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)。
①SO2、NO、NO2都是形成酸雨的因素,都能和水反应生成酸 ②NH3、H2S均不能用浓硫酸干燥 ③水晶的主要成分是SiO2 ④SiO2与CO2都属于酸性氧化物,都不能与酸反应 ⑤实验室可用NaOH溶液处理Cl2和SO2废气 ⑥NO只能用排水集气法收集,不能用排空气法收集;而NO2只能用排空气法收集,不能 用排水集气法
新课探 究 例3 下列关于硅酸盐工业的叙述正确的是
() 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 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] Na2SiO3既是硅酸盐, 又是钠盐,硅酸盐大多难溶于 水,而钠盐均易溶于水;浸泡 银幕主要是为了防火,而浸泡 枕木主要是为了防腐;水玻璃 有黏合作用,常作黏合剂。
新课探 究例2 关于硅酸盐的下列叙述中正确的是 ( B ) ①大部分硅酸盐难溶于水 ②硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分 ③可溶性硅酸盐中最常见的是Na2SiO3,它的水溶液俗 称水玻璃 ④硅酸盐是由氧化物组成的一类盐,能够稳定存在 A.①④ B.①②③ C.②③④ D.①③④
新课探
究知识点二
ห้องสมุดไป่ตู้
硅酸盐工业
1.传统无机非金属材料,如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。
2.常见硅酸盐材料比较
生产原料 主要设备
水泥 石灰石、黏土 水泥回转窑
玻璃 纯碱、石灰石和石英砂
玻璃窑
生产条件 3.玻璃生产中的两个重要反应: Na2CO3+SiO2
CaCO3+SiO2
高温 Na2SiO3+CO2↑
常用作黏合剂、防火剂、防腐剂。
新课探 究
[素养养成] 下列含硅物质:①硅酸钙(CaSiO3),②长石(KAlSi3O8),③石棉(CaMg3Si4O12), 它们在组成上有什么相同点?
[答案]提示:都是由硅、氧和金属元素组成的化合物,共同的物质类别是 硅酸盐。
新课探
究例1 下列叙述正确的是( C ) A.Na2SiO3是硅酸盐,但不能溶于水 B.电影银幕用水玻璃浸泡,主要是为了防腐 C.建筑工业常用水玻璃作黏合剂 D.用水玻璃浸泡铁道的木制枕木,主要是 为了防火
[解析] 沙子的主要成分为二氧 化硅,二氧化硅是氧化物,不属于 硅酸盐,A项错误。 “粘土”烧制成瓦的过程中发生 了复杂的物理化学变化,B项正 确。 由“浇水转釉(主要为青色),与造 砖同法”可知,C项正确。 “粘土”是制作砖瓦和陶瓷的主 要原料,D项正确。
新课探 究
[方法点拨]
反应①Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓, 反应②Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑, 两反应不矛盾,二者的反应条件和环境不同。
课堂评 价6.下列关于硅材料的说法不正确的是( ) A.钢化玻璃与普通玻璃的主要成分基本相同 B.制普通玻璃的原料是石灰石、纯碱和石英砂 C.陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料 D.水玻璃是纯净物,可用于生产黏合剂和防火 剂
玻璃是传统硅酸盐产品,制普通玻 璃的原料主要是纯碱、石灰石和 石英,故B正确; 陶瓷是传统无机非金属材料,是人 类应用很早的硅酸盐材料,故C正 确; 水玻璃为硅酸钠的水溶液,属于混 合物,故D错误。
备用习 题[解析] ①NO不能与水反应,错误;
②浓硫酸不能干燥碱性气体和还原性的气体,如NH3、H2S等,正确; ③水晶的主要成分是SiO2,正确;④SiO2能与氢氟酸反应,错误; ⑤Cl2和SO2废气都能与NaOH溶液反应,实验室可用NaOH溶液来处理,正确; ⑥NO能与空气中的氧气反应但不溶于水也不跟水反应,只能用排水集气法收集,不能
[解析] 光导纤维的成分是SiO2,可以传导光,但不导电。
