新教材人教版高中化学必修二第五章第三节无机非金属材料PPT
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高一化学人教版必修第二册第五章第三节无机非金属材料—硅及其化合物PPT
(2)化学性质： ①弱酸性(石蕊不变红)：只能与强碱发生
H2SiO3 + 2NaOH ==== Na2SiO3 + 2H2O ②不稳定:受热易分解。
加热
H2SiO3 == H2O + SiO2 (3)用途 硅酸溶胶，经干燥脱水就形成硅酸干胶，称为 “硅胶" 常常用做干燥剂。
硅酸钠 物理性质：硅酸钠又名泡花碱，为白色固体，易溶于水，其水溶 液俗称水玻璃，是一种矿物胶，可作为防火剂，防腐剂。 化学性质： 1、与碱反应 Na2SiO3+Ba(OH)2==BaSiO3 +2NaOH 2、与酸反应 Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3 +Na2CO3 3、与盐反应 Na2SiO3+CaCl2=CaSiO3 +2NaCl 制取
SiCl4+2H2==Si(纯硅)+4HCl
四、用途 半导体 光伏材料（太阳电池材料）
二氧化硅 一、物理性质 熔点高，硬度大，难溶于水。 二、化学性质 1、与金属反应 2Mg+SiO2==2MgO+Si(K、Ca都可以) 2、与非金属的反应 2C+SiO2==2CO+Si↑ 3、与碱的反应 SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O（氢氧化钠不能用玻璃瓶塞的原因） 4、与酸的反应（唯一）
练习
1.下列物质中属于硅酸盐材料的是( )①水泥 ②玻璃 ③陶瓷
④水晶
A.只有①③
B.②④
C.只有②③ D.①②③2.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
3.下面关于硅的叙述中,正确的是( )A.硅的非金属性比碳的强,只有在 高温下才能与氢气发生化合反应B.硅是构成矿物和岩石的主要元素,硅在 地壳中的含量在所有的元素中居第一位C.硅的化学性质不活泼,在自然界 中可以以游离态存在D.硅在电子工业中,是重要的半导体材料
人教版高中化学必修第二册精品课件 第5章 化工生产中的重要非金属元素 第3节 无机非金属材料
重难归纳
1.传统无机非金属材料。
(1)关于玻璃成分与性质的易错问题。
①制造玻璃的原料熔融后发生了复杂的物理变化和化学变
化。制得的玻璃是混合物,没有固定的熔点。
②钢化玻璃与普通玻璃的主要成分完全相同。
③氢氟酸能腐蚀玻璃,不能用玻璃瓶盛放。可用氢氟酸雕刻
玻璃花纹。
(2)关于水泥的易错问题。
①水泥具有吸水性,在空气中吸水发生复杂的物理、化学变
(4)H2CO3的酸性强于H2SiO3,所以有
Na2SiO3+CO2+H2O══H2SiO3↓+Na2CO3,但在高温下
Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑也能发生,原因是CO2是低
沸点、易挥发的气体,能脱离反应体系,使反应向生成Na2SiO3
的方向进行。
3.二氧化碳和二氧化硅的比较。
(2)硅酸钠。
①物理性质:可溶于水,水溶液俗称“水玻璃”。“水玻璃”具
有很强的黏合性,是建筑行业常用的黏合剂。
②化学性质:易与酸反应。
与强酸反应:Na2SiO3+2HCl══2NaCl+H2SiO3↓。
与CO2反应:
CO2不足,Na2SiO3+CO2+H2O══Na2CO3+H2SiO3↓;
CO2过量,Na2SiO3+2CO2+2H2O══2NaHCO3+H2SiO3↓。
机非金属材料,可以作为高级耐火材料,A项正确;氧化铝陶瓷
属于新型无机非金属材料,是生物陶瓷,B项正确;氮化硅陶瓷
属于新型无机非金属材料,可用于制造陶瓷发动机的受热面,
C项正确;新型无机非金属材料具有耐高温、耐冲击、电学
特性、光学特性、生物功能等优点,克服了传统无机非金属
1.传统无机非金属材料。
(1)关于玻璃成分与性质的易错问题。
①制造玻璃的原料熔融后发生了复杂的物理变化和化学变
