课件37张PPT。第一节 无机非金属材料的主角——硅黄山黄土高原东方明珠玛瑙你知道它们成分的主角是什么吗?地球生物生存的根基——空气、水、阳光
硅酸盐知识窗 硅在地壳上的含量仅次于氧，硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤约占地壳的90％以上豪门二杰 --- 碳、硅碳--统治了有机界：碳是构成有机物的主要元素。硅—统治了无机矿物界：硅是构成岩石与许多矿物的基本元素。硅和碳一样,其原子既不易失去又不易得到电子,主要通过共用电子形成化合物.性质稳定 ；主要化合价+4价 。位 置结 构性 质周期表第三排，碳的下面，铝磷之间硅硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体物性：化性：1、灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体
2、熔点高、硬度大
硅的化学性质不活泼，
常温下，与氢氟酸、氟气、强碱反应。
加热情况下，也能跟一些非金属(Cl2 O2)反应。一、硅单质1、与氟气反应：2、仅与氢氟酸反应，不与其它酸反应3、与强碱溶液反应：4、与氯气反应：5、与氧气反应Si+2F2==SiF4Si+4HF==SiF4↑+2H2 ↑△高温制法
SiO2 + 2C === Si(粗) + 2CO↑高温粗硅的提纯:Si + 2Cl2 === SiCl4SiCl4 + 2H2 === Si(纯) + 4HCl高温晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料,硅是信息技术的关键材料.用于制造晶体管、集成电路、硅整流器和太阳能电池等，其合金用于制造变压器铁芯和耐酸设备等。硅太阳能电池电脑的中央处理器（CPU）硅的用途： 在自然界中碳能以稳定的单质存在而没有游离态硅，这是什么原因呢？ 硅与碳一样是一种亲氧元素，但是硅的亲氧能力更强.在自然界中它总是以稳定的氧化物和硅酸盐的形式存在 资料卡片硅石结晶形（石英）无定形无色透明彩色环带或层状水晶玛瑙画出硅石分类的树状分类图存在：二、二氧化硅（ SiO2 ） 广泛存在于自然界，与其他矿物共同构成了岩石。天然二氧化硅也叫硅石。石英中无色透明的晶体
就是通常所说的水晶 具有彩色环状或层状的石英称为玛瑙【思考与交流】请同学们思考P76的问题并和前后 左右的同学进行交流。SiO2具有哪些物理性质？化学稳定性如何？
SiO2的这些性质是由什么决定的？
请将你的认识写在下面横线上，
物理性质：__ ______________ _____
化学稳定性：___________________坚硬难熔的固体,熔沸点比较高,不溶于水,硬度比较大.常温下非常稳定我国有着悠久的“玉文化”,古代是以精选的河砂(主要是SiO2)作为磨料对玉石进行加工的。SiO2与CO2的物理性质比较固
高
大
不溶气
低
小
可溶差别大思考与交流对比二氧化碳与二氧化硅的物理性质，并思考二氧化碳与 SiO2的性质的差异主要是由什么决定的？为什么？ 二氧化碳和二氧化硅的物理性质有这么大的差别？正四面体的空间网状结构晶体结构不同，决定物理性质不同。 二氧化硅的基本结构单元是 体，每个Si周围结合 个O原子，硅在中心，O在四个顶点；许多这样的四面体又通过顶点的O相连，每个O为两个四面体所共有，即每个O跟 个Si结合。实际上，SiO2晶体是由Si和O按 的比例所组成的 结构的晶体。用SiO2来表示
二氧化硅的组成,表示O与Si的原子个数比,不是分子式是化学式
正四面体421:2立体网状硅原子——
CO2
属于酸性氧化物与水反应生成相应酸 与碱反应生成盐和水 与碱性氧化物反应生成盐 SiO2也具有这些性质吗？回忆：初中学过的CO2能和哪些物质反应? 二氧化碳二氧化硅熔、沸点 ， 溶于水熔点 ，硬度 ， 溶于水CO2+H2O=H2CO3不反应CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+CaO=CaCO3物理性质不反应与一般酸不反应，只与氢氟酸反应SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O化学性质与水反应与NaOH反应与CaO反应与酸反应低微高大难（酸性氧化物）（酸性氧化物）SiO2化学性质（与CO2比较）同：都是酸性氧化物，
在一定条件下都能与碱、碱性氧化物反应。
