5.3.2二氧化硅及新型陶瓷 课件 (共22张PPT) 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

(共22张PPT)
　二氧化硅和硅酸
　探究点二　碳、硅的氧化物
　【知识梳理】 　
1．SiO2的存在及用途
(1)存在：SiO2广泛存在于自然界中，如硅石、石英、水晶、玛瑙。
它们的关系为：
1、存在
硅石（12%）
结晶形（石英晶体）
无定形——硅藻土
SiO2是硅的重要化合物。地球上存在的天然二氧化硅约占地壳质量的12％，其存在形态有结晶形和无定形两大类，统称硅石。
{
水晶
玛瑙
沙子
石英
水晶
晶体二氧化硅
紫水晶
蔷薇石英
茶晶
黄水晶
晶体二氧化硅
Si
O
二氧化硅的晶体结构示意图
SiO2是由Si和O按1：2的比例组成的立体空间网状结构，没有SiO2 分子存在，只存在硅氧原子。因此性质很稳定
二氧化硅的用途
SiO2的网状结构决定了它具有优良的物理和化学性质，加上SiO2在自然界的广泛存在，从古到今都被人类广泛地应用着。
光导纤维（通信）
石英坩埚
玻璃仪器
精美瓷器
P 22
2.二氧化硅物理性质:
硬度大、熔点高、难溶于水
二氧化碳物理性质：
CO2是一种 无 色能溶于水的 气 体，固态CO2俗称干冰。
交流与研讨
1. 从物质组成和性质角度来分类， SiO2属于哪类物质？
2. SiO2可能具有哪些化学性质？
学生总结：
3、化学性质
(1)酸性氧化物：
思考：NaOH溶液为什么不盛装在带磨口玻璃塞的试剂瓶中？
__
__
高温
SiO2＋CaO CaSiO3
SiO2 ＋ 2NaOH ＝ Na2SiO3 ＋H2O、　　　　　　　　
常用的矿物胶
因为玻璃的主要成分是二氧化硅，易与碱液反应生成对应的硅酸盐，将瓶盖粘合.
SiO2坩埚（陶瓷）能用来熔融烧碱？
学生总结：
3、化学性质
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
(2)特性
注意：利用该反应可以刻蚀玻璃
不能。因为玻璃瓶中含有的SiO2会与HF反应,最好用特制的塑料瓶.
能否用玻璃试剂瓶盛氢氟酸，为什么？应用什么瓶盛放？
在玻璃表面涂上一层石蜡
在石蜡上雕刻出花纹，向挖空部分加少量氢氟酸
洗掉酸并去掉石蜡
探究课堂
SiO2既能与强碱反应，又能与HF反应，SiO2是两性氧化物吗？
不是，二氧化硅和其他酸不反应，只能与HF酸反应，且生成的SiF4不是盐
二氧化硅的用途
光导纤维
水晶，玛瑙——饰品，工艺品
石英玻璃——耐高温仪器
石英砂，沙子——建筑材料，玻璃原料
探究课堂
【例2】下列叙述正确的是(　　)
A．SiO2既能和NaOH溶液反应，又能和氢氟酸反应，所以SiO2属于两性氧化物
B．因为Na2CO3＋SiO2 Na2SiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强
C．CO2和SiO2都能与碳反应，且都作氧化剂
D．CO2和SiO2都是由分子构成的化合物，所以两者物理性质相似
C
二、新型陶瓷
新型陶瓷
组成
特性和功能
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
实例
SiC
俗称
金刚石
具有类似金刚石的结构，硬度很大，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
阅读P23新型陶瓷
三、碳纳米材料
碳纳米材料
富勒烯
碳纳米管
由碳原子构成的一系列笼形分子的总称,代表物C60
开启了碳纳米材料研究和应用的新时代
是由石墨片层卷成的管状物
有相当高的强度和优良的电学性能，可用于生产复合材料、电池和传感器等。
石墨烯
只有一个碳原子直径厚度的单层石墨
电阻率低，热导率高，具有很高的强度。应用于光电器件、超级电容器、电池和复合材料等方面
当堂巩固
1、地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物不具有的性质
是（ ）
A.熔点很高 B.与水反应生成对应的酸
C.可与烧碱反应生成盐 D.坚硬
2、要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的试剂是（ ）
A.纯碱溶液 B.盐酸 C.硫酸 D.苛性钠溶液
B
B
探究课堂
【例5】碳纳米管、石墨烯、C60等新型碳材料具有广阔的应用前景。下列说法正确的是(　　)
C
A.碳纳米管属于胶体 B.石墨烯属于有机化合物
C.C60与金刚石互为同素异形体 D.均具有相同的熔点
谢谢观看
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