无机非金属材料主角硅.ppt

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1、关于无机非金属材料的主角硅第一张，PPT共四十六页，创作于2022年6月 地壳中含量最多的前两种元素是地壳中含量最多的前两种元素是和和，它们构成了地壳的基本骨架。硅在地壳中的，它们构成了地壳的基本骨架。硅在地壳中的含量为含量为。硅的。硅的及及构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤，构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤，约占地壳质量的约占地壳质量的以上。以上。【获取新知获取新知】硅是一种亲硅是一种亲 元素，主要以熔点很高的元素，主要以熔点很高的 的形式存在。而碳在地壳中主要形成的形式存在。而碳在地壳中主要形成 等矿物。等矿物。硅硅氧氧26.3%氧化物氧化物硅酸盐硅酸盐90%氧氧氧化物、硅酸盐氧化物

2、、硅酸盐石灰岩、碳酸盐石灰岩、碳酸盐阅读教材阅读教材P7475P7475，第二张，PPT共四十六页，创作于2022年6月Si是岩石、沙子、土壤等矿物界的主角：第三张，PPT共四十六页，创作于2022年6月一、二氧化硅一、二氧化硅 1.1.存在存在 地球上存在的二氧化硅叫地球上存在的二氧化硅叫 ，约占地壳总质量的，约占地壳总质量的 ；其存在形态有；其存在形态有 和和 两大类。两大类。12%硅石硅石结晶形结晶形无定形无定形第四张，PPT共四十六页，创作于2022年6月硅藻土硅藻土水水晶晶玛瑙玛瑙水水晶晶石英石英玛瑙玛瑙第五张，PPT共四十六页，创作于2022年6月沙子沙子第六张，PPT共四十六页，

3、创作于2022年6月石英石英第七张，PPT共四十六页，创作于2022年6月水水 晶晶第八张，PPT共四十六页，创作于2022年6月玛玛 瑙瑙第九张，PPT共四十六页，创作于2022年6月SiO正四面体正四面体SiOSiO2 2是正四面体的空间网状结构，因此硬度大，是正四面体的空间网状结构，因此硬度大，熔点（熔点（17101710）、沸点高。）、沸点高。2.SiO2的空间结构：第十张，PPT共四十六页，创作于2022年6月3.SiO2的物理性质与用途：物物 质质SiO2CO2 状态（常状态（常温）温）气体气体熔熔 点点-56.6 沸沸 点点-78.5-78.5 溶解性溶解性1 ：1硬硬 度度固体

4、固体1610161022302230不溶于水不溶于水大大二氧化硅是一种高硬度、高熔沸点的固体化合物！二氧化硅是一种高硬度、高熔沸点的固体化合物！第十一张，PPT共四十六页，创作于2022年6月耐高温石英坩埚光光导导纤纤维维玛瑙饰品玛瑙饰品水水晶晶工工艺艺品品第十二张，PPT共四十六页，创作于2022年6月4.4.化学性质化学性质(1)不活泼性：不活泼性：常温下，与水不反应，氢氟酸是惟一可以与之常温下，与水不反应，氢氟酸是惟一可以与之反应的酸，化学方程式：反应的酸，化学方程式：.玻璃中含玻璃中含SiO2，所以可以用，所以可以用 来雕刻玻璃，氢氟酸来雕刻玻璃，氢氟酸不能用不能用 瓶盛装瓶盛装 氢氟

5、酸氢氟酸玻璃玻璃SiO2+4HFSiF4+2H2O第十三张，PPT共四十六页，创作于2022年6月雕花玻璃第十四张，PPT共四十六页，创作于2022年6月在玻璃表面涂上一层石蜡在玻璃表面涂上一层石蜡第十五张，PPT共四十六页，创作于2022年6月在石蜡上雕刻出花纹，向在石蜡上雕刻出花纹，向挖空部分加少量氢氟酸挖空部分加少量氢氟酸第十六张，PPT共四十六页，创作于2022年6月洗掉酸并去掉石蜡洗掉酸并去掉石蜡第十七张，PPT共四十六页，创作于2022年6月(2)具有具有 性氧化物的通性：性氧化物的通性：与烧碱溶液反应：与烧碱溶液反应：与生石灰反应：与生石灰反应：(3)(3)弱氧化性：弱氧化性：酸

