高中化学 4.1《硅 无机非金属材料》课件 鲁科版必修1
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高中化学第4章第1节硅无机非金属材料课件鲁科版必修1
第二十七页，共32页。
SiO2 只能与 HF 反应，不能与其他酸反应，不能说明 SiO2 是两性氧化物，D 错。
答案：C
第二十八页，共32页。
解题归纳 由氧化物制备相应酸或氢氧化物的规律
第二十九页，共32页。
下列说法正确的是( ) A．硅酸不溶于水，因此不与 NaOH 溶液反应 B．硅酸较稳定，受热不易分解 C．CO2 气体通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸 D．SiO2 溶于水显酸性
第三十二页，共32页。
易错提醒 1．水晶、玛瑙、石英、沙子的主要成分均是二氧化 硅。 2．二氧化硅晶体中存在正四面体结构，但 Si 与 O 原子个数之比不是 1∶4，而是 1∶2；因为每个 O 原子被 2 个正四面体共有。
第十五页，共32页。
3．硅单质是半导体材料，二氧化硅是制备光纤的主 要材料。
4．粗硅经精制提纯后用途才广泛。
第十九页，共32页。
解析：二氧化硅中各组成元素均为非金属元素，二氧 化硅可与 NaOH 溶液反应生成 Na2SiO3 和 H2O，属于酸 性氧化物，A 项正确；SiO2 性质比较稳定，与大多数物质 都不易发生反应，B 项正确；二氧化硅难溶于水，且不与 水反应，无法直接与水作用制取硅酸，C 项正确；SiO2 是酸性氧化物，D 项错误。
第三十页，共32页。
解析：硅酸不溶于水，但与 NaOH 溶液反应：H2SiO3 ＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O，A 项错误。B 项，硅酸受 热分解为 SiO2 和 H2O。C 项符合“强酸制弱酸”的一般 规律。SiO2 不溶于水，也不能与水反应，D 项错误。
答案：C
第三十一页，共32页。
第十六页，共32页。
自我检测 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)硅单质分为晶体硅和无定形硅两种。( ) (2)晶体硅的结构和金刚石类似，熔点高。( ) (3)太阳能电池可以采用硅材料制作。( ) (4)SiO2 是制作半导体的材料，Si 是制作光纤的材料。 ()
SiO2 只能与 HF 反应，不能与其他酸反应，不能说明 SiO2 是两性氧化物，D 错。
答案：C
第二十八页，共32页。
解题归纳 由氧化物制备相应酸或氢氧化物的规律
第二十九页，共32页。
下列说法正确的是( ) A．硅酸不溶于水，因此不与 NaOH 溶液反应 B．硅酸较稳定，受热不易分解 C．CO2 气体通入硅酸钠溶液中可以制得硅酸 D．SiO2 溶于水显酸性
第三十二页，共32页。
易错提醒 1．水晶、玛瑙、石英、沙子的主要成分均是二氧化 硅。 2．二氧化硅晶体中存在正四面体结构，但 Si 与 O 原子个数之比不是 1∶4，而是 1∶2；因为每个 O 原子被 2 个正四面体共有。
第十五页，共32页。
3．硅单质是半导体材料，二氧化硅是制备光纤的主 要材料。
4．粗硅经精制提纯后用途才广泛。
第十九页，共32页。
解析：二氧化硅中各组成元素均为非金属元素，二氧 化硅可与 NaOH 溶液反应生成 Na2SiO3 和 H2O，属于酸 性氧化物，A 项正确；SiO2 性质比较稳定，与大多数物质 都不易发生反应，B 项正确；二氧化硅难溶于水，且不与 水反应，无法直接与水作用制取硅酸，C 项正确；SiO2 是酸性氧化物，D 项错误。
第三十页，共32页。
解析：硅酸不溶于水，但与 NaOH 溶液反应：H2SiO3 ＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O，A 项错误。B 项，硅酸受 热分解为 SiO2 和 H2O。C 项符合“强酸制弱酸”的一般 规律。SiO2 不溶于水，也不能与水反应，D 项错误。
答案：C
第三十一页，共32页。
第十六页，共32页。
自我检测 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)硅单质分为晶体硅和无定形硅两种。( ) (2)晶体硅的结构和金刚石类似，熔点高。( ) (3)太阳能电池可以采用硅材料制作。( ) (4)SiO2 是制作半导体的材料，Si 是制作光纤的材料。 ()
【化学】鲁科版必修1课件：第4章1节硅 无机非金属材料
H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓，从而使Na2SiO3变质，因此保
提示
(1)一般能与O2、Cl2等直接化合；
(2)能与H2反应生成对应的氢化物； (3)能与金属直接化合； (4)部分能与碱反应； (5)非金属单质间的置换。
自主探究
精要解读
实验探究
1．了解硅和二氧化硅的结构、性质和用途。
2．了解硅酸盐的性质和硅酸盐工业。 3．了解无机非金属材料。