化。制得的玻璃是混合物,没有固定的熔点。
②钢化玻璃与普通玻璃的主要成分完全相同。
③氢氟酸能腐蚀玻璃,不能用玻璃瓶盛放。可用氢氟酸雕刻
玻璃花纹。
(2)关于水泥的易错问题。
①水泥具有吸水性,在空气中吸水发生复杂的物理、化学变
(4)H2CO3的酸性强于H2SiO3,所以有
Na2SiO3+CO2+H2O══H2SiO3↓+Na2CO3,但在高温下
Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑也能发生,原因是CO2是低
沸点、易挥发的气体,能脱离反应体系,使反应向生成Na2SiO3
的方向进行。
3.二氧化碳和二氧化硅的比较。
(2)硅酸钠。
①物理性质:可溶于水,水溶液俗称“水玻璃”。“水玻璃”具
有很强的黏合性,是建筑行业常用的黏合剂。
②化学性质:易与酸反应。
与强酸反应:Na2SiO3+2HCl══2NaCl+H2SiO3↓。
与CO2反应:
CO2不足,Na2SiO3+CO2+H2O══Na2CO3+H2SiO3↓;
CO2过量,Na2SiO3+2CO2+2H2O══2NaHCO3+H2SiO3↓。
机非金属材料,可以作为高级耐火材料,A项正确;氧化铝陶瓷
属于新型无机非金属材料,是生物陶瓷,B项正确;氮化硅陶瓷
属于新型无机非金属材料,可用于制造陶瓷发动机的受热面,
C项正确;新型无机非金属材料具有耐高温、耐冲击、电学
特性、光学特性、生物功能等优点,克服了传统无机非金属
高中化学—新教材人教版必修第二册 5-3-2 新型无机非金属材料 课件(54张)
光学、热学、电学、磁学 等方面具有
很多新的特性和功能。
(2)碳化硅(如 SiC)俗称 金刚砂 ，其中的碳原子和硅原子通
过 共价键 连接具有类似 金刚石 的结构，硬度 很大 ，可用
作 砂纸和 砂轮 的磨料。碳化硅还具有优异的 高温抗氧化
性能，可作
耐高温结构
材料， 耐高温半导体 材料
等。
2．碳纳米材料 (1)碳纳米材料主要包括 富勒烯、碳纳米管、石墨烯 等，在
第五章
化工生产中的重要非金属元素
第三节 无机非金属材料
第2课时 新型无机非金属材料
课前自主预习 典例题组训练
课堂互动探究 核心素养
课时作业
课前自主预习
一、硅
1．物理性质 晶体硅是有金属光泽的 灰黑 色固体，熔点 高 、硬 度 大 、有脆性。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。
4．石墨烯是只有 一个碳原子直径 厚度的 单层 石 墨 ， 其 独 特 的 结 构 使 其 电 阻 率 低 ， 热 导 率 高 。石墨烯在 光电器件、超级电容器、电池 和
复合材料 等方面的应用研究正在不断深入。
课堂互动探究
硅的制备方法 1．工业制备纯硅的基本流程及方程式：
高温 (1)SiO2＋2C=====Si(粗)＋2CO↑
1 357 K =====
Si(纯)＋3HCl。②SiHCl3和H2O发生氧化还
原反应生成H2：SiHCl3＋3H2O===H2SiO3(胶体)＋3HCl↑＋
H2↑。因SiHCl3、H2在O2中都能燃烧，所以混有O2时可能引起
爆炸。(2)SiO2不导电，不可能利用SiO2开发导电材料；芯片的
主要成分是晶体硅；SiO2与CaO在高温下发生反应生成
人教版高中化学必修二课件 第5章 第三节 无机非金属材料(课件)
1.阅读教材,根据高纯硅的制备流程,写出相应的化学方程式。
2.总结单质硅的性质。
(1)物理性质:晶体硅是一种带有金属光泽的灰黑色固体,熔点高、
硬度大、有脆性;其导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体
材料。
(2)化学性质:常温下单质硅的化学性质稳定,除氢氟酸和强碱外,
不与其他物质发生反应。
Si + 4HF
能。
一、硅酸盐材料
阅读教材,查阅资料,归纳常见的硅酸盐材料产品的原料、设备、
主要成分、性能和用途。
一、硅酸盐材料
1.普通玻璃以纯碱、石灰石和石英砂为原料,经混合、粉碎,在玻
璃窑中熔融,发生复杂的物理变化和化学变化而制得。你能写出发
生反应的化学方程式吗?
