無機非金屬材料的主角硅第二課時

無機非金屬材料的主角硅第二課時第1頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六例如：Na2SiO3:Al2(Si2O5)(OH)4：Ca(Al2Si3O10)·3H2O鈣沸石正長石（高嶺石）硅酸鹽種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組成各異，通常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示。CaO·Al2O3·3SiO2·3H2OK2O·Al2O3·6SiO2（活潑金屬氧化物＋較活潑金屬氧化物＋二氧化硅＋水）Na2O·SiO2Al2O3·2SiO2·2H2OKAlSi3O8硅酸鹽組成的表示：第2頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六硅酸鹽氧化物組成的書寫規(guī)律：1.各元素寫成相應(yīng)的氧化物，元素的價態(tài)保持不變。2.順序按先金屬后非金屬,金屬元素中按金屬活動順序表依次排列，中間用“?”間隔。3.注意改寫后應(yīng)與原來化學(xué)式中的原子個數(shù)比不變。第3頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六實驗4-2放入蒸餾水放入Na2SiO3飽和溶液現(xiàn)象結(jié)論當(dāng)水分蒸發(fā)后燃燒當(dāng)水分蒸發(fā)后不易燃燒用水玻璃浸泡過的木材或織物可防火（制備木材防火劑的原料）第4頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六硅酸鈉的用途：1.水溶液有粘性，做粘合劑。2.作防火劑。3.做肥皂填充劑。硅酸鈉的性質(zhì)：相對穩(wěn)定，不能燃燒，不易腐蝕，水溶液呈堿性。學(xué)案思考2.歸納硅酸鈉的性質(zhì)和用途。第5頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第6頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第7頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第8頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第9頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第10頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第11頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第12頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第13頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六結(jié)合人類居所的變遷，聯(lián)系本節(jié)內(nèi)容，談?wù)勀愕母邢搿觿幽X第14頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六生產(chǎn)原料設(shè)備名稱生產(chǎn)條件玻璃水泥純堿、石灰石、石英玻璃窯水泥回轉(zhuǎn)窯煅燒熔融黏土、石灰石、石膏水泥和玻璃第15頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六人面魚紋盆第16頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六秦磚第17頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六漢瓦第18頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六兵馬俑第19頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六明長城第20頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第21頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六瓷器第22頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第23頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六說說古代陶瓷對人類文明發(fā)展的重要作用。動動腦第24頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六透明陶瓷高壓鈉燈管第25頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六生物陶瓷人造骨第26頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六金剛砂硅鋼硅橡膠生物陶瓷具有特殊功能的含硅物質(zhì)：第27頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六三.硅單質(zhì)(晶體硅是良好的半導(dǎo)體材料)第28頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六硅的性質(zhì)硅單質(zhì)硅有晶體硅和無定形硅兩種。晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體。晶體硅的結(jié)構(gòu)類似于金剛石，熔點(1410)和沸點都很高，硬度大。導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。常溫下硅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不活潑物理性質(zhì)第29頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六用途：集成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體材料，還可以制成太陽能電池、硅的合金可用來制造變壓器鐵芯等。半導(dǎo)體晶體管及芯片的出現(xiàn),促進了信息技術(shù)革命.第30頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六小結(jié)：1.無機非金屬材料傳統(tǒng)無機非金屬材料新型無機非金屬材料2.硅酸鈉的性質(zhì)和用途3.單質(zhì)硅的性質(zhì)和用途第31頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六再見第32頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六第33頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六學(xué)案思考3.實驗室存放氫氧化鈉和碳酸鈉的試劑瓶為什么不能用玻璃塞？第34頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六二、硅酸鹽結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般不溶于水，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定1、最簡單的硅酸鹽：硅酸鈉（Na2SiO3)

其水溶液俗稱水玻璃，是制備硅膠和木材防火劑等的原料。還可以作為礦物膠。硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱。第35頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六作為良好的半導(dǎo)體材料，硅可用來制造集成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體器件，還可以制成太陽能電池，可制成有良好導(dǎo)磁性、耐酸性的合金。硅的用途半導(dǎo)體晶體管及芯片的出現(xiàn),促進了信息技術(shù)革命.第36頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六具有特殊功能的含硅物質(zhì)：