课堂评 价6.下列关于硅材料的说法不正确的是( D ) A.钢化玻璃与普通玻璃的主要成分基本相同 B.制普通玻璃的原料是石灰石、纯碱和石英砂 C.陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料 D.水玻璃是纯净物,可用于生产黏合剂和防火 剂
[解析] 钢化玻璃就是将普 通退火玻璃先切割成要求 尺寸,然后加热到接近软化 点的700℃左右,再进行快 速均匀冷却而得到的玻璃, 故钢化玻璃与普通玻璃的 主要成分基本相同,A正确;
导致瓶塞与瓶口粘在一起,所以盛放碱液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞。
备用习 题(3)有一种特殊玻璃为钾玻璃,其热膨胀系数较小,较难熔化,较难受化学药品的侵蚀,可 用于制作一般的化学仪器。现以石英砂、苛性钾、熟石灰为原料,熔制钾玻璃,质量比 为75∶28∶37(假定这些原料不含杂质),试用氧化物的形式表示该钾玻璃的组成: K2O·2CaO·5SiO2 。
碳酸钙
C 普通水泥、普通玻璃 硅酸盐
D
沙子、石英
二氧化硅
[解析] 刚玉和金刚石的成 分分别是氧化铝和碳;大理 石和石灰石的主要成分都 是碳酸钙;普通玻璃和普通 水泥都是常见的硅酸盐材 料;沙子和石英的主要成分 都是二氧化硅。
课堂评
价5.下列说法不正确的是 ( B ) A.工业生产水泥和玻璃均用到石灰石 B.光导纤维是一种易导电的新型无机非金属材料 C.陶瓷是一种传统的硅酸盐材料 D.工业生产水泥和陶瓷均用到黏土
备用习
题
(2)实验室用于盛放碱性试剂的试剂瓶不用磨口玻璃塞的原因是
2OH-
(用离子方程式表示)。
[解+S析iO]2=玻S璃iO32中−含+H有2O二氧化硅,二氧化硅能和强碱反应:SiO2+2NaOH=Na2SiO
3+H2O,离子反应为2OH-+SiO2=SiO32−+H2O,硅酸钠是一种具有黏性的物质,
料是石灰石、黏土,C错误; 反应Na2CO3+SiO2 Na2SiO3 +CO2↑,不是在溶液中进行的, 是因为在高温下生成了CO2气 体,事实上碳酸的酸性强于硅 酸的酸性,在溶液中碳酸可以 制备硅酸,D错误。
新课探 究例4 《天工开物》记载:“凡埏泥造瓦,掘地二尺 余,择取无沙粘土而为之”“凡坯既成,干燥之后, 则堆积窖中燃薪举火”“浇水转釉(主要为青色), 与造砖同法”。下列说法错误的是( A ) A.沙子和黏土的主要成分为硅酸盐 B.“燃薪举火”使“粘土”发生了复杂的物理 化学变化 C.烧制后自然冷却成红瓦,浇水冷却成青瓦 D.“粘土”是制作砖瓦和陶瓷的主要原料
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1课时 硅酸盐材料
新课探
究知识点一
硅酸盐结构和性质
1.硅酸盐是由 硅、氧 和金属组成的化合物的总称。 2.在硅酸盐中,Si和O构成了硅氧 四面体 结构,
Si在中心,O在四面体的4个顶角;每个Si周围结合
4 个O,每个O周围有 2 个Si。 3.硅酸钠的水溶液俗称 水玻璃 ,是无色黏稠液体,
Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑或CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑ 。
[解析]工业制玻璃主要原料有石英、纯碱和石灰石。碳酸钠与二氧化硅在高温条件 下反应生成硅酸钠和二氧化碳,该反应的化学方程式为Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑;碳酸钙与二氧化硅在高温条件下反应生成硅酸钙和二氧化碳,该反应 的化学方程式为CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑。
课堂评 价
1.下列物质中,按某分类标准能与玻
璃、水泥、陶瓷归在一类的是A ( )
A.砖瓦
B.光导纤维
C.水玻璃 D.晶体硅
[解析] 玻璃、水泥、陶瓷和砖 瓦都是传统的硅酸盐产品。光 导纤维的主要成分是二氧化硅, 水玻璃是硅酸钠的水溶液。
课堂评 价
2.我国古代在材料方面取得
了突出的成就。下列材料主
[解析] 硅元素在地壳中含量 居第二位,主要以硅酸盐的 形式稳定存在,是构成地壳 岩石的主要成分,其结构复 杂,通常以氧化物形式表示, 但不是由氧化物组成的,只 有少数硅酸盐可溶于水,如 Na2SiO3。
