无机非金属材料的主角硅2
无机非金属材料的主角--硅(2)
书
设
计
二、硅酸盐
1、硅酸盐的组成和性质
2、硅酸钠的性质和用途
三、硅单
1、性质
2、用途
自学讨论
指导学生阅读并给出问题
阅读教材P67资料卡片，回答下列问题：如何用氧化物的形式表示硅酸盐的组成？
归纳整理
检查小结：
硅酸盐的表示方法：活泼金属氧化物•较活泼金属氧化物•二氧化硅•水
应
用
与
实
践
用氧化物的形式表示下列硅酸盐的组成：
KAlSi3O8
CaAl2Si3O10∙3H2O
Al2Si2O5(OH)4
分类
物性
化性
应用
硅
单
质
晶体硅
无定形硅
阅读教材P68有关内容，并进行知识整理。
归纳整理
检查小结
常温下，硅的化学性质稳定，不易发生化学反应。利用它的稳定性、来源丰富性和导电性，在电子产品业具有广泛而重要的应用。
课下
探究
人类一直在创造性地制造、应用硅及其化合物，请查阅有关资料，以“硅及其化合物对人类文明的贡献”为题，写一篇小论文，并与同学交流。
（2）硅酸盐岩石长期在水的侵蚀下，风化为黏土，并且形成土壤胶体（硅酸盐与硅酸相似，有形成胶体的性质）。土壤胶体因其表面积巨大且一般带负电，能吸收NH4+、K+等数十种生物所需的营养离子，所以土壤具有保肥能力。
（3）现在出土的各种陶瓷制品、雄伟古建筑上留下的陶瓷砖瓦以及英文“中国”一词又指“瓷器”，等等，所有这些都反映了在西方人眼中中国作为“陶瓷故乡”的形象。
（1）硅酸盐种类繁多、结构复杂的原因是什么？
（2）为什么土壤具有保肥能力？
（3）中国作为“瓷器故乡”的原因是什么？
无机非金属材料的主角—硅(第二课时)
无机非金属材料的主角—硅（第二课时）学习目标:1、初步了解硅酸盐的重要用途及组成。
2、掌握硅的物理性质及重要用途。
3、掌握硅酸钠的化学性质。
重点难点：1、硅酸盐的重要用途及组成。
2、硅的物理性质及重要用途。
学习过程：1、列举硅酸钠的俗称、用途。
还有那些有特殊功能的含硅材料？2、硅酸盐产品总结3、复杂的硅酸盐一般如何表示？如硅酸钙、石棉(CaMg3Si4O12 )4、总结硅单质的物理性质、用途。
5、硅的化学性质及制备方法预习反馈1．下列说法正确的是 ( )A.硅材料广泛应用于光纤通讯B.工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品C.水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品D.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应2.硅酸铜钡是当今用最新科学技术才合成的一种物质，然而科学家惊奇地发现，我国秦朝兵马俑用的一种颜料竟也是硅酸铜钡。
由以上事实推测关于硅酸铜钡的说法错误的是（）A.易溶于水B.难溶于水C.属于硅酸盐D.属于无机材料3．石墨炸弹爆炸时，能在方圆几百米范围内撒下大量的石墨纤维，造成输电线、电厂设备损坏。
这是由于石墨（）A．有剧毒 B．易燃、易爆 C．能导电D．有放射性4.生产、生活离不开各种化学物质，下列说法不正确的是（）A．不需要通过化学反应就能从海水中获得食盐和淡水B．潜水艇在紧急情况下可用过氧化钠供氧C．氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂D．工业上常用单质硅作为制光导纤维的原料；用铝粉还原一些金属氧化物来制金属5.某种矿物的组成是2MgO.SiO2,其中的酸根离子是 ( )A.SiO32- B.Si2O62- C.SiO22- D.SiO44-6、有A、B、C、D四种含硅元素的物质，它们能发生如下反应：（1）C与烧碱溶液反应生成A和水；（2）A溶液与钙盐溶液反应生成白色沉淀D；（3）B在空气中燃烧生成C;（4）C在高温下与碳酸钙反应生成D和一种气体；（5）C在高温下与碳反应生成单质B。
根据上述变化，写出A、B、C、D的化学式。
《无机非金属材料的主角——硅》的教学与反思
《无机非金属材料的主角——硅》的教学与反思无机非金属材料是工程材料中的一大类，其中以硅材料为主的非金属材料在现代工业生产中起着至关重要的作用。
硅材料是无机非金属材料中的主角，不仅在电子领域有着广泛应用，还在建筑、玻璃、化工等领域有着重要的应用价值。
对于硅材料的教学和认识，有着重要的意义和价值。