Na2CO3+SiO2
CaCO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑、
2.二氧化硅用来生产光导纤维。
四、新型无机非金属材料-新型陶瓷
随着人们对材料性能要求的不断提高,具有特殊功能的陶瓷材料
迅速发展,一系列新型陶瓷相继问世。
阅读教材,归纳常见的新型陶瓷的成分、性能和应用。
五、新型无机非金属材料-碳纳米材料
1.富勒烯是由碳原子构成的一系列笼形分子的总称,其中的C60是
第5章 化工生产中的重要非金
属元素
第三节 无机非金属材料
导入一
材料是人类赖以生存和发展的物质基础,人类使用的材料除了金属
材料,还有无机非金属材料等。
陶瓷、玻璃、水泥等传统无机非金属材料多为硅酸盐材料。
导入二
硅谷曾是美国新兴的高科技产业开发区,现在仍是美国的电子技
术研究中心和计算机与半导体工业生产的重要基地。电子工业能
有什么特点?其结构特点是怎样影响硅酸盐的性质的呢?
2.总结单质硅的性质。
(1)物理性质:晶体硅是一种带有金属光泽的灰黑色固体,熔点高、
硬度大、有脆性;其导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体
材料。
(2)化学性质:常温下单质硅的化学性质稳定,除氢氟酸和强碱外,
不与其他物质发生反应。
Si + 4HF
能。
一、硅酸盐材料
阅读教材,查阅资料,归纳常见的硅酸盐材料产品的原料、设备、
主要成分、性能和用途。
一、硅酸盐材料
1.普通玻璃以纯碱、石灰石和石英砂为原料,经混合、粉碎,在玻
璃窑中熔融,发生复杂的物理变化和化学变化而制得。你能写出发
生反应的化学方程式吗?
Na2CO3+SiO2
CaCO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑、
2.二氧化硅用来生产光导纤维。
四、新型无机非金属材料-新型陶瓷
随着人们对材料性能要求的不断提高,具有特殊功能的陶瓷材料
迅速发展,一系列新型陶瓷相继问世。
阅读教材,归纳常见的新型陶瓷的成分、性能和应用。
五、新型无机非金属材料-碳纳米材料
1.富勒烯是由碳原子构成的一系列笼形分子的总称,其中的C60是
第5章 化工生产中的重要非金
属元素
第三节 无机非金属材料
导入一
材料是人类赖以生存和发展的物质基础,人类使用的材料除了金属
材料,还有无机非金属材料等。
陶瓷、玻璃、水泥等传统无机非金属材料多为硅酸盐材料。
导入二
硅谷曾是美国新兴的高科技产业开发区,现在仍是美国的电子技
术研究中心和计算机与半导体工业生产的重要基地。电子工业能
有什么特点?其结构特点是怎样影响硅酸盐的性质的呢?
5.3 无机非金属材料 课件 高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
课堂练习
典例2．“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 C．硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高 D．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐
情境引入
材料是人类赖以生存和发展的物质基础，人类使用的材料除了金 属材料，还有无机非金属材料等。从组成上看，许多无机非金属材料含 有硅、氧等元素，具有耐高温、抗腐蚀、硬度高等特点，以及特殊的光 学、电学等性能。随着工业生产和社会发展对材料性能要求的提高，一 批新型无机非金属材料相继诞生，成为航空、航天、信息和新能源等高 技术领域必需的材料。
教学过程
材料按照化学组成和特性来分：
材料
无机非金属材料 金属材料
传统无机非金属材料（硅酸盐材料） 新型无机非金属材料
高分子材料： 塑料、合成橡胶、合成纤维
教学过程
一、硅酸盐材料
1．概念：由硅元素、氧元素和金属元素组成的化合物。 2．结构
在硅酸盐中，Si和O构成了 硅氧四面体 ，Si在中心，O在四面体的4个顶角；许多 这样的四面体还可以通过顶角的O相互连接，每个O为两个四面体所共有，与2个Si相
【答案】C 【解析】陶瓷是人类最早使用的硅酸盐制品，A项错误；纯碱、石灰石和石英是制玻璃的原料，而制水泥 的原料是黏土和石灰石，B项错误；沙子的主要成分是SiO2，黏土的主要成分是硅酸盐，D项错误。
教学过程
二、新型无机非金属材料
1. 硅 （1）硅元素的存态
原子结构示意图
教堂小结
硅
二氧化硅
课堂练习
1．新材料的新秀——石墨烯和氧化石墨烯已成为物理、化学、材料科学研究的国际热
高中化学—新人教版必修2第5章第3节无机非金属材料第1课时课件(27张)
C.制玻璃、水泥时都用到了石灰石和黏土
D.制玻璃的过程中发生了反应:Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑,说明酸性:H2SiO3>H2CO3
[解析] 普通玻璃的主要成分可 以表示为Na2O·CaO·6SiO2,还含 有其他杂质,因此玻璃属于混合 物,A错误; 陶瓷、玻璃、水泥都属于传统 的硅酸盐产品,B正确; 制造玻璃的主要原料是石灰石、 纯碱和石英,制造水泥的主要原
CaSiO3+CO2↑
陶瓷 黏土 陶瓷窑
; 。
新课探
究[素养养成] 硅酸盐产品水泥与陶瓷的共同原料是什么?水泥与玻璃的共同原料是什么?