异：SiO2不溶且不与水反应，常温可与HF反应，
化学稳定性强于CO2。温室效应粉尘污染、硅肺病注：一般酸性氧化物能与水反应生成相应价态的酸 ，但是SiO2既不溶于水，也不能跟水反应生成硅酸。SiO2 与盐反应SiO2 + Na2CO3 === Na2SiO3 + CO2↑SiO2 + CaCO3 === CaSiO3 + CO2↑高温高温学以致用 想一想？
1、为什么实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞呢？2、HF酸应该盛放在哪种容器中呢？SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O3、某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应,推断SiO2为两性氧化物。这种说法是否正确呢? 不正确。因为二氧化硅跟氢氟酸是特性反应，而且它们反应的产物不是盐和水，所以不属于两性氧化物酸性氧化物学以致用：Si 价值5元的沙子SiO2点沙成金 价值5000元的芯片4、怎么理解从沙滩到用户？①、制光导纤维②、制石英化学仪器
（坩埚、试管、试剂瓶 ）③、制水晶工艺品和玛瑙装饰品 如何制取硅酸? 实验原理：Na2SiO3+ ______H2SiO3三、硅酸（ H2SiO3）SiO2既不溶于水，也不能跟水反应生成硅酸。 硅酸是一种白色粉末状的固体，它不溶于水；是一种弱酸，酸性比碳酸还弱，不能使指示剂变色。 实验4-1：向饱和Na2SiO3溶液中滴入酚酞，再滴入稀盐酸H2SiO3的制取>红碱 颜色变浅白色胶状难Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3（胶体）a、Na2SiO3溶液呈碱性；
b、先形成硅酸溶胶，后形成硅酸凝胶。C、盐酸 硅酸（<、>、=）生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶（能流动），当硅酸的浓度较大时，就会形成硅酸凝胶（不能流动），硅酸凝胶经过干燥脱水就形成硅胶。
硅胶的用途：
干燥剂（吸水），
吸附剂（多孔），
催化剂的载体。白色胶状物质Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3（胶体）+Na2CO3>强酸制弱酸硅酸与碳酸均为弱酸，但碳酸酸性强于硅酸，请设计一个实验方案来证明。（提示：从原理、装置、如何操作来考虑）Na2SiO3+2H2O+2CO2=H2SiO3 （胶体）+2NaHCO3SiO2酸性氧化物经验不与酸作用（除了HF）化学性质不活泼，不溶于水与碱性氧化物反应（如CaO）与碱反应（如NaOH）对应水化物H2SiO3弱酸(比碳酸还弱)不能使指示剂变色制备强酸制弱酸（Na2SiO3 + HCl）光导纤维用途【 总结】硅的化学性质不活泼，常温下，与氢氟酸、氟气、强碱反应。
加热情况下，也能跟一些非金属(Cl2 O2)反应。
结构→性质→用途。试剂
二氧化硅
氢氧化钠溶液
氢氟酸
浓硫酸
试剂瓶
细口磨口塞
广口瓶
细口塑料瓶
细口橡皮塞
1、 实验室有五种试剂，根据它们各自的性质，必须选择适当的试剂瓶盛放，请在对应的各种试剂瓶和所装试剂之间进行连线。【自我反馈】2、制造光导纤维的主要原料是（ ）
A.晶体硅 B.二氧化硅 C.石墨 D.硅酸钠
3、下列各组物质有关性质关系的比较，不正确的是（ ）
A.溶解性：CO2 >SiO2 B.酸性：H2SiO3 > H2CO3
C.熔点：SiO2 > CO2（干冰） D. 酸性：H2SiO3 < HCl
4、下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是( )
A.烧碱溶液 B.浓硫酸 C.氢氟酸 D.碳酸钠溶液BCB6. ①盐酸、②浓硫酸、③氧气、④氢氟酸、⑤氢氧化钾溶液中，能与地壳中含量第一和第二的两元素形成的化合物起化学反应的是（ ）
A．①② B．④⑤
C．②④ D．③④B5、要除去SiO2中的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B7、存放照相机、显微镜、食品、药品的包装盒中，常可发现一些袋装透明胶状颗粒，该颗粒材料可能的名称及作用是（ ）
A、活性炭，吸附剂 B、 NaCl，干燥剂
C、硅胶，干燥剂 D、铁粉，抗氧化剂C8、下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（ ）