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化学人教版(2019)必修第二册5.3.1无机非金属材料(共32张ppt)
高温
b.SiO2 可与碱性氧化物反应
SiO2 + CaO
c.SiO2 可与强碱反应
SiO2 + 2NaOH
高温
②弱氧化性： SiO2+2C === Si+2CO ↑
③特性：SiO2 可与氢氟酸（HF）反应
SiO2 + 4HF
SiF4↑ + 2H2O
CaSiO3
Na2SiO3 + H2O
二、新型无机非金属材料
统称硅石
无定形： 硅藻土
⑵ 物理性质 熔沸点高、硬度大、不溶于水
空间构型：硅氧四面体（空间网状）
SiO2是二氧化硅的化学式(表示组成)
而不是分子式，没有SiO2分子，它
是原子晶体
Si原子和O原子比例=1：4× =1:2
二氧化硅
(3) 化学性质
①酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性
a. SiO2 不溶于水，不与水反应
①
① SiO2 + 2C
1800 0C ~ 2000② 0CΒιβλιοθήκη ② Si + 3HCl
300 0C
③ SiHCl3 + H2
Si + 2CO↑
SiHCl3 + H2
1100 0C
③
Si + 3HCl
二氧化硅
石英砂
沙子
SiO2
纯净的二氧化硅
无色透明
玛瑙
水晶
二氧化硅
⑴ 存在形式
结晶形：石英、水晶、玛瑙、沙子
瓷都
生产建筑材料、绝缘材料、
日用器皿、卫生洁具等
一、传统无机非金属材料---玻璃
玻璃
成分
Na2SiO3 、CaSiO3、SiO2
b.SiO2 可与碱性氧化物反应
SiO2 + CaO
c.SiO2 可与强碱反应
SiO2 + 2NaOH
高温
②弱氧化性： SiO2+2C === Si+2CO ↑
③特性：SiO2 可与氢氟酸（HF）反应
SiO2 + 4HF
SiF4↑ + 2H2O
CaSiO3
Na2SiO3 + H2O
二、新型无机非金属材料
统称硅石
无定形： 硅藻土
⑵ 物理性质 熔沸点高、硬度大、不溶于水
空间构型：硅氧四面体（空间网状）
SiO2是二氧化硅的化学式(表示组成)
而不是分子式，没有SiO2分子，它
是原子晶体
Si原子和O原子比例=1：4× =1:2
二氧化硅
(3) 化学性质
①酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性
a. SiO2 不溶于水，不与水反应
①
① SiO2 + 2C
1800 0C ~ 2000② 0CΒιβλιοθήκη ② Si + 3HCl
300 0C
③ SiHCl3 + H2
Si + 2CO↑
SiHCl3 + H2
1100 0C
③
Si + 3HCl
二氧化硅
石英砂
沙子
SiO2
纯净的二氧化硅
无色透明
玛瑙
水晶
二氧化硅
⑴ 存在形式
结晶形：石英、水晶、玛瑙、沙子
瓷都
生产建筑材料、绝缘材料、
日用器皿、卫生洁具等
一、传统无机非金属材料---玻璃
玻璃
成分
Na2SiO3 、CaSiO3、SiO2
新教材人教版高中化学必修第二册 5-3 无机非金属材料 教学课件
玛瑙
化
硅
的
存
在
无定形——硅藻土
第十五页，共二十一页。
二氧化硅的用途
SiO2的网状结构决定了它具有优良的物理和化学性质，加上SiO2在自然界的广泛存 在，从古到今都被人类广泛地应用着。
石英坩埚
玻璃仪器
精美瓷器
第十六页，共二十一页。
光导纤维（通信）
拓展
雕刻玻璃
SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O
实验室不用玻璃瓶盛装氢氟酸！！
新教材人教版高中化学必修第二册 5.3 无机非金属材料 教学课件
科 目：化学 适用版本：新教材人教版 适用范围：【教师教学】
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
第一页，共二十一页。
学习目标
1、通过阅读和讨论，了解陶瓷、玻璃、水泥等传统硅酸盐材料的生 产原料、性能和主要用途，知道普通玻璃的主要成分，感受传统硅 酸盐材料在城乡建设中发挥的重要作用。
第十页，共二十一页。
硅的制备
如何制备高纯度的硅？
