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

　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 第 页 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 第 页 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 第 页 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 第 页 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 THANKS 硅石eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(无定形,结晶形—石英\b\lc\{