5-3-无机非金属材料-(1)-高一化学实用课件(人教版2019必修第二册).pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2022/2/11,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2022/2/11,#,组织建设,第三节 无机非金属材料,（,1,）,1,传统的硅酸盐材料,陶瓷,玻璃,水泥,由,硅、氧,和,金属,组成的化合物的总称；,（一）硅酸盐的组成、结构和性质：,一、硅酸盐材料,3,、性质：,大多数难溶于水、硬度高,、耐高温、耐腐蚀、化学性质稳定；,少数可溶，如,Na,2,SiO,3,，,K,2,SiO,3,等。,2,、结构：,结构复杂。在硅酸盐中硅原子和氧原子构成了硅氧四面体，如图所示，四面体通过顶角的氧彼此相连，每个氧原子为,2,个四面体所共有。,1,、概念：,（,1,）物理性质：,Na,2,SiO,3,是一种白色固体，可溶于水；其水溶液俗称,水玻璃,，呈粘稠状。,可保存于,玻璃瓶中，,但不能使用,玻璃塞，要用橡胶塞。,（,2,）用途,：,防火剂,、,黏胶剂,（,3,）化学性质：,水溶液显,碱性,，能与,盐酸、,CO,2,等反应。,Na,2,SiO,3,+2HCl=H,2,SiO,3,+2NaCl,Na,2,SiO,3,+,CO,2,+H,2,O,=H,2,SiO,3,+Na,2,CO,3,硅酸钠要密封保存,硅酸钠（,Na,2,SiO,3,）,【资料】,4,、表示方法：,化学式,法：,适用于简单的硅酸盐如：,Na,2,SiO,3,、,CaSiO,3,等。,氧化物,法：,硅酸钠：,Na,2,SiO,3,高岭石：,Al,2,Si,2,O,5,(OH),4,Na,2,OSiO,2,活泼金属氧化物较活泼金属氧化物,SiO,2,水,Al,2,O,3,2,SiO,2,2H,2,O,石棉：,CaMg,3,Si,4,O,12,沸石：,Na,2,Al,2,Si,3,O,8,(OH),4,云母：,KAl,3,Si,3,O,10,(OH),2,CaO,3MgO,4SiO,2,Na,2,O,Al,2,O,3,3,SiO,2,2H,2,O,K,2,O 3Al,2,O,3,6SiO,2,2H,2,O,传统无机非金属材料,硅酸盐产品,陶瓷,水泥,玻璃,（二）硅酸盐产品：,产品,主要原料,主要,设备,反应,条件,主要反应或主要成分,普通玻璃,水泥,陶瓷,黏土、,石灰石、,石膏,水泥,回转窑,高温,硅酸三钙：,3CaOSiO,2,硅酸二钙：,2CaOSiO,2,铝酸三钙：,3CaOAl,2,O,3,纯 碱、,石灰石、,石 英,玻璃熔炉,高温,Na,2,CO,3,+SiO,2,=Na,2,SiO,3,+CO,2,CaCO,3,+SiO,2,=CaSiO,3,+CO,2,成分：,Na,2,SiO,3,、,CaSiO,3,、,SiO,2,（或,Na,2,OCaO6SiO,2,）,陶瓷、水泥和玻璃都是混合物,陶瓷窑,黏土,高温烧结,高温,高温,思考：,为什么玻璃没有固定的熔沸点？,有色玻璃,钢化玻璃,加入不同的金属氧化物,普通玻璃加热近熔化再急速冷却,1、“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法中正确的是,(),A玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品,B制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英砂,C硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高,D黏土的主要成分均为二氧化硅,C,典题精练,2,2019,新课标,陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是 （）,A.,陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点,B.,闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成,C.,陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐,D.,“,雨过天晴云破处,”,所描述的瓷器青色，来自氧化铁,D,一、硅和二氧化硅,二、新型陶瓷,三、碳纳米材料,2,新型无机非金属材料,一、硅和二氧化硅,（一）硅,1,、硅元素的存在,硅元素的位置，画出其原子结构示意图，并与碳原子比较,硅原子和碳原子的最外电子层均有,4,个电子，其原子既不易失去也不易得到电子，主要形成,四价,的化合物。,硅在地壳中含量仅次于氧，位于第二位,通过下列图片总结归纳出硅元素在自然界中的存在形式,硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的,岩石、沙子和土壤,、约占地壳总量的,90%,以上。,硅是一种亲氧元素,在自然界中它总是与氧相互化合的，因此,硅都以化合态,存在于自然界，主要以,氧化物及硅酸盐,的形式存在。,2,、硅的结构与,物理性质,灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体；,熔、沸点高、硬度大；,晶体硅是良好的半导体,硅有,晶体硅,和,无定形硅,两种,正四面体的空间网状结构,晶体硅,（,1,）与氟气反应：,（,2,）与氢氟酸反应：,（,3,）与强碱溶液反应：,Si+2F,2,=,SiF,4,Si+4HF,=,SiF,4,+2H,2,Si+2NaOH+H,2,O,=,Na,2,SiO,3,+2H,2,3,、硅的化学性质,常温下很稳定，,硅只,F,2,、氢氟酸、强碱反应。,加热时，,能和,O,2,和,Cl,2,等非金属单质反应反应,Si+2Cl,2,=,SiCl,4,Si+O,2,=,SiO,2,Si+C,=,SiC,高温,碳化硅,(,俗名：金刚砂,),4,、,晶体硅的用途,集成电路,晶体管,Si,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。,硅太阳能电池,电脑中央处理器（,CPU,）,价值,5,元的沙子,SiO,2,价值,5000,元的芯片,点沙,成金,从沙滩到用户,如何制备高纯度的硅？,5,、,硅的制备,SiO,2,+2C=Si+2CO (,粗硅,),高温,Si+3HCl,=SiHCl,3,+H,2,高温,SiHCl,3,+H,2,=Si+3HCl,（高纯硅）,高温,若,C,过量,：,SiO,2,+3C=SiC+2CO,高温,3,、制造太阳能电池需要高纯度的硅，工业上制高纯硅常利用以下反应来实现：,(1)Si,（粗硅）,+3HCl SiHCl,3,+H,2,；,(2)SiHCl,3,+H,2,Si(,纯硅,)+3HCl,对上述两个反应的下列叙述中,不正确的是（）,A,两个反应都是置换反应,B,两个反应中的,H,2,均作还原剂,C,两个反应都要在耐腐蚀的容器中进行,D,两个反应都是氧化还原反应,B,典题精练,最新工艺,