1. 硅材料的基本概念硅是地壳中最丰富的元素之一，是一种典型的无机非金属材料。
硅材料以其丰富的资源和广泛的应用领域而闻名。
硅材料的主要特点是化学性质稳定，机械性能优良，绝缘性能好等。
在教学中，需要对硅材料的基本概念进行深入的讲解，包括硅的来源、性质、结构特点等方面的知识，让学生对硅材料有一个全面而深入的理解。
2. 硅材料的制备工艺硅材料的制备工艺包括硅的提取、精炼和加工等一系列过程。
在教学中，可以以硅的提取和精炼为切入点，向学生介绍硅材料的制备工艺。
通过实例的分析和实验的操作，让学生了解硅材料的制备流程、工艺特点和生产技术，提高学生对硅材料制备工艺的认识和理解。
3. 硅材料的应用领域硅材料是一种多功能材料，在电子、建筑、化工等领域都有着广泛的应用。
在教学中，可以通过案例分析和实地考察等方式，让学生了解硅材料在不同领域的应用情况，包括硅材料在电子器件、建筑材料、化工产品等方面的应用，激发学生对硅材料应用领域的兴趣，增强学生的实践能力和应用能力。
二、对硅材料教学的反思1. 教学内容的深度与广度在硅材料的教学中，需要对硅材料的相关知识进行更深入和全面的讲解，不仅要介绍硅材料的基本概念，还要让学生了解硅材料的制备工艺、应用领域和发展趋势等方面的知识，增强学生的综合素质和创新能力。
2. 教学手段的创新当前，教学手段日新月异，教学技术也在不断更新和变革。
在硅材料的教学中，可以尝试运用多媒体教学、虚拟实验等现代化教学手段，激发学生的学习兴趣，提高教学效果。
通过教学手段的创新，可以使硅材料的教学更加生动、直观，提高学生的学习积极性和主动性。
人教版高中化学必修二5.3.2《新型无机非金属材料》练习题含答案
《新型无机非金属材料》练习题含答案1.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.光导纤维答案C2.“5G”时代的到来，以光导纤维为基础的高速信息通道更加显得重要。
下列物质中用于制造光导纤维的材料是( )A．铜合金B．陶瓷C．硅D．二氧化硅答案 D3． 2019年2月，华为发布了制造出首款5G折叠屏手机的消息。
下列说法错误的是（）A．制造手机芯片的关键材料是二氧化硅B．用铜制作手机线路板利用了铜优良的导电性C．镁铝合金制成的手机外壳具有轻便抗压的特点D．手机电池电极材料碳纳米管是新型无机非金属材料答案 A4.下列关于新型无机非金属材料的说法中，不正确的是( )A．高纯硅可用于制造半导体材料B．压电陶瓷属于新型无机非金属材料，能实现机械能和电能的相互转化C．碳纳米材料的主要成分是碳单质，包含富勒烯、碳纳米管和石墨烯等多种D．二氧化硅制成的光导纤维，由于导电能力强而被用于制造光缆答案 D5.下列叙述中正确的是( )A．自然界中存在大量的单质硅B．水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅C．二氧化硅的化学性质活泼，能跟酸或碱溶液发生化学反应D．自然界中硅元素都存在于石英中答案 B6.下列说法正确的是( )A．硅材料广泛应用于光纤通信B．工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品C．水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品D．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应答案A7.有关高温结构陶瓷和光导纤维说法不正确的是( )A．高温结构陶瓷弥补了金属材料的弱点，但是硬度却远远低于金属材料B．氮化硅陶瓷是一种重要的结构材料，具有超硬性、耐高温、抗氧化、耐腐蚀，可用于制造火箭发动机C．光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维D．光导纤维的抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高，能防窃听答案 A8．硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误的是( )A．氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为Si3N 4B．碳化硅(SiC)的硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承C．光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为SiO2 D．硅酸盐中硅、氧原子之间以离子键结合答案 D9．开发新材料是现代科技发展的方向之一。