[答案]提示:黏土;石灰石。
新课探
究 例3 下列关于硅酸盐工业的叙述正确的是
B
()
A.普通玻璃的主要成分可以表示为
Na2O·CaO·6SiO2,说明玻璃为纯净物 B.陶瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品
[解析] 根据化合价规则 把BaCuSi2Ox改为氧化物 的形式为BaO·CuO·2SiO2, 则x=6,A、D正确; 硅酸铜钡可以长期保存, 说明其性质稳定,不溶于 强酸和强碱,不易脱色,B 正确,C错误。
备用习 题2.(1)普通玻璃又称为钠玻璃,试写出生产普通玻璃过程中发生反应的一个化学方程式:
[解析] 水玻璃是一种矿 物胶,可作黏合剂、耐酸 水泥掺料,木材、织物浸 过水玻璃后具有防腐性 能且不易燃烧,水玻璃的 化学性质稳定,但在空气 中易与二氧化碳反应生 成硅酸。
课堂评 价
4.材料与化学密切相关,表中对应关系错
误的是( A )
选项
材料
主要化学成分
A 刚玉、金刚石
氧化铝
B 大理石、石灰石
备用习 题(4)下列叙述正确的是 ②③⑤⑥ (填序号)。
5.3 无机非金属材料 课件 高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
合，许多以Si为中心，O在4个顶点的四面体通过顶点
的O相连接而组成 立体网状结构的晶体。
①二氧化硅晶体是原子晶体，是由硅原子和氧原子构 成的。 ②二氧化硅晶体中硅原子和氧原于的个数比为 1:2
③二氧化硅晶体中Si原子与Si—O键的比为 1:4 ，即 1mol SiO2晶体中约含 4mol Si—O共价键。
5.下列关于硅酸的说法正确的是（ B ）
A．硅酸可以通过SiO2和水化合反应直接制得 B．可用反应Na2SiO3＋2HCl === 2NaCl＋H2SiO3↓制取 C．因为硅酸难溶于水，所以它不能与NaOH溶液反 D．干燥剂“硅胶”的主要成分是硅酸钠
与碱性 氧化物
反应 氧化性
用途
与CaO反应： SiO2＋CaO 高温 CaSiO3
CO2＋C 高温 2CO
与Na2O反应： Na2O＋CO2===Na2CO3
SiO2＋2C 高温 Si＋2CO↑
光导纤维、光学仪器、电子 部件、建筑材料
制碳酸饮料、制碳酸盐
任务二：硅酸和硅酸盐 1.硅酸 白色固体，难溶于水 是一种很弱的酸，酸性比碳酸弱，溶解度很小。不稳定，受热易分解
C．硅酸的酸性比碳酸的酸性弱，且硅酸不溶于水
D．Na2SiO3的水溶液俗称“水玻璃”，可用作防火材料
3.我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”的问世，填补了我国计算机制
造史上的一项空白。下列对晶体硅的有关叙述正确的是( A．晶体硅和金刚石的物理性质相似
)A
B．晶体硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应
第五章 化工生产中的重要元素非金属
第三节 无机非金属材料 硅、二氧化硅、硅酸盐、硅酸盐材料
核心素养
1．通过比较碳和硅在元素周期表中的位置关系，比较两者的原子结构特点， 认识硅的性质及工业制法，了解硅单质、二氧化硅、常见硅酸盐的主要性能与用 途。
新教材2023版高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素第三节无机非金属材料课件新人教版必修第二册
第三节 无机非金属材料
核心微网络
新课程标准 1.知道常见无机非金属材料，结合实例认识材料组成、性能及应用 的联系； 2.能从材料组成的角度对无机非金属材料进行分类，能根据使用需 求选择适当的材料，能解释使用注意事项，并能科学合理使用。 素养新要求 1.能从二氧化硅、二氧化碳的结构角度分析两者性质的差异，形成 “结构决定性质”的观念； 2.结合身边的生活用品、电子产品、建筑物等用到的无机非金属材 料，感受化学就在身边，化学材料作用巨大，提高学生努力学习化学， 投身国家建设的社会责任感。
二氧化硅晶体的结构模型图
（3）物理性质
熔点 高.