工业上用焦炭还原石英砂可制得含有少量杂质的粗硅
⑴SiO2+2C =高=温= Si+2CO ↑ (粗
硅)
高温
若C过量： SiO2+3C == SiC + 2CO ↑
碳化硅(俗名：金刚砂)
⑵Si+3HCl
高温
===
SiHCl3+H2
提纯
高温
⑶SiHCl3+H2 === Si+3HCl （高纯 工业上利用硅焦）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
第十七页，共二十一页。
思考 交流
1、实验室盛NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞不用玻璃塞？
5.3.1 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
硅是一种亲氧元素，在自然界中只以化合态 (二氧化硅和硅酸盐)存在。 硅的含量丰富，广泛存在于岩石、沙子和土 壤中，地壳中含量占第二位。
硅单质有晶体硅和无定形硅，物理性质： 1. 灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体； 2. 熔、沸点高、硬度大； 3. 晶体硅是良好的半导体。
课堂学习
新型无机非金属材料
Si位于第三周期、第IVA族，处于金属与非金属的过渡位置，因此导电 性介于导体和绝缘体之间，是应用最为广泛的半导体材料，硅也是信 息技术的关键材料。
课堂学习
新型无机非金属材料
新型陶瓷
成分
性能
主要应用
金刚砂
碳化硅(SiC)
硬度大、耐高温、抗 磨料、耐高温结构材料、
氧化
耐高温半导体材料
高温结构陶瓷
碳化硅、氮化 耐高温、抗氧化、耐 用于火箭发动机、汽车发
硅等
腐蚀
动机和高温电极材料等
压电陶瓷(实现电 钛酸盐、锆酸 能实现机械能和电 能 用于滤波器、扬声器、超
课堂学习
硅酸盐材料
硅酸盐的表示方法：简单硅酸盐一般直接用化学式表示，如Na2SiO3、CaSiO3；复杂硅酸盐 一般用金属氧化物和二氧化硅的组合形式表示，例如长石(KAlSi3O8)：K2O·Al2O3·6SiO2。
书写 形式
氧化物顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→ 二氧化硅→水，氧化物之间用“·”隔开
生产复合材料、电池和传感器 等
在光电器件、超级电容器、电 池、复合材料等方面的应用研
究正在不断深入
课堂巩固
正误判断
1. 晶体硅熔点高、硬度大，故可作为半导体材料。
×
2. 二氧化硅可以和酸、碱反应，故属于两性氧化物。
×
3.虽然二氧化硅不能与水反应，但其仍是硅酸的酸酐。
硅单质有晶体硅和无定形硅，物理性质： 1. 灰黑色，有金属光泽，硬而脆的固体； 2. 熔、沸点高、硬度大； 3. 晶体硅是良好的半导体。
课堂学习
新型无机非金属材料
Si位于第三周期、第IVA族，处于金属与非金属的过渡位置，因此导电 性介于导体和绝缘体之间，是应用最为广泛的半导体材料，硅也是信 息技术的关键材料。
课堂学习
新型无机非金属材料
新型陶瓷
成分
性能
主要应用
金刚砂
碳化硅(SiC)
硬度大、耐高温、抗 磨料、耐高温结构材料、
氧化
耐高温半导体材料
高温结构陶瓷
碳化硅、氮化 耐高温、抗氧化、耐 用于火箭发动机、汽车发
硅等
腐蚀
动机和高温电极材料等
压电陶瓷(实现电 钛酸盐、锆酸 能实现机械能和电 能 用于滤波器、扬声器、超
课堂学习
硅酸盐材料
硅酸盐的表示方法：简单硅酸盐一般直接用化学式表示，如Na2SiO3、CaSiO3；复杂硅酸盐 一般用金属氧化物和二氧化硅的组合形式表示，例如长石(KAlSi3O8)：K2O·Al2O3·6SiO2。
书写 形式
氧化物顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→ 二氧化硅→水，氧化物之间用“·”隔开
生产复合材料、电池和传感器 等
在光电器件、超级电容器、电 池、复合材料等方面的应用研
究正在不断深入
课堂巩固
正误判断
1. 晶体硅熔点高、硬度大，故可作为半导体材料。
×
2. 二氧化硅可以和酸、碱反应，故属于两性氧化物。
×
3.虽然二氧化硅不能与水反应，但其仍是硅酸的酸酐。
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?