二氧化硅和硅酸
非金属及其化合物
非金属
构成地壳的骨架
空气的主 要元素
人 体 生 理 必 需 的 食 用 盐
氧、硅
氮、氧
SO2、NO2、CO NaCl
影响大气质量 的气态氧化物
第一节 无机非金属材料的主角——硅
硅的广泛存在
硅的化合物构成了地壳中大部分 的岩石、沙子和土壤,约占地壳质量 的90%以上。
第一节 无机非金属材料的主角——硅 硅和碳的原子结构 Si C
硅有晶体硅和无定形硅两种。
晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。 熔沸点很高、硬度很大（结构类似金刚石）、 是半导体。
导电性介于导体和绝缘体之间。
2、化学性质：常温下硅单质的化学性质不活泼 （1）常温下 只和F2 、HF、强碱反应
Si + 2F2 === SiF4 Si + 4 HF === SiF4 + 2H2 Si + 2NaOH + H2O ===Na2SiO3 + 2H2
Na2O· 2 SiO 3MgO· CaO· 4SiO2
三、硅酸盐
2. 硅酸盐组成表示
练习：如何用氧化物的形式表示下列硅酸盐 硅酸钠： Na2SiO3 石棉：CaMg3Si4O12 长石：KAlSi3O8
Na2O· 2 SiO 3MgO· CaO· 4SiO2 K2O· 2O3· Al 6SiO2
因为碱液会跟玻璃塞中的SiO2反应， 生成的硅酸盐会把试剂瓶和玻璃塞 粘连在一起。
SiO2 ＋ 2OH－= SiO32－ ＋H2O
一、二氧化硅（SiO2）
4、二氧化硅的化学性质
②高温下与碳单质反应：
高温
氧化产物是 CO而不是 CO2
SiO2+2C==Si+2CO↑ （弱氧化性） 工业上用此反应制备粗硅
《无机非金属材料的主角——硅》 学历案
《无机非金属材料的主角——硅》学历案一、课程标准了解硅在自然界中的存在形式，知道硅及其化合物的性质和用途。
二、学习目标1、能说出硅在自然界中的存在形式。
2、掌握硅单质的物理性质、化学性质及用途。
3、理解二氧化硅的结构、物理性质、化学性质及用途。
4、了解硅酸的制备方法、物理性质和化学性质。
5、认识硅酸盐的性质、用途及常见的硅酸盐产品。
三、学习重难点重点：硅单质、二氧化硅、硅酸、硅酸盐的性质和用途。
难点：二氧化硅的结构和化学性质。
四、知识链接1、碳及其化合物的性质和用途。
2、物质的分类方法。
五、学习过程（一）硅在自然界中的存在硅是一种亲氧元素，在自然界中总是与氧相互化合，主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在。
硅在地壳中的含量仅次于氧，居于第二位。
（二）硅单质1、物理性质硅单质有晶体硅和无定形硅两种同素异形体。
晶体硅是带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高、硬度大、有脆性。
2、化学性质（1）常温下，硅的化学性质不活泼，但能与氟气、氢氟酸和强碱溶液反应。
硅与氟气反应：Si ＋ 2F₂＝ SiF₄硅与氢氟酸反应：Si ＋ 4HF ＝ SiF₄↑ ＋ 2H₂↑硅与强碱溶液反应：Si ＋ 2NaOH ＋ H₂O ＝ Na₂SiO₃＋ 2H₂↑（2）加热时，硅能与氧气、氯气等非金属单质反应。
硅与氧气反应：Si ＋ O₂＝ SiO₂硅与氯气反应：Si ＋ 2Cl₂＝ SiCl₄3、用途（1）硅是良好的半导体材料，用于制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件。
（2）太阳能电池板也常用硅制作。
（三）二氧化硅1、结构二氧化硅是由硅原子和氧原子按 1∶2 的比例组成的立体网状结构的原子晶体。
2、物理性质二氧化硅是一种坚硬难熔的固体，不溶于水。
3、化学性质（1）酸性氧化物的通性二氧化硅能与碱溶液反应生成盐和水：SiO₂＋ 2NaOH ＝Na₂SiO₃＋ H₂O二氧化硅能与碱性氧化物反应生成盐：SiO₂＋ CaO ＝ CaSiO₃（2）特殊性二氧化硅能与氢氟酸反应：SiO₂＋ 4HF ＝ SiF₄↑ ＋ 2H₂O4、用途（1）二氧化硅常用于制造光导纤维。