自主探究
精要解读
实验探究
笃学一
单质硅与半导体材料
1. 半导体材料 导体和_______ 绝缘体 (1)半导体材料的特点：特指导电能力介于____ 之间的一类材料。 锗(Ge) ， (2)常见的半导体材料：最早使用的半导体材料是______ 硅。 现在最广泛使用的半导体材料是___ 2． 单质硅 (1)硅的存在 化合态存在，主要 在地壳里，硅的含量仅次于__ 氧，全部以____ 二氧化硅 和_______ 硅酸盐 。 存在形式为_________
自主探究
精要解读
实验探究
笃学二
二氧化硅与光导纤维
1. 二氧化硅的存在 沙子、石英 二氧化硅广泛存在于自然界中，是____ ____的主要成 水晶 。 分。纯净的二氧化硅又称_____ 二氧化硅的物理性质 2． 高 ，硬度 大 难 溶于 纯净的二氧化硅晶体无色，熔点___ ___，___ 水。 3．
高温 Na2CO3＋SiO2=====Na2SiO3＋CO2↑。
自主探究 精要解读 实验探究
高温
Na2SiO3 、_______ SiO2。 CaSiO3 和____ (4)普通玻璃的主要成分为________ 3． 水泥 黏土 。 石灰石和_____ (1)生产原料：______ 硅酸三钙 、_________ 硅酸二钙 和______ (2)普通水泥的主要成分为_________ 铝酸三 钙 __等。 水硬性 ，与水掺和搅拌并静置 (3)水泥的特点是水泥具有_______ 凝固变硬。 后，很容易____ 4． 陶瓷 硅酸盐 。 黏土等天然_______ (1)生产原料：____
鲁科版化学必修1《硅、无机非金属材料》 ppt课件
干燥硅胶
ppt课件
湿硅胶
19
学以致用
如何以SiO2为主要原料制取硅酸 ?
SiO2
Na2SiO3
H2SiO3
SiO2 ＋2NaOH = Na2SiO3 ＋H2O Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3↓ + 2NaCl Na2SiO3 +H20+CO2= H2SiO3↓+Na2CO3
ppt课件
ppt课件
15
水晶制品
ppt课件
16
总结
SiO2
CO2
所属类型
酸性氧化物
酸性氧化物
物 色态 理 熔沸点
性 硬度 质 溶解性
坚硬难熔固体 高 大
不溶于水
无色气体 低 小
溶于水
与水反应
不反应
CO2+H2O==H2CO3
化 学 性
与碱反应 与碱性氧
SiO2+2NaOH =Na2SiO3+Ｈ2O
高温
CO2+2NaOH =Na2CO3+Ｈ2O
薄如纸,声如 磬,色如玉.
ppt课件
34
硅酸盐产品简介
产 品
主要原料
主要设备
反应 条件
水 泥
粘土、石灰 石、石膏
水泥回转窑高温主要成分硅酸三钙： 3CaO·SiO2 硅酸二钙： 2CaO·SiO2 铝酸三钙： CaO·Al2O3
玻 纯碱、石灰 璃 石、石英
玻璃窑 高温
ppt课件
Na2SiO3 、CaSiO3 、SiO2
之间。）
ppt课件
实例 玻璃
27
6、几种常见的玻璃
普通玻璃
因混有铁的化合物显浅绿色 在原料里加入某些金属氧化
高考化学总复习 4.1 硅无机非金属材料课件 鲁科版必修1
第十二页，共35页。
(4)酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能与氢氟酸作用。 (5)SiO2是H2SiO3和H4SiO4的酸酐，但它不溶于水，也不能直接 与水反应制备H2SiO3和H4SiO4。 (6)无机酸一般易溶于水，但H2SiO3和H4SiO4均难溶于水。 (7)H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以有Na2SiO3＋CO2＋ H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但高温下Na2CO3＋SiO2=高==温== Na2SiO3＋CO2↑也能发生，原因是：在高温下反应，生成的CO2是 气体，生成后离开反应体系反使应向右进行到底。 (8)硅酸盐大多数难溶于水，常见的可溶性硅酸盐为Na2SiO3， 其水溶液俗称水玻璃，可用做黏胶剂和木材防火剂。
(2)工业上利用反应：2C＋SiO2
高温 =====
Si＋2CO↑(填写化学方程
式)制取粗硅。
(3)用途：做 半导体 材料、制合金。
第四页，共35页。
2．二氧化硅：(1)在自然界中主要存在于沙子、石英、水晶 等物质中。
(2)用途：用于通讯、能量传输、信息处理、遥测遥控等方 面。
第五页，共35页。
3．硅与二氧化硅(èr yǎng huà guī)的化学性质
第三十三页，共35页。
解析：制备四氯化硅的原料为Cl2和Si。A装置为Cl2的制备装 置，B、C装置为除杂装置。先用装置B除去HCl，再用装置C(浓 H2SO4)除去水蒸气。Cl2通入粗硅中反应，用冷却液将产生的SiCl4 冷凝即可。