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 高中化学必修第二册
(3)少量的二氧化碳通入硅酸钠溶液中，反应的离子方程式是
Na2SiO3 + CO2 +H2O = H2SiO3↓ ＋N。a2CO3 硅酸酸性比碳酸弱
2、硅酸盐组成的表示方法
活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·SiO2·H2O
硅酸钠（Na2SiO3)
Na2O ·SiO2
镁橄榄石（Mg2SiO4）
2MgO ·SiO2
熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点。
（二）常见的硅酸盐材料 1、陶瓷
（1）、主要原料：黏土 （2）、传统生产过程：混和、 成型、干燥、烧结、冷却 。
（3）、特点：抗氧化、抗酸 碱腐蚀、耐高温、绝缘
（4）用途：建筑材料、绝缘 材料、日用器皿、卫生洁具
小知识：陶瓷主要种类：
土器：砖瓦
红瓦
青瓦
强碱发生反应。
Si+2F2= SiF4
Si+O2
SiO2
Si+2Cl2
SiCl4
Si+ 4HF = SiF4↑+ 2H2↑
Si+ 2NaOH + H2O= Na2SiO3 + 2H2↑
硅太阳能电池
芯片
芯片
硅整流器
2、二氧化硅（SiO2）
（1） 存在：在自然界与矿物质共同构成岩石。
（2）SiO2结构
高温
CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2 ↑
（3）普通玻璃的成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
（4）主要设备：玻璃窑
（5）特点：玻璃是非晶体，称为玻璃态物质，无固定熔点，在 某一温度范围内软化可加工成制品 （6）用途：建筑材料、光学仪器、各种器皿、制造玻璃纤维
Na2SiO3 + CO2 +H2O = H2SiO3↓ ＋N。a2CO3 硅酸酸性比碳酸弱
2、硅酸盐组成的表示方法
活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·SiO2·H2O
硅酸钠（Na2SiO3)
Na2O ·SiO2
镁橄榄石（Mg2SiO4）
2MgO ·SiO2
熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点。
（二）常见的硅酸盐材料 1、陶瓷
（1）、主要原料：黏土 （2）、传统生产过程：混和、 成型、干燥、烧结、冷却 。
（3）、特点：抗氧化、抗酸 碱腐蚀、耐高温、绝缘
（4）用途：建筑材料、绝缘 材料、日用器皿、卫生洁具
小知识：陶瓷主要种类：
土器：砖瓦
红瓦
青瓦
强碱发生反应。
Si+2F2= SiF4
Si+O2
SiO2
Si+2Cl2
SiCl4
Si+ 4HF = SiF4↑+ 2H2↑
Si+ 2NaOH + H2O= Na2SiO3 + 2H2↑
硅太阳能电池
芯片
芯片
硅整流器
2、二氧化硅（SiO2）
（1） 存在：在自然界与矿物质共同构成岩石。
（2）SiO2结构
高温
CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2 ↑
（3）普通玻璃的成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
（4）主要设备：玻璃窑
（5）特点：玻璃是非晶体，称为玻璃态物质，无固定熔点，在 某一温度范围内软化可加工成制品 （6）用途：建筑材料、光学仪器、各种器皿、制造玻璃纤维
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。