a、碳化硅（SiC俗稱金剛砂），具有金剛石的結(jié)構(gòu)。硬度很大，用作砂紙、砂輪的磨料。

b、硅鋼（鐵合金）導(dǎo)磁性良好，用作變壓器鐵芯。第37頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六硅橡膠：分子篩：具有均勻微孔結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽。第38頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六硅的工業(yè)制法1、制粗硅SiO2+2C=Si+2CO↑Δ2、粗硅提純Si+2Cl2=SiCl4SiCl4+2H2=Si+4HClΔ第39頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六5、工業(yè)制粗硅：SiO2+2C===Si+2CO↑高溫粗硅提純：Si+2Cl2===SiCl4高溫SiCl4+2H2===Si+4HCl高溫+C+Cl2精餾+H2SiO2粗硅SiCl4Si(純硅)高溫高溫高溫閱讀:硅的用途(P79~P80)第40頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六1）玻璃：普通玻璃:以純堿、石灰石和石英為原料，經(jīng)混合、粉碎，在玻璃窯中熔融制得。（SiO2）Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 （Na2O?CaO?6SiO2）2、硅酸鹽工業(yè)有關(guān)反應(yīng)化學(xué)方程式：高溫高溫(Na2CO3)第41頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六種類特性用途普通玻璃在較低溫度下易軟化窗玻璃、玻璃器皿等石英玻璃膨脹系數(shù)小、耐酸堿、強度大、濾光化學(xué)儀器；高壓水銀燈、紫外燈的燈殼等光學(xué)玻璃光性能好、有折光和色散性眼鏡片；照相機、顯微鏡、望遠鏡、用凹凸透鏡等光學(xué)儀器玻璃纖維耐腐蝕、不怕燒、不導(dǎo)電、不吸水、隔熱、吸聲、防蟲蛀宇航員的衣服、玻璃鋼等鋼化玻璃耐高溫、耐腐蝕、強度大、質(zhì)輕、抗震裂運動器材；微波通信器材；汽車、火車窗玻璃等一些特種玻璃的性質(zhì)和用途第42頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六普通玻璃普通鋼玻璃鋼主要組成元素或物質(zhì)Na2SiO3、CaSiO3、SiO2Fe、C、Mn、Si等玻璃纖維和合成樹脂材料類別傳統(tǒng)無機非金屬材料金屬材料或合金復(fù)合材料性質(zhì)特點無固定熔點、易軟化、易破碎堅硬、有韌性、有彈性重量輕、強度高、耐水、耐磨、耐腐蝕、產(chǎn)品美觀用途建筑材料、制化學(xué)儀器、窗玻璃、玻璃器皿等制鋼軌、鋼絲、機器零件、刀具、建筑工業(yè)、化工生產(chǎn)、醫(yī)療器械制造生產(chǎn)游樂車、運輸罐、餐桌、船體、汽車車身、印刷電路板、排水管道第43頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六2）水泥：以黏土和石灰石為主要原料經(jīng)研磨、混合后在水泥回轉(zhuǎn)爐中煅燒，再加入適量石膏，研成細粉就得到水泥。石膏—作用是調(diào)節(jié)水泥硬化速度。第44頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六3）陶瓷：（傳統(tǒng)硅酸鹽陶瓷）主要原料：粘土；經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成。日用器皿、建筑飾材、衛(wèi)生潔具第45頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六大規(guī)模集成電路第46頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六太陽能電池第47頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六3、化學(xué)性質(zhì)：不活潑(1)常溫下：①

Si+4HF=SiF4+2H2↑②

Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑注：與酸（除HF）不反應(yīng)，其它氧化劑，如Cl2、O2、H2SO4、HNO3等常溫下都不與硅起反應(yīng)。(2)加熱時：與某些非金屬反應(yīng)。Si+O2==SiO24、用途：半導(dǎo)體材料③

Si+2F2=SiF4第48頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六2．要除去SiO2中混有的少量CaO雜質(zhì)，最適宜的試劑是()A.純堿溶液B.鹽酸C.硫酸D.苛性鈉溶液B1.將過量的CO2分別通入：①CaCl2溶液；②Na2SiO3溶液；③Ca(OH)2溶液；④飽和Na2CO3溶液。最終溶液中有白色沉淀析出的是()A．①②③④B．②④C．①②③D．②③B第49頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六3．下列反應(yīng)能說明二氧化硅是酸性氧化物的是A．SiO2+2C===Si+2CO↑B．SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2OC．SiO2+4HF===SiF4↑+2H2OD．SiO2+CaCO3===CaSiO3+CO2↑4．下列物質(zhì)中，不能用玻璃瓶來盛裝的是A.燒堿溶液B.濃硫酸C.HF氫氟酸D.碳酸鈉溶液BC第50頁，共52頁，2023年，2月20日，星期六6．制造光導(dǎo)纖維的主要原料是A．晶體硅B．二氧化硅C．石墨D．硅酸鈉7．下列敘述正確的是A．自然界存在大量單質(zhì)硅B．SiO2與任何酸都不起反應(yīng)C．光導(dǎo)纖維被廣泛應(yīng)用于能量傳輸和信息傳輸D．SiO2的化學(xué)性質(zhì)活潑，能與很多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)BC第51頁，共52頁，2023年