6、酸SiOSiO2 2+2NaOH=Na+2NaOH=Na2 2SiOSiO3 3+H+H2 2O OSiOSiO2 2+CaO+CaO 高温高温CaSiOCaSiO3 3高温高温 2C+SiO2Si+2CO第十八张，PPT共四十六页，创作于2022年6月二氧化碳二氧化碳二氧化硅二氧化硅空空 气气硅石、石英、水晶、玛瑙、硅石、石英、水晶、玛瑙、沙子、硅藻土沙子、硅藻土熔、沸点低，熔、沸点低，微溶于水微溶于水熔点高，硬度大，不溶于水熔点高，硬度大，不溶于水CO2+H2O=H2CO3不反应不反应CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+CaO=CaC

7、O3SiO2+CaO 高温高温CaSiO3存存 在在物理性质物理性质不反应不反应与氢氟酸反应与氢氟酸反应SiO2+4HF=SiF4+2H2O化化学学性性质质与水反应与水反应与与NaOH反应反应与与CaO反应反应与酸反应与酸反应与碳反应与碳反应2CO2+C 2CO2C+SiO2 Si+2CO高温CO2、SiO2的化学性质为什么十分相似？SiO2与与CO2性质比较性质比较第十九张，PPT共四十六页，创作于2022年6月思考思考1 1？HF能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能腐蚀玻璃，因此，盛装氢氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。能用玻璃试剂瓶而要用塑料瓶。NaOH溶液能与玻璃中溶液能与玻璃中的的SiO

8、2反应生成反应生成Na2SiO3，使瓶塞部分粘结而无，使瓶塞部分粘结而无法打开。因此盛装法打开。因此盛装NaOH溶液的试剂瓶溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用不能用玻璃塞而要用橡胶塞。橡胶塞。2 2、实验室氢氟酸盛、实验室氢氟酸盛装在什么试剂中？装在什么试剂中？1 1、实验室盛装、实验室盛装NaOHNaOH溶液的试溶液的试剂瓶为什么用剂瓶为什么用橡胶塞而不用橡胶塞而不用玻璃塞？玻璃塞？SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiOSiO2 2+4HF=SiF+4HF=SiF4 4+2H+2H2 2O O第二十张，PPT共四十六页，创作于2022年6月硅酸是一种硅酸是一种弱酸弱酸，它，它难溶于水

9、难溶于水，不能使指示剂，不能使指示剂变色，是一种变色，是一种白色粉末状的固体白色粉末状的固体。思考思考2 2？二氧化硅难溶于水，也不与水反应，二氧化硅难溶于水，也不与水反应，那那么，么，如何制得硅酸呢？如何制得硅酸呢？二、硅酸：(H(H2 2SiOSiO3 3)第二十一张，PPT共四十六页，创作于2022年6月 实验实验4-14-1：向饱和：向饱和NaNa2 2SiOSiO3 3溶液中滴入酚溶液中滴入酚 酞，再滴入稀盐酸酞，再滴入稀盐酸现现 象象结结 论论方程式方程式滴入酚酞溶液呈滴入酚酞溶液呈红色红色NaNa2 2SiOSiO3 3呈碱性呈碱性Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaC

10、l实验探究：实验探究：滴入盐酸有胶状沉淀产生滴入盐酸有胶状沉淀产生硅酸难溶于硅酸难溶于水水第二十二张，PPT共四十六页，创作于2022年6月硅酸浓度较大时，则形成硅酸浓度较大时，则形成软而透明的、胶冻状的硅软而透明的、胶冻状的硅酸凝胶，硅酸凝胶经干燥酸凝胶，硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，称为凝胶，称为“硅胶硅胶”。可通过可通过 与与 制得，所生成的制得，所生成的H2SiO3易聚合形成易聚合形成 ；可溶性硅酸盐可溶性硅酸盐硅酸溶胶硅酸溶胶其他酸其他酸硅胶多孔，吸附水分能力强，常用作实验室和袋装食品品、硅胶多孔，吸附水分能力强，常用作实验室和袋装食品品、瓶装药品等

11、的干燥剂，也可用做催化剂的载体。瓶装药品等的干燥剂，也可用做催化剂的载体。第二十三张，PPT共四十六页，创作于2022年6月活动与探究：活动与探究：硅酸是一种比碳酸还要弱的酸，请硅酸是一种比碳酸还要弱的酸，请利用中学实验室利用中学实验室常见的仪器及药品，设计一个简单实验，证明硅常见的仪器及药品，设计一个简单实验，证明硅酸的酸性比碳酸弱。酸的酸性比碳酸弱。实验原理实验原理把把CO2通入通入Na2SiO3溶液中溶液中方法一方法一:方法方法二二:Na2SiO3+H2O+CO2H2SiO3+Na2CO3第二十四张，PPT共四十六页，创作于2022年6月课堂小结：课堂小结：SiO2存存 在在自然界中的硅