硬度 大.
（4）化学性质
溶解性 不溶于水
SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O CaO＋SiO2=高==温== CaSiO3 2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O
（5）用途 建筑材料、 光导 纤维（主要成分 SiO2 ）、 石英 坩埚、饰物和工艺品。
答案：B 解析：水泥、玻璃、陶瓷均属于无机非金属材料，故A正确；Fe2O3是红棕色物 质，而陶瓷版“冰墩墩”上为黑色涂料，故不是氧化铁，故B错误；陶瓷可用于 日用的器皿、建筑材料等，故C正确；陶瓷是以黏土及天然矿物岩为原料，经加 工烧制发生复杂的化学反应而制成的，故D正确。
4.关于地壳中含量占第一位和第二位的元素之间形成的化合物，有 关其说法正确的是（ ）
A．化学性质不活泼 B．可溶于水且显酸性 C．熔沸点较低，物理性质与CO2相似 D．是酸性氧化物，不溶于任何酸
答案：A
5.光导纤维被认为是20世纪最伟大的发明之一。光导纤维的主要成
分是（ ）
A．Si
B．SiO2
C．Na2SiO3 D．SiCl4
答案：B 解析：光导纤维的主要成分是SiO2。
核心微网络
新课程标准 1.知道常见无机非金属材料，结合实例认识材料组成、性能及应用 的联系； 2.能从材料组成的角度对无机非金属材料进行分类，能根据使用需 求选择适当的材料，能解释使用注意事项，并能科学合理使用。 素养新要求 1.能从二氧化硅、二氧化碳的结构角度分析两者性质的差异，形成 “结构决定性质”的观念； 2.结合身边的生活用品、电子产品、建筑物等用到的无机非金属材 料，感受化学就在身边，化学材料作用巨大，提高学生努力学习化学， 投身国家建设的社会责任感。
二氧化硅晶体的结构模型图
（3）物理性质
熔点 高.
硬度 大.
（4）化学性质
溶解性 不溶于水
SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O CaO＋SiO2=高==温== CaSiO3 2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O
（5）用途 建筑材料、 光导 纤维（主要成分 SiO2 ）、 石英 坩埚、饰物和工艺品。
答案：B 解析：水泥、玻璃、陶瓷均属于无机非金属材料，故A正确；Fe2O3是红棕色物 质，而陶瓷版“冰墩墩”上为黑色涂料，故不是氧化铁，故B错误；陶瓷可用于 日用的器皿、建筑材料等，故C正确；陶瓷是以黏土及天然矿物岩为原料，经加 工烧制发生复杂的化学反应而制成的，故D正确。
4.关于地壳中含量占第一位和第二位的元素之间形成的化合物，有 关其说法正确的是（ ）
A．化学性质不活泼 B．可溶于水且显酸性 C．熔沸点较低，物理性质与CO2相似 D．是酸性氧化物，不溶于任何酸
答案：A
5.光导纤维被认为是20世纪最伟大的发明之一。光导纤维的主要成
分是（ ）
A．Si
B．SiO2
C．Na2SiO3 D．SiCl4
答案：B 解析：光导纤维的主要成分是SiO2。
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璃 (SiO2)
水 泥
_黏__土__和__ _石__灰__石__、
少量石膏
主要成分 _N_a_2S_i_O_3_、__ _C_a_S_i_O_3、__ _S_i_O_2
应用
生产建筑材料、 光学仪器和各种 器皿,还可制造 玻璃纤维用于高 强度复合材料
水泥、沙子和碎 石等与水混合可 以得到混凝土
【微思考】 普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英砂为原料,经混合、 粉碎,在玻璃窑中熔融,发生复杂的物理变化和化学变 化而制得。你能写出发生反应的化学方程式吗?