第一节 无机非金属材料的主角——硅 第二课时
第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角——硅第二课时学习目标：1．掌握硅酸盐的性质、用途。
2．了解陶瓷、玻璃、水泥等几类硅酸盐产品。
3．了解新型陶瓷和几种具有特殊功能的含硅物质。
重点难点：硅酸盐知识梳理三．硅酸盐1．概念：由组成的化合物的总称。
2．性质：硅酸盐是一类结构复杂的固态物质，大多数水，化学性质很。
3．最常见的硅酸盐――Na2SiO3（1）性质：溶于水，水溶液俗称，呈性。
（2）用途：是和的原料。
4．硅酸盐组成的表示通常用二氧化硅和金属氧化物的组成形式表示其组成例如：硅酸钠：Na2SiO3：；石棉：；黏土的主要成分：；长石KAlSi3O8：。
5．三种常见的硅酸盐产品6．特殊功能的含硅物质（1）金刚砂（SiC）具有类似的结构，硬度，可以用作砂纸、砂轮磨料。
（2）硅钢（含硅4％）具有很高的，主要用作变压器铁芯。
（3）硅橡胶：既耐又耐，可用于制造火箭，导弹的零件。
（4）人工制造的分子筛（具有均匀微孔结构的铝硅酸盐），主要用作和。
7．新型陶瓷：主要有、、、几类。
四．硅单质单质硅有和两类。
（1）硅的物理性质晶体硅是有光泽的色固体，熔点、硬度、有性，是良好的。
（2）硅的化学性质①硅单质与强碱溶液反应：Si ＋2NaOH ＋H2O = Na2SiO3 + 2H2↑②硅单质与氢氟酸（HF）反应：Si ＋4HF =SiF4↑＋2H2 ↑（3）硅的用途①材料，如硅芯片等。
②新型能源，如等。
知能检测1.下列物质中属于纯净物的是（）A.Na2CO3·10H2OB.水泥C.纯净的盐酸D.普通玻璃2．下列物质有固定熔点的是A．玻璃B．水泥C．水玻璃D．Na2O·SiO23．在实验室熔化NaOH固体，不能选用的坩锅是A ．铁坩锅B ．瓷坩锅C ．铝坩锅D ．石墨坩锅4．在玻璃工业、水泥工业中都用到的原料是 （ ）A ．纯碱B ．石英C ．石灰石D ．粘土5．下列物质稳定性由强到弱的是（ ） ①CaSiO 3,②H 2CO 3,③CaCO 3,④Ca(HCO 3)2A ．①②③④B ．②④③①C ．①③④②D ．①④③②6．高岭土的组成表示为Al 2Si 2Ox(OH)y ，其中x 、y 的数值分别为（ ）A ．7，2B ．6，3C ．5，4D ．3，67．能将CaCO 3 、SiO 2、Na 2SiO 3三种白色粉末鉴别开来的试剂是（ ）A ．苛性钠溶液B ．水C ．氢氟酸D ．稀盐酸8．下列物质的浓溶液，能用磨口玻璃试剂瓶盛放的是（ ）A ．浓H 2SO 4B ．水玻璃C ．苛性钾D ．氢氟酸9．将22.5g 石英与60g 石灰石在高温下反应，产生的气体在标况下的体积为（ ）A ．5.6LB ．11.2LC ．13.44LD ．6.72L10．下列几种物质不能长期暴露在空气中的是（ ）A ．水晶B ．水玻璃C ．醋酸D ．石英11．把26克含有SiO 2的CaCO 3固体在高温下加热到质量不再改变，冷却后称量为17.2克。
高一化学年第4章 第1节无机非金属材料的主角——硅 第2课时课件
第四章
第一节
第2课时
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·化学 ·必修1
新情境· 激趣入题
第四章
第一节
第2课时
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·化学 ·必修1
第四章
第一节
第2课时
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·化学 ·必修1
随处可见的含硅化合物及产品 在科学技术不断发展的今天， “ 硅 ” 已经不仅意味着黄 土、飞沙、岩石，它已经成为高科技的代名词。如高科技工 业园区被称为 “ 硅谷 ” ，并且硅已经成为现代电子工业中的 支柱。硅与我们生活密切相关，除了电子产品的材料中含有 硅外，建造房屋所用的水泥、窗户上的玻璃，日常使用的碗 碟，等等，它们都是含硅的物质制造出来的。
钠、二氧化硅等原料加工而成，从元素种类上看玻璃中必含