12、石、石英、水晶、玛自然界中的硅石、石英、水晶、玛 瑙、硅藻土等。瑙、硅藻土等。物理性质物理性质高熔点、高硬度、不溶于水的固体。高熔点、高硬度、不溶于水的固体。结结 构构硅氧四面体空间拓展形成立体硅氧四面体空间拓展形成立体 网状结构网状结构化学性质化学性质与碱性氧化物、强碱反应；与碱性氧化物、强碱反应；与与HF反应能腐蚀玻璃。反应能腐蚀玻璃。H2SiO3物理性质物理性质 不溶于水、受热易分解的白色不溶于水、受热易分解的白色 固体。固体。化学性质化学性质酸性比碳酸还弱的弱酸。酸性比碳酸还弱的弱酸。.用用 途途 （1 1）制作光导纤维）制作光导纤维 （2 2）石英仪器：石英坩埚、石英表）石英仪器：石

13、英坩埚、石英表 （3 3）水晶：电子工业的主要原料，装饰品）水晶：电子工业的主要原料，装饰品 （4 4）玛瑙：工业轴承部分、装饰品等）玛瑙：工业轴承部分、装饰品等第二十五张，PPT共四十六页，创作于2022年6月课堂量分测试：课堂量分测试：1.1.地壳中含量第一和第二的两种元素所形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（成的化合物不具有的性质是（）A.A.硬度很大，熔点很高硬度很大，熔点很高 B.B.与水反应生成对应的酸与水反应生成对应的酸 C.C.属于酸性氧化物属于酸性氧化物 D.D.不溶于任何酸的固体不溶于任何酸的固体BDBD2.2.下列物质的变化，不能通过一步化学反

14、应下列物质的变化，不能通过一步化学反应 完成的是（完成的是（）A.COA.CO2 2HH2 2COCO3 3 B.SiO B.SiO2 2NaNa2 2SiOSiO3 3 C.NaHCO C.NaHCO3 3NaNa2 2COCO3 3 D.SiO D.SiO2 2HH2 2SiOSiO3 3D D第二十六张，PPT共四十六页，创作于2022年6月课堂量分测试：课堂量分测试：3.3.下列试剂的贮存方法与下列试剂的贮存方法与NaOHNaOH溶液溶液 不相同的是（不相同的是（）A.HFA.HF溶液溶液 B.NaB.Na2 2COCO3 3 溶液溶液 C.C.盐酸盐酸 D.NaD.Na2 2SiOS

15、iO3 3溶液溶液ACAC 4.4.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验 事实是（事实是（）A.COA.CO2 2溶于水形成碳酸，溶于水形成碳酸，SiOSiO2 2难溶于水难溶于水 B.COB.CO2 2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸通入可溶性硅酸盐中析出硅酸 C.C.高温下高温下SiOSiO2 2与碳酸盐反应生成与碳酸盐反应生成COCO2 2 D.HCl D.HCl通入通入NaNa2 2COCO3 3 溶液放出溶液放出COCO2 2 通入通入NaNa2 2SiOSiO3 3溶液中生成溶液中生成H H2 2SiOSiO3 3沉淀沉淀B B第二十七张，PPT共四十六页

16、，创作于2022年6月课堂量分测试：课堂量分测试：5.5.能将能将NaNa2 2SiOSiO3 3、CaCOCaCO3 3、SiOSiO2 2三种白色粉末三种白色粉末 鉴别开来的试剂是（鉴别开来的试剂是（）A.NaOHA.NaOH溶液溶液 B.B.水水 C.C.氢氟酸氢氟酸 D.D.稀盐酸稀盐酸D D6.6.写出写出NaNa2 2SiOSiO3 3溶液露置于空气中变浑浊的溶液露置于空气中变浑浊的 化学方程式，并改写成离子方程式。化学方程式，并改写成离子方程式。第二十八张，PPT共四十六页，创作于2022年6月课堂回忆：课堂回忆：SiO2存存 在在自然界中的硅石、石英、水晶、玛自然界中的硅石、石