一代纳米陶瓷,这是陶瓷材料的第三次飞跃。纳米陶瓷 具有延展性,有的甚至出现超塑性。纳米陶瓷被称为21 世纪陶瓷。
试分析传统无机非金属材料和新型无机非金属材料各 有什么优点?
提示:传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的比 较:传统无机非金属材料具有性质稳定、抗腐蚀、耐高 温等优点,但质脆,经不起热冲击。新型无机非金属材 料除具有传统无机非金属材料的优点外,还有某些特征 如:强度高、具有电学、光学特性和生物功能等。
代表物C60开启碳纳 米材料研究和应用 的新时代
用于生产_复__合__ _材__料__、电池和 传感器
应用于光电器件、 超级电容器、电池 和复合材料
【情境·思考】 从陶瓷材料发展的历史来看,经历了三次飞跃。由陶器 进入瓷器这是第一次飞跃;由传统陶瓷发展到精细陶瓷 是第二次飞跃;精细陶瓷粉体的颗粒较大,属微米级 (10-6 m),用新的制备方法把陶瓷粉体的颗粒加工到纳 米级,用这种超细微粉体粒子来制造陶瓷材料,得到新
(4)非金属单质一般不与非氧化性酸反应,而硅不但能 与氢氟酸反应,而且还有H2生成(类似于较活泼金属与 酸的置换反应),Si+4HF====SiF4↑+2H2↑。 (5)SiO2是H2SiO3的酸酐,但它不溶于水,不能直接将它 与水作用制备H2SiO3。 (6)非金属氧化物的熔、沸点一般较低,但SiO2的熔、 沸点却很高。
(7)酸性氧化物一般不与酸作用,但SiO2却能与氢氟酸作
用。SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O。
(8)无机酸一般易溶于水,而H2SiO3却难溶于水。
(9)因H2CO3的酸性强于H2SiO3,所以在Na2SiO3溶液中通入
CO2能发生下列反应:Na2SiO3+CO2+H2O====H2SiO3↓+
二氧化硅
二氧化碳
不反应
CO2+H2O====H2CO3
只与氢氟酸反 应:SiO2+4HF ====SiF4↑+2H2O
不应
物质
③与碱液
化 (NaOH) 学 反应
性 质
④与碱性 氧化物
反应
二氧化硅
二氧化碳
SiO2+2NaOH==== Na2SiO3+H2O(盛 碱液的试剂瓶用 橡胶塞)
CO2+2NaOH====Na 2CO3+H2O或CO2+ NaOH====NaHCO3
(2)SiO2既能与NaOH溶液反应,也能与氢氟酸反应,能认 为SiO2属于两性氧化物吗? 提示:SiO2不属于两性氧化物。两性氧化物指既能与酸 反应,又能与碱反应生成盐和水的氧化物。SiO2能与氢 氟酸反应,但并不生成盐和水。
如与CaO反应: SiO2+CaO CaSiO3
如与Na2O反 应:CO2+Na2O==== Na2CO3
物质 化 学 ⑤与碳 性 反应 质
用途
二氧化硅
SiO2+2C Si+2CO↑
制饰品、坩埚、 光导纤维
二氧化碳
CO2+C 2CO
干冰用于人 工降雨
【知识拓展】硅及其化合物性质的“九大反常” (1)碳族元素的主要化合价一般是+2、+4价,而硅常见 的是+4价。 (2)硅的还原性比碳强,而碳在高温下却能从SiO2中还 原出硅。 (3)非金属单质与强碱反应一般不生成氢气,而硅却能 与强碱溶液反应产生氢气。
_盐__
原子结构 示意图
周期表中 位置
_第__三__周__ _期__、__第__ _Ⅳ__A_族__
(2)单质硅的制备:
【微思考】 工业上利用焦炭与SiO2在高温下反应制备粗硅,由此能 否说明碳的还原性大于硅? 提示:不能。比较氧化性、还原性的强弱,必须是在通 常情况下发生的反应,上述反应是在高温条件下发生的 ,故不能比较还原性的强弱。
新教材人教版高中化学必修二课件
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第三节 无机非金属材料
一、 硅酸盐材料 1.无机非金属材料
2. 传统无机非金属材料
产品 陶瓷
原料
_黏__土__ (含水的铝
硅酸盐)
主要成分
应用
生产建筑材料、绝
缘材料、日用器皿、 卫生洁具
产品 原料
普 _纯__碱__、__石__ 通 _灰__石__和__石__ 玻 _英__砂__
