1、,第四章 非金属及其化合物,第1节 无机非金属材料的主角硅第2课时,本课以生活中使用硅酸盐制品的图片入手，引导学生认识硅酸盐。应用对比、实验微课认识硅酸钠的性质和用途，接着按三大无机非金属材料陶瓷、玻璃和水泥以及单质硅的性质和用途的顺序展开。为了突出硅酸盐在生活中的广泛应用，利用多张彩色图片，产生视觉冲击；并介绍新型的无机功能材料，开拓学生的科学视野。本课设计了针对性习题，与本节知识紧密相连。让学生不仅学习知识而且学会应用知识的技能。最后采用绘制转换关系图的方式帮助学生完善硅的相关知识体系。,1、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。 2、知道硅单质的性质以及
2、是良好的半导体材料，能说出它的主要用途。,你能说出下列材料的主要化学成分吗？,一、硅酸盐,1、概念,硅酸盐是由_、_和_元素组成的化合物的总称。,硅,氧,金属,2、性质,结构复杂，一般不溶于水，化学性质很稳定。,3、表示方法,硅酸钠：Na2SiO3,硅酸钙：CaSiO3,硅酸钠：Na2O SiO2,硅酸钙： CaO SiO2,(1)、化学式法,(2)、氧化物法, 适用于简单的硅酸盐,书写规则：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物 二氧化硅水。而且氧化物之间用“”隔开。 氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。,练习：K(Al3Si3O10)(OH)2,K2O3A
3、l2O36SiO22H2O,高岭石：,Al2(Si2O5)(OH)4,Al2O3 2SiO2 2H2O,长石：,KAlSi3O8,K2OAl2O36SiO2,4、最简单的硅酸盐Na2SiO3,(1)、物理性质 可溶于水，其水溶液俗称为水玻璃，是一种无色粘稠液体。,(2)、化学性质,与酸反应,Na2SiO3 + 2HCl =2NaCl + H2SiO3,硅酸钠水溶液久置在空气中会出现什么现象？为什么？,硅酸钠水溶液久置在空气中会出现白色浑浊。,Na2SiO3CO2H2ONa2CO3H2SiO3,盛放和保存水玻璃时应该注意什么？,、盛Na2SiO3溶液的试剂瓶密封保存，否则吸收空气中CO2会变质
4、、不可以使用玻璃塞，因为它本身是一种玻璃黏胶剂。,不能燃烧，不易被腐蚀，热稳定性好,【实验4-2】,当水分蒸发后滤纸燃烧,水分蒸发后，失去防火作用,Na2SiO3防火效果好，用作防火剂,当水分蒸发后滤纸不易燃烧,(3)、用途,制备硅胶和木材防火剂的原料,5、三种常见的硅酸盐产品,硅酸盐产品,陶瓷,水泥,玻璃,使用量最大的无机非金属材料。,陶瓷:以黏土为原料，经高温烧结而成。,人面鱼纹盆(陶瓷),玻璃:以纯碱、石灰石和石英为原料。,Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2 CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2,高温,高温,水泥:以石灰石和黏土为原料,(1)常见的硅酸盐产品传统的无机非
5、金属材料,SiC(金刚砂),硅钢,(2)、其它重要硅化物,(1)碳化硅具有金刚石结构，可用作磨料。,(2)含硅元素4%的硅钢具有导磁性。,(3)硅橡胶具有既耐高温 又耐低温的性质,硅橡胶,分子筛,(4)用作吸附剂和催化剂,新型无机非金属材料：,生物陶瓷,1、硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，下列关于水玻璃的说法中，正确的是( ),A、水玻璃是一种纯净物 B、水玻璃可以作木材防火剂 C、水玻璃与盐酸反应所得到的 胶状物是二氧化硅 D、滴有酚酞的水玻璃呈红色，说明水玻璃是碱,B,2、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
6、沉淀，说明H2SiO3的酸性比H2CO3强C、钠长石(化学式Na2OAl2O3 6SiO2)属于硅的氧化物D、钾长石(KAl Si3O8可表示为氧化物形式K2OAl2O33SiO2,A,二、硅单质,1、硅的工业制法,粗硅的制取：,粗硅的提纯：,3、物理性质：,2、存在形式,晶体硅,无定形硅,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。,4、化学性质,在常温下化学性质不活泼，但能与氟气、氢氟酸和强碱溶液反应,Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3 +2H2,加热时，能与氧气、氯气、碳等反应。,5、用途,硅太阳能电池,电脑的中央处理器(CPU),晶体硅的
7、导电性介于导体和半导体之间,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。,硅及其化合物之间的转换,O2,C,HF或F2,HF,NaOH,HCl,1下列试剂可用带玻璃塞的玻璃瓶存放的是 ( ) ANaOH溶液 BNa2SiO3溶液 C盐酸 D氢氟酸,2、下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是 ( )硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 高纯度的硅单质广泛应用于制造光导纤维 陶瓷材料是人类应用很早的硅酸盐材料 A、 B、 C、 D、 ,C,C,3、硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。 (1)Si
8、O2是玻璃的成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 ， 工艺师常用 (填物质名称)来雕刻玻璃。 (2)用Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧，体现Na2SiO3的用途可作 的原料。,SiO2 2NaOH = Na2SiO3 H2O,氟化氢,防火材料,C,SiO2,(3)工业上常用 制备硅单质，该反应中有元素化合价升高的物质 是 (填化学式，下同)，氧化剂是 。,4、用地壳中某主要元素生产的多种茶农在现代高科技中占有重要位置，足键化学对现代文明的重要作用。例如： (1)计算机芯片的主要成分是 ； (2)光导纤维的主要化学成分是 ； (3)目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是 ； (4)常用作吸附剂、干燥剂或催化剂载体的物质是 。,硅,二氧化硅,硅,硅胶,