17、英、水晶、玛 瑙、硅藻土等。瑙、硅藻土等。物理性质物理性质高熔点、高硬度、不溶于水的固体。高熔点、高硬度、不溶于水的固体。结结 构构硅氧四面体空间拓展形成立体硅氧四面体空间拓展形成立体 网状结构网状结构化学性质化学性质与碱性氧化物、强碱反应；与碱性氧化物、强碱反应；与与HF反应能腐蚀玻璃。反应能腐蚀玻璃。H2SiO3物理性质物理性质 不溶于水、受热易分解的白色不溶于水、受热易分解的白色 固体。固体。化学性质化学性质酸性比碳酸还弱的弱酸。酸性比碳酸还弱的弱酸。.用用 途途 （1 1）制作光导纤维）制作光导纤维 （2 2）石英：石英坩埚、石英表）石英：石英坩埚、石英表 （3 3）水晶：工艺装饰品）

18、水晶：工艺装饰品 （4 4）玛瑙：工业轴承部分、装饰品等）玛瑙：工业轴承部分、装饰品等第二十九张，PPT共四十六页，创作于2022年6月答一答，比一比：答一答，比一比：1 1。你能说出二氧化硅的三种。你能说出二氧化硅的三种“俗名俗名”吗？吗？2 2。写出。写出NaOHNaOH溶液腐蚀玻璃的化学方程式？溶液腐蚀玻璃的化学方程式？3 3。写出。写出HFHF溶液雕刻玻璃的化学方程式？溶液雕刻玻璃的化学方程式？4 4。用方程式表示。用方程式表示硅酸的酸性比碳酸弱？硅酸的酸性比碳酸弱？方方法法一一方方法法二二SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiOSiO2 2+4HF=SiF+4HF=SiF4

19、 4+2H+2H2 2O ONa2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3第三十张，PPT共四十六页，创作于2022年6月硅酸盐硅酸盐导读提示：导读提示：(1)(1)硅酸盐的组成元素？硅酸盐的组成元素？(2)(2)硅酸盐的主要通性？硅酸盐的主要通性？(3)“(3)“水玻璃水玻璃”的性质和用途？的性质和用途？(4)(4)硅酸盐的氧化物的表示方法？硅酸盐的氧化物的表示方法？(5)(5)传统三大硅酸盐产品？传统三大硅酸盐产品？(6)(6)陶瓷、玻璃、水泥的原料？反应？陶瓷、玻璃、水泥的原料？反应？(7)“(7)“金刚砂金刚砂”成分？性质和用途？成分？性质和用途？第三十一张，PPT共四十六

20、页，创作于2022年6月七、硅酸盐：(1)(1)元素组成元素组成硅、氧和金属等硅、氧和金属等滑石滑石:Mg3Si4O12H2 石棉石棉:CaMg3Si4O12和田玉：和田玉：CaCa2 2MgMg5 5SiSi8 8O O2424H H2 2黏土黏土:Al2Si2O9H4第三十二张，PPT共四十六页，创作于2022年6月(2)(2)共同性质：共同性质：大多为大多为高熔点高熔点固态物质，大多固态物质，大多难溶于水难溶于水，化学性质很化学性质很稳定稳定(3)(3)Na2SO3性质和用途：性质和用途：Na2SO3水溶液水溶液俗称俗称水玻璃；水玻璃；水溶液水溶液呈碱性；呈碱性；用于用于制制“硅胶硅胶”

21、和和木材防火剂。木材防火剂。七、硅酸盐：(1)(1)元素组成元素组成硅、氧和金属等硅、氧和金属等第三十三张，PPT共四十六页，创作于2022年6月硅酸钠：硅酸钠：Na2SiO3 Na2OSiO2石棉：石棉：CaMg3Si4O12钾长石：钾长石：KAlSi3O8普通玻璃普通玻璃:CaNa2Si6O14CaO3MgO4SiO2K2OAl2O36SiO2Na2OCaO6SiO22 2。表示的顺序是：。表示的顺序是：活泼金属氧化物活泼金属氧化物较活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅二氧化硅水水 化合价低的金属氧化物放在前面，化合价低的金属氧化物放在前面，1 1保持原有各元素的保持原有各元素的化合价不