人教版高中化学必修二课件 3.1《无机非金属材料》(第1课时)_OK
传统生产过程：混和、成型、干燥、烧结、 冷却 反应原理：复杂的物理、化学变化
主要成分：硅酸盐
主要特性：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、 绝缘、易成型等优点。
11
陶瓷
陶瓷器制造过程示意图
12
陶瓷
你能说出陶釉的成分吗？ 金属及金属氧化物，如红色Cu2O。
13
陶瓷
14
陶瓷
陶瓷
主原料要 生产过程 反应条件 种类
27
玻璃
在玻璃中加入适量的溴化银(AgBr)和氧化铜 的微小晶粒，经过适当的热处理，可以制成变色 玻璃。当强光照射到玻璃上，溴化银分解为银和 溴单质，分解出的银原子聚集成银的微小晶粒， 使玻璃呈现暗棕色，能挡住大部分光线。
光线变暗，银和溴在氧化铜的催化作用下，重 新生成溴化银。于是玻璃的颜色自动变浅，透光 性增强。
陶瓷、水泥、玻璃等是硅酸盐材料； 沙石、黏土、石英、石棉、高龄石等许多矿物是 硅酸盐或硅的氧化物； 传统硅酸盐产品以黏土、钾长石和钠长石为原料。
9
传统硅酸盐材料
结构中都含有硅氧四面体
特点：稳定性高、硬度高、 熔点高、难溶于水、绝缘、耐 腐蚀等
10
陶瓷
一、传统硅酸盐材料 1. 陶瓷(China) 主要原料：黏土
2
传统硅酸盐材料
同学们，以下工业建筑及生活用品都 是有那些材料构成的？
水泥
3
传统硅酸盐材料
玻璃
4
传统硅酸盐材料
陶瓷
5
传统硅酸盐材料
中国陶瓷珍品之清彩瓷
6
传统硅酸盐材料
唐 三 彩
7
传统硅酸盐材料
硅酸盐工业
1. 概念: 以含硅物质为原料，经加工制得硅酸盐产品的
工业称为硅酸盐工业。 常见如水泥、玻璃、陶瓷等工业都属硅酸盐工业。
主要成分：硅酸盐
主要特性：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、 绝缘、易成型等优点。
11
陶瓷
陶瓷器制造过程示意图
12
陶瓷
你能说出陶釉的成分吗？ 金属及金属氧化物，如红色Cu2O。
13
陶瓷
14
陶瓷
陶瓷
主原料要 生产过程 反应条件 种类
27
玻璃
在玻璃中加入适量的溴化银(AgBr)和氧化铜 的微小晶粒，经过适当的热处理，可以制成变色 玻璃。当强光照射到玻璃上，溴化银分解为银和 溴单质，分解出的银原子聚集成银的微小晶粒， 使玻璃呈现暗棕色，能挡住大部分光线。
光线变暗，银和溴在氧化铜的催化作用下，重 新生成溴化银。于是玻璃的颜色自动变浅，透光 性增强。
陶瓷、水泥、玻璃等是硅酸盐材料； 沙石、黏土、石英、石棉、高龄石等许多矿物是 硅酸盐或硅的氧化物； 传统硅酸盐产品以黏土、钾长石和钠长石为原料。
9
传统硅酸盐材料
结构中都含有硅氧四面体
特点：稳定性高、硬度高、 熔点高、难溶于水、绝缘、耐 腐蚀等
10
陶瓷
一、传统硅酸盐材料 1. 陶瓷(China) 主要原料：黏土
2
传统硅酸盐材料
同学们，以下工业建筑及生活用品都 是有那些材料构成的？
水泥
3
传统硅酸盐材料
玻璃
4
传统硅酸盐材料
陶瓷
5
传统硅酸盐材料
中国陶瓷珍品之清彩瓷
6
传统硅酸盐材料
唐 三 彩
7
传统硅酸盐材料
硅酸盐工业
1. 概念: 以含硅物质为原料，经加工制得硅酸盐产品的
工业称为硅酸盐工业。 常见如水泥、玻璃、陶瓷等工业都属硅酸盐工业。
第三节 无机非金属材料 第1课时(课件)高一化学(人教版2019必修第二册)
用于生产光导纤维
水晶、玛瑙等饰品
制作耐高温的仪器
典例精讲
【例1】《本草衍义》中有如下叙述：“嘉州峨眉山有燕萨石，形六棱而
锐首，色莹白明澈。”这里“燕萨石”的主要成分可能是( B )
A．CaO C．石墨
B．SiO2 D．NaCl
