5.3硅酸盐和硅单质（第二课时）课件 2024-2025学年高一下学期化学人教版必修第二册

无机非金属材料及单质硅 华中师范大学附属息县高级中学 教学目标 了解Na2SiO3的性质、用途。知道常见的陶瓷、玻璃、水泥是硅酸盐制品。 知道硅单质的性质以及是良好的半导体材料，能说出它的主要用途。 教学重点 教学难点 了解Na2SiO3的性质、用途。了解无机非金属材料。知道常见的陶瓷、玻璃、水泥是硅酸盐制品。 知道硅单质的性质以及是良好的半导体材料，能说出它的主要用途。 了解无机非金属材料。知道常见的陶瓷、玻璃、水泥是硅酸盐制品。 常见的硅酸盐产品 硅酸盐是应用非常广泛的无机非金属材料。 最简单的硅酸盐是硅酸钠 三大硅酸盐产品 陶瓷 水泥 玻璃 硅酸钠的性质 硅酸钠是我们已经了解过的物质 它是最简单的一种硅酸盐，可溶于水 硅酸钠俗称泡花碱，水溶液俗称水玻璃，生活中的应用十分广泛 前面学习过，硅酸钠有粘结作用，可以用来作粘胶 沾过硅酸钠溶液的木条在火上灼烧时，发生了什么现象？ 为什么另取了一个沾蒸馏水的木条同时实验？ 硅酸钠做防火剂 硅酸钠做防火剂 可以看到，沾过硅酸钠的木条，灼烧之后起泡而不燃烧，说明硅酸钠具有较好的防火作用 以蒸馏水沾过的木条作为对照，可以进一步证实起到防火作用的关键物质就是硅酸钠 实验分析 玻璃 （Na2O•CaO•6SiO2）：以纯碱、石灰石和石英为原料。在玻璃窑中高温熔融制得。 主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 玻璃 水泥：以石灰石、黏土 （Al2O3·2SiO2·6H2O）和石膏为原料，           研磨混合后在水泥回转窑中煅烧并加入石膏制得。 水泥的主要成分有3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3 水泥 （硅酸三钙） （硅酸二钙） （铝酸三钙） 陶瓷 传统陶瓷以黏土为主要原料，在高温烧结的条件下制得。 特殊含硅化合物 碳化硅SiC(俗称金刚砂) （金刚石，二氧化硅），具有空间网状结构，硬度大，熔点高 碳化硅具有金刚石结构，硬度大可用作磨料。 含硅元素4%的硅钢具有导磁性，可用于电机。 其他无机非金属材料 硅橡胶 新型陶瓷 硅橡胶具有既耐高温又耐低温的性质 常见的硅酸盐产品汇总表 硅酸盐小结 1、概念 硅酸盐是由_____、____和_______元素组成的化合物的总称。 2、性质 结构复杂，一般不溶于水，化学性质很稳定。 硅 氧 金属 硅酸盐的表示方法 化学式法： 适用于简单的硅酸盐  氧化物法：将硅酸盐写作金属氧化物+二氧化硅+水（若有） 硅酸钠：Na2SiO3 硅酸钙：CaSiO3 硅酸钙： CaO·SiO2 普通玻璃： Na2O·CaO·6SiO2 黏土： Al2O3·2SiO2·6H2O 拆分原则 要领：两边原子个数守恒 格式：金属氧化物、二氧化硅、水 顺序：金属按活动顺序表 Ca(Al2Si3O10)·3H2O 钙沸石 CaO•Al2O3•3SiO2•3H2O K20•Al2O3•3SiO2 正长石 K2Al2Si3O10 练习 下列说法正确的是(      ) A、制造水泥和玻璃的原料中都有石灰石 B、向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体，出现白色沉淀说明H2SiO3的酸性比H2CO3强 C、钠长石(化学式Na2O·Al2O3· 6SiO2)属于硅的氧化物  D、钾长石(KAl Si3O8）可表示为氧化物形式K2O·Al2O3·3SiO2 A 硅单质 存在形式 晶体硅 无定形硅 物理性质： 结构类似于金刚石，为硬而脆的灰黑色固体,熔点高,硬度大。 导电性介于导体和绝缘体之间，即所谓半导体 硅单质的化学性质 单质硅的化学性质不活泼 常温： 加热时，硅能与氧气、氯气等反应。 ① Si+4HF=SiF4 ↑ +2H2↑ ② Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑ Si+F2 = SiF4 加热时： 注：与酸（除HF）不反应，其它氧化剂，如Cl2、O2、H2SO4、HNO3等常温下都不与硅起反应。 硅单质的制取 硅的工业制法 粗硅的制取： 粗硅的提纯： SiO2 粗硅 SiCl4 Si +C +Cl2 精馏+H2 高温 加热 高温 硅的用途 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。用于制作太阳能电池、计算机芯片等材料。 硅太阳能电池 电脑的中央处理器(CPU) 下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是 (       ) ① 硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ② 水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 ③ 高纯度的硅单质广泛应用于制造光导纤维 ④ 陶瓷材料是人类应用很早的硅酸盐材料 A、 ① ②     B、 ② ③ C、 ① ④     D、 ③ ④ 练习 C 练习 下列各组物质的主要成分都含有硅酸盐的是(　　) A．石英和水玻璃 B．普通玻璃和硅钢 C．瓷器和水晶 D．普通玻璃和人造刚玉 B 练习 下列关于硅的叙述中不正确的是(　　) A．常温下硅的化学性质比较稳定 B．在自然界中硅主要以氧化物和硅酸盐的形式存在 C．硅元素在自然界中主要以单质的形式存在 D．硅元素是一种亲氧元素，易与氧元素形成化合物 C 练习 硅被誉为无机非金属材料的主角，下列物品用到硅单质的是(　　 ) A．陶瓷餐具 B．石英钟表 C．计算机芯片 D．光导纤维 C 硅酸盐产品：陶瓷、玻璃、水泥，用途广泛，组成复杂 硅单质：化学性质较稳定，常用的半导体材料。在电子、计算机芯片、太阳能电池等领域应用广泛。 总结 无机非金属新材料：各种特殊功能陶瓷等材料，比传统硅酸盐产品性能更为优越。 $