(3)硅和二氧化硅的用途
2.新型陶瓷
3.碳纳米材料
碳纳米材料在_________________等领域有着广阔的应 用前景。 能源、信息、医药
结构特点
由碳原子构成的 富勒烯 一系列笼形分子
的总称
碳纳 米管
由石墨片层卷成的 管状物,具有纳米尺 度的直径
石墨烯
只有一个碳原子直 径厚度的单层石墨
应用
知识点 二氧化碳与二氧化硅的性质比较 【重点释疑】 二氧化碳与二氧化硅的性质比较
物质 二氧化硅
二氧化碳
存在于岩石、沙 存在 子、石英、水晶、
硅藻土中
空气,燃料的燃烧 产物
物质
二氧化硅
固体,难溶于水, 物理性质 熔、沸点高,硬
度大
二氧化碳
通常情况下为无色 无味气体,密度比 空气大,微溶于水
物质
①与水 化 反应 学 性 ②与酸 质 反应
Na2CO3,但在高温下Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑也能
发生。
【思考·讨论】 (1)盛NaOH溶液的试剂瓶一般是玻璃瓶、橡胶塞,你
知道这是为什么吗? 提示:试剂瓶的瓶塞一般是毛玻璃,易与氢氧化钠溶液 反应生成硅酸钠溶液,从而使瓶塞与瓶壁黏合在一起而 难以打开,所以盛NaOH溶液的试剂瓶一般是玻璃瓶、橡 胶塞。
提示:由原料和玻璃的成分及反应条件“熔融”,可知反 应的化学方程式为
SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2↑,
SiO2+CaCO3
CaSiO3+CO2↑。
二、新型无机非金属材料 1.硅和二氧化硅 (1)硅元素的存在与结构
存在
含量
存在形态
地壳中 居第_二__
位
_氧__化__物__ _和__硅__酸__
水 泥
_黏__土__和__ _石__灰__石__、
少量石膏
主要成分 _N_a_2S_i_O_3_、__ _C_a_S_i_O_3、__ _S_i_O_2
应用
生产建筑材料、 光学仪器和各种 器皿,还可制造 玻璃纤维用于高 强度复合材料
水泥、沙子和碎 石等与水混合可 以得到混凝土
【微思考】 普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英砂为原料,经混合、 粉碎,在玻璃窑中熔融,发生复杂的物理变化和化学变 化而制得。你能写出发生反应的化学方程式吗?
一代纳米陶瓷,这是陶瓷材料的第三次飞跃。纳米陶瓷 具有延展性,有的甚至出现超塑性。纳米陶瓷被称为21 世纪陶瓷。
试分析传统无机非金属材料和新型无机非金属材料各 有什么优点?
提示:传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的比 较:传统无机非金属材料具有性质稳定、抗腐蚀、耐高 温等优点,但质脆,经不起热冲击。新型无机非金属材 料除具有传统无机非金属材料的优点外,还有某些特征 如:强度高、具有电学、光学特性和生物功能等。
代表物C60开启碳纳 米材料研究和应用 的新时代
用于生产_复__合__ _材__料__、电池和 传感器
应用于光电器件、 超级电容器、电池 和复合材料
【情境·思考】 从陶瓷材料发展的历史来看,经历了三次飞跃。由陶器 进入瓷器这是第一次飞跃;由传统陶瓷发展到精细陶瓷 是第二次飞跃;精细陶瓷粉体的颗粒较大,属微米级 (10-6 m),用新的制备方法把陶瓷粉体的颗粒加工到纳 米级,用这种超细微粉体粒子来制造陶瓷材料,得到新
(4)非金属单质一般不与非氧化性酸反应,而硅不但能 与氢氟酸反应,而且还有H2生成(类似于较活泼金属与 酸的置换反应),Si+4HF====SiF4↑+2H2↑。 (5)SiO2是H2SiO3的酸酐,但它不溶于水,不能直接将它 与水作用制备H2SiO3。 (6)非金属氧化物的熔、沸点一般较低,但SiO2的熔、 沸点却很高。
(7)酸性氧化物一般不与酸作用,但SiO2却能与氢氟酸作
用。SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O。
(8)无机酸一般易溶于水,而H2SiO3却难溶于水。