【例2】二氧化硅是玻璃的主要成分之一。下列说法不正确的是( B ) A．二氧化硅是一种立体网状结构的晶体，熔点高、硬度大 B．二氧化硅为酸性氧化物，能与水反应生成硅酸 C．实验室不能用磨口玻璃塞试剂瓶盛放氢氧化钠溶液 D．氢氟酸能雕刻玻璃，不能用玻璃瓶盛放氢氟酸
焦炭 ①
1800~2000℃
SiO2＋2C
Si＋2CO↑
1100 ℃
高纯硅
② Si＋3HCl 300℃ SiHCl3＋H2
HCl H2
③ SiHCl3＋H2 1 100℃ Si＋3HCl
典例精讲
【例1】高纯度晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料。它 的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。它可以按下列方法制备：
硅和二氧化硅
新课讲授
硅原子得失电子情况
硅原子结构示意图
硅原子的最外电子层 有4个电子，既不容 易得到4个电子，也 不容易失去4个电子
硅的化学性质不 活泼，主要形成 四价化合物
新课讲授 思考：碳和硅的原子结构有何异同？从二者在元素周期表中的位 置能获得什么信息？
原子的最外层电子数相同，电子层数不同。不在同一周期，位于同一 族。从二者在周期表中的位置可知碳的非金属性强于硅。
随堂演练
3．下列关于硅的说法中，不正确的是 A．硅是非金属元素，它的晶体单质是灰黑色有金属光泽的固体 B．硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料 C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应 D．加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应
2022-2023学年人教版新教材必修第二册 第五章第三节 无机非金属材料 课件(39张)
二氧化硅的用途
制造光导纤维、光学仪器、玻璃原料和建筑材料。
问题研究1：怎样由石英(SiO2)制取硅酸？ 三、硅酸(H2SiO3) 实验4-1:向饱和Na2SiO3溶液
中,滴入酚酞,再滴入稀盐酸。
现象 结论
滴入酚酞溶液呈红色， 滴入盐酸有白色胶状沉淀产生 Na2SiO3溶液呈碱性, 硅酸难溶于水
方程式 Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓
2．下列材料与其主要成分对应关系错误的是( ) A．漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2 B．计算机芯片的主要成分为硅 C．水泥的主要成分为硅酸盐
√D．水玻璃的主要成分是二氧化硅
3．开发新材料是现代科技发展的方向之一。下列有关材料的说法正确 的是( )
√A．石墨烯是新型无机非金属材料
B．纳米材料属于胶体 C．硅酸盐材料只含有非金属元素 D．二氧化硅常用作光电转换材料
（2）SiO2的物理性质：
• 硬度大 • 熔点、沸点高 • 不溶于水
SiO2的这些性质是由什么决定的？
可见Si、O个数比为
O
1︰2
Si
见FLASH
3.SiO2的化学性质：很稳定，不活泼
（1）是酸性氧化物（和CO2比较） SiO2 + 2NaOH高=温Na2SiO3 + H2O SiO2 + CaO === CaSiO3
硅酸凝胶经干燥脱水就形成干胶，称为“硅胶”。
加热
H2SiO3==H2O+SiO2
硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实 验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂， 也可以用作催化剂的载体。
课堂回顾练习:
1、下列各组物质有关性质关系的比较，正确的是 C
A.溶解性：CO2 <SiO2 B.酸性：H2SiO3 > H2CO3