A、CO2→H2CO3
B、SiO2→Na2SiO3
C、Na2O→Na2CO3
D、SiO2→H2SiO3D如何用SiO2来制取H2SiO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2ONa2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓思维拓展作业：完成有关反应方程式。谢谢指导！课件23张PPT。第一节 无机非金属材料的主角——硅你知道China一词除了表示
中国外，还有什么意思吗？在西方人眼中我国有“瓷器故乡”的美誉，下面就让我们一起欣赏收藏在北京故宫博物院和台北故宫博物院中的一些陶瓷精品吧！汝窑椭圆无纹水仙盆
台北故宫的镇馆之宝莲花式温碗哥窑瓷器钧窑瓷器定窑瓷器官窑瓷器你知道烧制陶瓷的
原料是什么吗？四、硅酸盐硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称 。结构复杂的固态化合物，一般都不溶于水。1.最简单的硅酸盐：硅酸钠（Na2SiO3)
其水溶液俗称水玻璃，是制备硅胶和木材防火剂等的原料，还可以作为矿物胶。实验4-2当水分蒸发后燃烧当水分蒸发后不易燃烧用水玻璃浸泡过的木材或织物可防火例如：Na2SiO3 :Al2(Si2O5)(OH)4 ：2. 硅酸盐的表示方法
硅酸盐种类繁多，结构复杂，组成各异，通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示。Na2O·SiO2Al2O3·2SiO2·2H2O活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·SiO2·H2O2MgO ·SiO2CaO ·Al2O3 ·3SiO2·3H2O传统无机非金属材料硅酸盐产品陶瓷水泥玻璃陶器生产原料：黏土（Al2O3·2SiO2·2H2O ）
生产设备：陶瓷窑
生产过程：混合-成型-干燥-烧结-冷却
主要性质：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、
绝缘、易成型陶 瓷有色玻璃钢化玻璃加入了不同的金属氧化物普通玻璃加热接近熔化再急速冷却玻璃普通玻璃生产原料：纯碱、石灰石、石英
生产设备：玻璃窑
反应原理：
主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
玻璃的性能：玻璃无固定的熔沸点，在一定温度范围内软化。玻 璃 水泥是一种非常重要的建筑材料。万丈高楼平地起，穿针引线是水泥。水泥厂生产原料：石灰石、黏土
（CaCO3、 Al2O3·2SiO2·2H2O ）
生产设备：水泥回转窑
主要成分：3CaO·SiO2
2CaO·SiO2
3CaO·Al2O3
水泥的性能：水泥具有水硬性水 泥具有特殊功能的含硅物质 1、碳化硅（SiC俗称金刚砂），具有金刚石的结构。硬度很大，用作砂纸、砂轮的磨料。2、硅 钢
（铁合金） 导磁性良好，用作变压器铁芯3、硅橡胶4、分子筛新型陶瓷高温结构陶瓷、压电陶瓷生物陶瓷这种陶瓷强度大,韧性好,与人体亲和力好，目前它是人体骨骼和牙齿的重要移植材料。
在这一领域我国处于世界领先水平。示范如归纳整理元素及其化合物的转化关系你来构建SiNa2SiO3SiSiO2H2SiO3SiF4CaSiO3写出相应的化学方程式课堂小测①硅酸盐是由 、 和 组成的化合物的总称，硅酸盐是一大类结构复杂的固体物质，大多数 溶于水，化学性质 。最简单的硅酸盐是硅酸钠，其水溶液俗称 。可作肥皂填料、木材 剂及黏胶剂，也是制备 胶的原料。 硅 氧 金属 不 稳定 水玻璃 防火 硅 ②土壤胶体胶体颗粒表面积大，带负电，有保肥作用，土壤胶体的胶粒带 电荷。
从古至今，人类创造性地生产出了几大类硅酸盐产品 、 、 等，它们是使用量最大的无机非金属材料。 负玻璃 陶瓷 水泥 1.下列物质中属于纯净物的是( )
A.Na2CO3·10H2O B.水泥
C.纯净的盐酸 D.普通玻璃3.下列物质有固定熔点的是（ ）
A.水泥 B.玻璃 C.Na2O·SiO2 D.水玻璃 2.下列叙述正确的是( )
A.酸均不能与酸性氧化物反应
B.玻璃、陶瓷、水泥容器都不能贮存氢氟酸
C.石灰抹墙、水泥砌墙过程的硬化原理相同
D.石灰窑、玻璃熔炉出来的气体主要成分相同ABDC课堂练习www.jkzyw.com