(9)因H2CO3的酸性强于H2SiO3,所以在Na2SiO3溶液中通入
CO2能发生下列反应:Na2SiO3+CO2+H2O====H2SiO3↓+
二氧化硅
二氧化碳
不反应
CO2+H2O====H2CO3
只与氢氟酸反 应:SiO2+4HF ====SiF4↑+2H2O
不应
物质
③与碱液
化 (NaOH) 学 反应
性 质
④与碱性 氧化物
反应
二氧化硅
二氧化碳
SiO2+2NaOH==== Na2SiO3+H2O(盛 碱液的试剂瓶用 橡胶塞)
CO2+2NaOH====Na 2CO3+H2O或CO2+ NaOH====NaHCO3
(2)SiO2既能与NaOH溶液反应,也能与氢氟酸反应,能认 为SiO2属于两性氧化物吗? 提示:SiO2不属于两性氧化物。两性氧化物指既能与酸 反应,又能与碱反应生成盐和水的氧化物。SiO2能与氢 氟酸反应,但并不生成盐和水。
如与CaO反应: SiO2+CaO CaSiO3
如与Na2O反 应:CO2+Na2O==== Na2CO3
物质 化 学 ⑤与碳 性 反应 质
用途
二氧化硅
SiO2+2C Si+2CO↑
制饰品、坩埚、 光导纤维
二氧化碳
CO2+C 2CO
干冰用于人 工降雨
【知识拓展】硅及其化合物性质的“九大反常” (1)碳族元素的主要化合价一般是+2、+4价,而硅常见 的是+4价。 (2)硅的还原性比碳强,而碳在高温下却能从SiO2中还 原出硅。 (3)非金属单质与强碱反应一般不生成氢气,而硅却能 与强碱溶液反应产生氢气。
_盐__
原子结构 示意图
周期表中 位置
_第__三__周__ _期__、__第__ _Ⅳ__A_族__
(2)单质硅的制备:
【微思考】 工业上利用焦炭与SiO2在高温下反应制备粗硅,由此能 否说明碳的还原性大于硅? 提示:不能。比较氧化性、还原性的强弱,必须是在通 常情况下发生的反应,上述反应是在高温条件下发生的 ,故不能比较还原性的强弱。
新教材人教版高中化学必修二课件
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第三节 无机非金属材料
一、 硅酸盐材料 1.无机非金属材料
2. 传统无机非金属材料
产品 陶瓷
原料
_黏__土__ (含水的铝
硅酸盐)
主要成分
应用
生产建筑材料、绝
缘材料、日用器皿、 卫生洁具
产品 原料
普 _纯__碱__、__石__ 通 _灰__石__和__石__ 玻 _英__砂__
(3)硅和二氧化硅的用途
2.新型陶瓷
3.碳纳米材料
碳纳米材料在_________________等领域有着广阔的应 用前景。 能源、信息、医药
结构特点
由碳原子构成的 富勒烯 一系列笼形分子
的总称
碳纳 米管
由石墨片层卷成的 管状物,具有纳米尺 度的直径
石墨烯
只有一个碳原子直 径厚度的单层石墨
应用
知识点 二氧化碳与二氧化硅的性质比较 【重点释疑】 二氧化碳与二氧化硅的性质比较
物质 二氧化硅
二氧化碳
存在于岩石、沙 存在 子、石英、水晶、
硅藻土中
空气,燃料的燃烧 产物
物质
二氧化硅
固体,难溶于水, 物理性质 熔、沸点高,硬
度大
二氧化碳
通常情况下为无色 无味气体,密度比 空气大,微溶于水
物质
①与水 化 反应 学 性 ②与酸 质 反应
Na2CO3,但在高温下Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑也能
发生。
【思考·讨论】 (1)盛NaOH溶液的试剂瓶一般是玻璃瓶、橡胶塞,你
知道这是为什么吗? 提示:试剂瓶的瓶塞一般是毛玻璃,易与氢氧化钠溶液 反应生成硅酸钠溶液,从而使瓶塞与瓶壁黏合在一起而 难以打开,所以盛NaOH溶液的试剂瓶一般是玻璃瓶、橡 胶塞。
提示:由原料和玻璃的成分及反应条件“熔融”,可知反 应的化学方程式为
SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2↑,
SiO2+CaCO3
CaSiO3+CO2↑。
二、新型无机非金属材料 1.硅和二氧化硅 (1)硅元素的存在与结构
存在
含量
存在形态
地壳中 居第_二__
位
_氧__化__物__ _和__硅__酸__