5-3 无机非金属材料 (2)-【名校同步】2021-2022学年高一化学实用课件（人教版2019必修第二册）

组织建设 第三节 无机非金属材料 （2） 1、存在形式 结晶形（石英晶体） 无定形——硅藻土 水晶 玛瑙 （二） 二氧化硅（SiO2） 第 ‹#› 页 SiO2的晶体结构 晶体Si的结构 硅和SiO2都是正四面体结构,性质很稳定 2、二氧化硅（ SiO2）的物理性质与晶体结构 物理性质： 难溶于水，熔点高，硬度大。 【强调】1molSiO2中含有4molSi-O键； 1molSi中含有2molSi-Si键。 第 ‹#› 页 3、化学性质： SiO2 ＋ 2OH－＝SiO32－＋H2O SiO2 ＋ 2NaOH＝Na2SiO3＋H2O 【思考】为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？ 因为碱液会跟玻璃塞中的SiO2反应，生成的硅酸盐会把试剂瓶和玻璃塞粘连在一起。 (1) 酸性氧化物的通性：与强碱反应，但不与水反应 与碱性氧化物反应： 高温 SiO2 ＋ CaO == CaSiO3 （2）与碳酸盐的反应 SiO2+Na2CO3 === CO2  +Na2SiO3 高温 SiO2+CaCO3===CO2  +CaSiO3 高温 }制取玻璃原理 （3）特性：不与其他酸反应，只与氢氟酸反应 SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O 刻蚀玻璃，不能用玻璃瓶保存氢氟酸 Al2O3+Na2CO3 === CO2  +2NaAlO2 高温 雕刻玻璃，你会吗？ SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O 某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应，推断SiO2为两性氧化物是否正确? 不正确。 因为二氧化硅跟氢氟酸反应产物不是盐和水，所以不属于两性氧化物，但是属于酸性氧化物。 思考交流 第 ‹#› 页 4、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 石英坩埚 P 22 第 ‹#› 页 1、物理性质 硅酸是一种 溶于水的 胶状物。 白色 难 H2SiO3===H2O+SiO2 Δ (1)弱酸性： (2)不稳定性： 比碳酸酸性弱 （三）硅酸（H2SiO3） 2、化学性质 【知识拓展】 H2SiO3 + 2NaOH=Na2SiO3 + 2H2O 催化剂的载体 硅酸干凝胶 “硅胶”SiO2•nH2O 干燥剂 3、用途 硅酸溶胶→硅酸凝胶→硅酸干凝胶即为 “硅胶” 现 象 结 论 化学方程式 Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓ Na2SiO3的水溶液呈碱性，硅酸难溶于水 滴入酚酞溶液呈红色， 滴入盐酸有白色胶状沉淀产生 可溶性硅酸盐与酸反应制得。 Na2SiO3＋CO2＋H2O = Na2CO3＋H2SiO3↓ 制取原理：较强酸制较弱酸。 【思考】如何来制备H2SiO3? 4、硅酸的制备 5、下列说法正确的是 (　　) A．硅酸不溶于水，因此不与NaOH溶液反应 B．根据SiO2＋CaCO3 CaSiO3＋CO2↑的反应，可推知硅酸酸性比碳酸酸性强 C．CO2气体通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸 D．SiO2溶于水显酸性 C 典题精练 6．下列离子方程式书写正确的是 (　　) A.往澄清石灰水中通入过量的二氧化碳： Ca2＋＋2OH－＋CO2=CaCO3↓＋H2O B.往硅酸钠溶液中通入足量二氧化碳： C.小苏打溶液中加足量澄清石灰水： 2HCO3- +Ca2＋+2OH－=CaCO3↓+2H2O+CO32- D.硅酸与烧碱溶液中和： H2SiO3＋2OH－=SiO32-＋2H2O D SiO32- + H2O + CO2 = CO3 2- + H2SiO3↓ 二、新型无机非金属材料 （一）新型陶瓷 结构: 性能: 高温抗氧化性能 碳原子和硅原子通过共价键连接 硬度大 砂纸和砂轮的磨料 耐高温结构材料 耐高温半导体材料 碳化硅陶瓷 主要有钛酸盐和锆酸盐等，能实现机械能与电能的相互转化，可用于滤波器、扬声器、超声波探伤器和点火器等。 一般用碳化硅、氮化硅或某些金属氧化物等在高温下烧结而成，具有耐高温、抗氧化、耐磨蚀等优良性能。与金属材料相比，更能适应严酷的环境，可用于火箭发动机、汽车发动机和高温电极材料等。 高温结构陶瓷 压电陶瓷 主要有氧化铝、氧化钇等氧化物透明陶瓷和氮化铝、氟化钙等非氧化物透明陶瓷，具有优异的光学性能，耐高温，绝缘性好，可用于高压钠灯、激光器和高温探测窗等。