【新课导入】随着工业生产和社会发展对材料性能要求的提高，一批新型无机非金属材料相继诞生，成为航空、航天、信息和新能源等高技术领域必需的材料。(如石墨烯、碳纤维等）无机非金属材料金属材料：包含纯金属和合金有机高分子材料传统无机非金属材料：如玻璃、陶瓷、水泥新型无机非金属材料：Si和SiO2、新型陶瓷、

碳纤维等复合材料材料分类【问题导学】产品原料主要成分或特点应用陶瓷_______(含水的铝硅酸盐)玻璃普通玻璃：水泥黏土生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等纯碱、石灰石和石英砂（主要成分是SiO2）Na2SiO3、CaSiO3和SiO2生产建筑材料、光学仪器和各种器皿，制造玻璃纤维用于高强度复合材料黏土和石灰石以及其他辅料水泥、沙子和碎石等与水混合可以得到混凝土大量用于建筑和水利工程抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型玻璃窑水泥回转窑非晶体，无固定的熔点加入适量的石膏调节水泥硬化速度，再研磨成细粉即可得到普通水泥

思考:玻璃陶瓷水泥制备过程中均发生复杂的物理变化和化学变化，其中玻璃在制备过程中SiO2发生的反应有哪些？高温SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑

SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑

高温加入元素或物质

玻璃特性

用途含铅原料光学玻璃:透光性好,折射率高制造眼镜、照相机和光学仪器的透镜硼酸盐耐化学腐蚀、耐温度急剧变化制造可用于实验室使用的玻璃仪器金属氧化物或盐彩色玻璃用于建筑和装饰特种玻璃

（Co2O3、CuO）

现在家居装修以明亮，简洁，实用的风格为主流，大家能判断都用到哪些材料以及它们的类别吗？

【活动】玻璃传统无机非金属材料铝合金金属材料木纹砖传统无机非金属材料陶瓷以含硅物质为原料，经加工制得硅酸盐产品的工业称为硅酸盐工业。如制造水泥、玻璃、陶瓷等产品都属于传统的无机非金属材料----硅酸盐产品。一、传统的无机非金属材料----硅酸盐材料【点拨精讲】硅酸盐存在：定义：表示方法：硅酸盐一般结构复杂，存在于地壳、岩石中由金属、硅、氧等元素形成的盐①用盐的化学式表示，如Na2SiO3、CaSiO3②用氧化物的形式表示，如Na2O•SiO2、CaO•SiO2①书写形式一般为：X金属氧化物•YSiO2•ZH2O②元素化合价不变、原子比例不变③计量数以整数书写④多种金属同时存在，活泼的写在前面【注意】

长石（KAlSi3O8）、高岭土[Al2Si2O5(OH)4]如何用氧化物的形式表示？

【思考】Al2O3·2SiO2·2H2O

K2O·Al2O3·6SiO2硅酸盐结构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个顶角许多四面体通过顶角的O相互连接每个O为两个四面体所共有，与2个Si相结合大多硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等硅酸盐性质有例外：Na2SiO3SiO2四面体结构资料卡片二氧化硅SiO2中没有单个分子，用SiO2来表示二氧化硅的组成，表示Si与O的原子个数比为1:2,所以不是分子式而是化学式[SiO2]四面体结构立体网状结构决定了SiO2具有优良的物理和化学性质资料卡片SiO2Na2SiO3物理性质化学性质白色固体，可溶于水，水溶液俗称水玻璃，是一种矿物胶，有很强的黏合性。与酸反应：Na2SiO3+2HCl2NaCl+H2SiO3↓Na2SiO3+2H2O+2CO2(过量）2NaHCO3+H2SiO3↓Na2SiO3+H2O+CO2(少量）Na2CO3+H2SiO3↓硅酸：高中化学唯一

难溶性酸

这些反应的反应类型是什么？遵循什么反应原理？【思考】俗称泡花碱复分解反应较强酸制取较弱酸H2SiO3是一种很弱的酸，酸性比碳酸弱，溶解度很小,不稳定，受热易分解H2SiO3H2O+SiO2

如何证明酸性盐酸>碳酸>硅酸？【思考】ABCDA：Na2CO3/NaHCO3B:HClC:饱和NaHCO3D:Na2SiO3较强酸制取较弱酸①制硅酸；②黏合剂(矿物胶)；③耐火阻燃材料；④防腐剂硅酸钠的用途硅酸的用途硅酸聚合硅酸凝胶干燥脱水硅酸干凝胶俗称“硅胶”【课堂小结】无机非金属

材料硅酸盐传统无机非金属材料陶瓷：原料、用途

玻璃：原料、设备、原理、用途水泥：原料、设备存在：岩石组成：金属元素，硅和氧元素

表示：X金属氧化物•YSiO2•ZH2O硅酸钠：可溶性硅酸盐，俗称泡花碱，水溶液称为水玻璃，用于粘合剂，阻燃剂【当堂检测】普通玻璃Na2CaSi6O14石棉Mg3CaSi4O12黏土Al2Si2H4O91.以下矿石如何用氧化物的形式表示？2.下列关于硅酸的说法正确的是（）A．硅酸可以通过SiO2和水化合反应直接制得

B．可用反应Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓制取硅酸C．因为硅酸难溶于水，所以它不能与NaOH溶液反应

D．干燥剂“硅胶”的主要成分是硅酸钠B3.有下列物品或设备：①陶瓷餐具②砖瓦③混凝土桥墩④门窗玻璃⑤水晶镜片⑥石英钟⑦水晶项链⑧硅太阳能电池⑨光导纤维⑩计算机芯片（3）所用材料主要成分为硅酸盐的是____________．①②③④4.