5.3无机非金属材料的主角 课件 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第四章 非金属及其化合物 第一节 无机非金属材料的主角-硅 思考交流 CHINA 随着国家综合实力的提高，“CHINA”这个名字在全世界的声望也越来越高，这个词是每个中国人的骄傲，而这个词的原意就是陶瓷。 中国有着五千年的文化底蕴，是世界上最早制造和使用陶瓷、玻璃等硅酸盐产品的国家。 3 硅酸盐 1 硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称，分布广，结构复杂，化学性质稳定，一般不溶于水。 普通玻璃 Na2CaSi6O14 【思考】怎样将它们的化学式改写得简单一点? 长石 K2Al2Si6O16 3 2 硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，种类很多，结构复杂，常用氧化物的形式来表示组成。（教材77页—资料卡片） 表示顺序是： 活泼金属氧化物 较活泼金属氧化物 二氧化硅 水，但化学式前面的系数不能为分数 硅酸盐 例如： 硅酸钠 Na2SiO3 镁橄榄石Mg2SiO4 高岭石 Al2Si2O5(OH)4 正长石 KAlSi3O8 钾云母 KH2Al3Si3O12 Na2O·SiO2 2MgO·SiO2 Al2O3·2SiO2·2H2O K2O·Al2O3·6SiO2 K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O 3 硅酸盐—Na2SiO3 化学性质： 与酸反应 Na2SiO3 + 2HCl == 2NaCl + H2SiO3（胶体） 与盐反应 Na2SiO3 + CaCl2 == 2NaCl + CaSiO3↓ 用途： 制备硅胶、肥皂填料、木材防火剂及黏胶剂等。 物理性质：白色固体，可溶于水，水溶液俗称水玻璃，无色粘稠。 3 硅酸盐—Na2SiO3 探究步骤 观察现象 探究结论 【实验4—2】取两个小木条，分别放入蒸馏水和Na2SiO3 溶液中浸透，取出在酒精灯外焰加热，观察现象。 放入水中的木条水分蒸发后燃烧。放入 Na2SiO3中的不燃烧。 Na2SiO3不易燃烧，可作防火剂。 教材77页实验4-2 硅酸盐产品 水泥 玻璃 陶瓷 主要设备 水泥回转窑 玻璃窑 —— 原料 石灰石和粘土 纯碱、石灰石、石英(过量) 黏土 反应原理 复杂的物理化学变化 Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑ 复杂的物理化学变化 主要成分 3CaO·SiO2 2CaO·SiO2 3CaO·Al2O3 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2Na2O·CaO·6SiO2 —— 特性 水硬性(跟水掺和搅拌后容易凝固变硬) 非晶体，无固定熔点，在一定范围内软化可制成各种形状 抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘 3 硅酸盐 高温 高温 1、物理性质 晶体硅的结构与金刚石类似。它是一种灰黑色，有金属光泽、硬而脆的固体，熔沸点较高。 晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是一种重要的半导体材料。 4 单质硅 3、化学性质 在常温下，硅的化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，硅不跟其他物质如氧气、氯气、硫酸、硝酸等起反应。 (1)常温下： ② Si+4HF == SiF4↑ +2H2↑ ③ Si+2NaOH+H2O == Na2SiO3+2H2↑ (2)加热时：与某些非金属反应 ① Si+2F2 == SiF4 Si+O2== SiO2 △ Si＋2Cl2== SiCl4 4 单质硅 △ 4 单质硅 工业上，用焦炭在高温下还原石英砂可制得粗硅，再跟氯气反应得到SiCl4，经提纯后用氢气还原制得纯硅。（教材81页第9题） SiO2＋2C== Si(粗)＋2CO↑ ① Si(粗)＋2Cl2== SiCl4 ② SiCl4＋2H2== Si(纯)＋4HCl ③ 粗硅提纯 高温 高温 △ 课后记得完成作业哦！ $$