22、变化合价不变，按顺序写出各元素的氧，按顺序写出各元素的氧 化物。化物。3 3。除氧元素外，其他元素的原子个数之比符合原来的组成，。除氧元素外，其他元素的原子个数之比符合原来的组成，配置出现分数时应配置出现分数时应化为整数化为整数。(4)(4)硅酸盐的氧化物的表示方法？硅酸盐的氧化物的表示方法？第三十四张，PPT共四十六页，创作于2022年6月练习：高岭土：高岭土：Al2Si2O5(OH)4白云母：白云母：K2Al6Si6(OH)8O18Al2O3 2SiO2 2H2OK2O 3Al2O3 6SiO2 4H2O高高岭岭土土白白云云母母第三十五张，PPT共四十六页，创作于2022年6月t陶瓷陶瓷玻

23、玻璃璃水泥水泥(5)(5)传统三大硅酸盐产品：传统三大硅酸盐产品：第三十六张，PPT共四十六页，创作于2022年6月陶瓷陶瓷玻璃玻璃水泥水泥原原 料料设设 备备过过 程程原原 理理成成 分分黏土黏土石灰石、纯碱、石英石灰石、纯碱、石英石灰石、黏土、石膏石灰石、黏土、石膏（轮）窑（轮）窑玻璃窑（炉）玻璃窑（炉）水泥回转窑水泥回转窑原料粉碎，配比混合、高温强热，冷却成型原料粉碎，配比混合、高温强热，冷却成型复杂的物理、化学变化。形成玻璃反应：复杂的物理、化学变化。形成玻璃反应：Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2 CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2 高温高温硅酸盐、硅酸盐、铝硅酸

24、盐铝硅酸盐Na2SiO3CaSiO34SiO2Na2OCaO6SiO2硅酸三钙硅酸三钙(3CaOSiO2)、硅酸二钙硅酸二钙(2CaOSiO2)、铝酸三钙铝酸三钙(3CaOAl2O3)(6)(6)陶瓷、玻璃、水泥的原料、反应：陶瓷、玻璃、水泥的原料、反应：第三十七张，PPT共四十六页，创作于2022年6月新型无机非金属材料新型无机非金属材料新型无机非金属材料新型无机非金属材料1 1。碳化硅（。碳化硅（SiCSiC）金刚砂：金刚砂：高硬度、高熔点耐磨材料高硬度、高熔点耐磨材料第三十八张，PPT共四十六页，创作于2022年6月新型无机非金属材料新型无机非金属材料新型无机非金属材料新型无机非金属材料

25、2 2。硅橡胶。硅橡胶既耐高温又耐低温的弹性材料既耐高温又耐低温的弹性材料第三十九张，PPT共四十六页，创作于2022年6月新型无机非金属材料新型无机非金属材料新型无机非金属材料新型无机非金属材料3 3。光导纤维光导纤维光纤：光纤：光导纤维可传导光光导纤维可传导光图像以及美妙的音图像以及美妙的音乐信号，主要用于乐信号，主要用于远距离通信。远距离通信。光纤胃镜光纤胃镜第四十张，PPT共四十六页，创作于2022年6月耐高温、耐磨损、耐腐蚀耐高温、耐磨损、耐腐蚀不易传热等优点，不需用不易传热等优点，不需用水冷却，热效率高。水冷却，热效率高。新型无机非金属材料新型无机非金属材料新型无机非金属材料新型无

26、机非金属材料4。高温结构陶瓷氮化硅陶瓷第四十一张，PPT共四十六页，创作于2022年6月新型无机非金属材料新型无机非金属材料新型无机非金属材料新型无机非金属材料5 5。氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷(人称人造刚玉）人称人造刚玉）氧化铝陶瓷（人造刚玉）氧化铝陶瓷（人造刚玉）特特性性高熔点；高熔点；高硬度；高硬度；可制成透明陶瓷；可制成透明陶瓷；无毒、不溶于水，强度高无毒、不溶于水，强度高对人体有较好的适应性对人体有较好的适应性 用用途途高级耐火材料，高级耐火材料，刚玉球磨机；刚玉球磨机；高压钠灯的灯管；高压钠灯的灯管；人造骨、人造牙、人造骨、人造牙、人造关节等人造关节等高压高压钠灯钠灯第四十二张，PPT共四十六页，创作于2022年6月1 1、原料：、原料：黏土黏土 2 2、过程：、过程：混合混合成型成型干燥干燥烧结烧结冷却冷却陶瓷器陶瓷器陶瓷器加工过程：陶瓷器加工过程：第四十三张，PPT共四十六页，创作于2022年6月第四十四张，PPT共四十六页，创作于2022年6月第四十五张，PPT共四十六页，创作于2022年6月感谢大家观看第四十六张，PPT共四十六页，创作于2022年6月