有一定量的钠元素，只要你有办法能区分是否含有钠元素， 则相信你就一定有方法。查阅资料，钠元素具有焰色反应这 一特殊性质，即将市售水晶球(最好是破损的部分)放在酒精喷 灯上灼烧，火焰呈黄色，说明是假货。
第四章
第一节
第2课时
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·化学 ·必修1
第四章 第一节 第2课时
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·化学 ·必修1
Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，根据盐与酸 反应，能生成其对应的酸，则生成的酸比参加反应的酸的酸性 弱，所以，此反应能说明硅酸酸性比碳酸弱。
第四章
第一节
第2课时
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·化学 ·必修1
2．向Na2SiO3溶液中分别滴加盐酸和通入少量CO2，发生
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2021/3/12
2、硅酸（H2SiO3)
实验4-1
原 理
（1）制取： Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓ 强酸制弱酸 白色胶状
① 白色胶状，难溶
（2）性质：
< ② 弱酸性（酸性 H2SiO3 H2CO3）
Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3 ③ 脱水形成硅胶 （用作干燥剂）
2021/3/12
再再 见见
再见 再见
2021/3/12
2021/3/12
想一想
1、实验室为什 么不用玻璃瓶盛 装氢氟酸？
2、实验室盛装 NaOH溶液的试 剂瓶为什么用 橡胶塞而不用 玻璃塞？
HF能腐蚀玻璃，因此，盛装氢 氟酸不能用玻璃试剂瓶而要用塑料 瓶。
NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反 应生成Na2SiO3，使瓶塞部分粘结而 无法打开。因此盛装NaOH溶液的试 剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞。
2021/3/12
1、制造光导纤维的主要原料是B（ ） A.晶体硅 B.二氧化硅 C.石墨 D.硅酸钠 2、下列各组物质有关性质关系的比较，正确的是（ C ） A.稳定性：CO2 > SiO2B.酸性：H2SiO3 > H2CO3 C.熔点：SiO2 > CO2（干冰） D.导电能力：Si > Cu 3、下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是( C ) A.烧碱溶液 B.浓硫酸 C.氢氟酸 D.碳酸钠溶液 4、要除去SiO2中的CaO杂质，最适宜的试剂是（ B ） A.纯碱溶液 B 盐酸 C 硫酸 D 苛性钠溶液 5、加热熔融烧碱时应使用下列哪种坩埚（ C ） A.石英坩埚 B.普通玻璃坩埚 C.铁坩埚 D.陶瓷坩埚
非金属和金属一样,与 人类的材料的主角——硅
想一想
画出C、Si的原 子结构简图， 并由此分析： 硅的化学性质 活不活泼，为 什么？硅的化 合价主要是多 少？
Si原子最外层有四个电子,既不易 失电子,也不易得电子,所以,硅的化学性 质不活泼。主要形成四价的化合物。
2021/3/12
硅的存在： 化合态
二氧化硅 硅酸盐
2021/3/12
你知道吗?
常温下，单质 碳、硅的化学 性质都不活泼， 为什么碳在自 然界中有稳定 的单质（金刚 石）存在，而 硅却没有？
单质硅的化学性质虽然稳
定，但硅是一种亲氧元素， 硅原子和氧原子的结合非常 牢固，形成的二氧化硅或硅 酸盐中的硅氧化学键非常牢 固，硅氧键一旦形成就很难 被破坏，所以，自然界中硅 都是以二氧化硅或硅酸盐的 形式存在，没有游离态的硅。
无机非金属材料的主角硅2
你知道吗?
地壳中含量最多的元素是 ______,其次是_______;空气中含 量最多的元素是_____,其次是_______。人体生理必需的食用盐 是______。人类活动所产生的影响大气质量的气态物质SO2、 CO、NO2等属于__________________类别。