(1)用浓盐酸和MnO2在加热条件下反应制取氯气。(2)g管是将 分液漏斗与烧瓶相连，则它们中的压强是相同的，这样便于盐酸能 顺利滴下。SiCl4的沸点为57.7 ℃，而反应的温度达450 ℃～500 ℃，故需要冷凝收集SiCl4。(3)从物质的物理性质表可发现， AlCl3、FeCl3和PCl5均易升华，故还应有Al、P、Cl元素。
(4)酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能与氢氟酸作用。 (5)SiO2是H2SiO3和H4SiO4的酸酐，但它不溶于水，也不能直接 与水反应制备H2SiO3和H4SiO4。 (6)无机酸一般易溶于水，但H2SiO3和H4SiO4均难溶于水。 (7)H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以有Na2SiO3＋CO2＋ H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但高温下Na2CO3＋SiO2=高==温== Na2SiO3＋CO2↑也能发生，原因是：在高温下反应，生成的CO2是 气体，生成后离开反应体系反使应向右进行到底。 (8)硅酸盐大多数难溶于水，常见的可溶性硅酸盐为Na2SiO3， 其水溶液俗称水玻璃，可用做黏胶剂和木材防火剂。
(2)工业上利用反应：2C＋SiO2
高温 =====
Si＋2CO↑(填写化学方程
式)制取粗硅。
(3)用途：做 半导体 材料、制合金。
第四页，共35页。
2．二氧化硅：(1)在自然界中主要存在于沙子、石英、水晶 等物质中。
(2)用途：用于通讯、能量传输、信息处理、遥测遥控等方 面。
第五页，共35页。
3．硅与二氧化硅(èr yǎng huà guī)的化学性质
第三十三页，共35页。
解析：制备四氯化硅的原料为Cl2和Si。A装置为Cl2的制备装 置，B、C装置为除杂装置。先用装置B除去HCl，再用装置C(浓 H2SO4)除去水蒸气。Cl2通入粗硅中反应，用冷却液将产生的SiCl4 冷凝即可。
(1)用浓盐酸和MnO2在加热条件下反应制取氯气。(2)g管是将 分液漏斗与烧瓶相连，则它们中的压强是相同的，这样便于盐酸能 顺利滴下。SiCl4的沸点为57.7 ℃，而反应的温度达450 ℃～500 ℃，故需要冷凝收集SiCl4。(3)从物质的物理性质表可发现， AlCl3、FeCl3和PCl5均易升华，故还应有Al、P、Cl元素。
鲁科版必修1 化学：4.1 硅 无机非金属材料 课件(共20张PPT)
在常温下化学性质不活泼，只能与氟气、氢氟酸、氢 氧化钠溶液反应；加热时可被氧气等氧化
BILL GATES
一颗沙砾 一次变革 一个世界
莫道沙尘轻微小 材料世界称硅宝 光纤电子与合金 信息科技换新貌
谢谢！
在沙子的上述用途中，能体现出其主要成分 SiO2的哪些性质？
二氧化硅的性质
坚硬、难熔、难溶的固体
石英坩埚
水晶电子防盗
光学仪器
水晶笔架 玛瑙饰品
交流 研讨
请同学们从物质分类和化合价两个角度 预测二氧化硅可能具有什么化学性质？
实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞或 塑料塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？
鲁科版 高中化学 第4章 材料家族中的元素
第 1 节 硅 无机非金属材料
畅所 欲言
沙子本身在我们的日常生产生 活中有着怎样的用途？
建筑材料 沙滤净水
铺路材料 防沙包
打磨金属、木材表面用的砂纸 炒花生、板栗用的辅助材料……
认识二氧化硅
建筑材料 铺路材料 沙滤净水
防洪沙包 打磨沙纸 炒制花生
各种各样的玻璃艺术品
诺贝尔物 理学奖的 华人高锟
发明了石英玻璃，制造出世界上第一根光导纤 维，因此被冠以“光纤之父”的称号。美国耶鲁大 学校长授予他“荣誉科学博士学位”
“您的发明改变了世界通讯模式，为信息高速 公路奠下了基石”。
认识单质硅
1.认识单质硅的用途
2.认识单质硅的性质
灰黑色，有金属光泽的固体，熔点高，硬度大，是良 好的半导体材料
BILL GATES
一颗沙砾 一次变革 一个世界
莫道沙尘轻微小 材料世界称硅宝 光纤电子与合金 信息科技换新貌
谢谢！
在沙子的上述用途中，能体现出其主要成分 SiO2的哪些性质？
二氧化硅的性质
坚硬、难熔、难溶的固体
石英坩埚
水晶电子防盗
光学仪器
水晶笔架 玛瑙饰品
交流 研讨
请同学们从物质分类和化合价两个角度 预测二氧化硅可能具有什么化学性质？
实验室盛装NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞或 塑料塞而不用玻璃塞，你知道为什么吗？
鲁科版 高中化学 第4章 材料家族中的元素
第 1 节 硅 无机非金属材料
畅所 欲言
沙子本身在我们的日常生产生 活中有着怎样的用途？
建筑材料 沙滤净水
铺路材料 防沙包
打磨金属、木材表面用的砂纸 炒花生、板栗用的辅助材料……
认识二氧化硅
建筑材料 铺路材料 沙滤净水
防洪沙包 打磨沙纸 炒制花生
各种各样的玻璃艺术品
诺贝尔物 理学奖的 华人高锟
发明了石英玻璃，制造出世界上第一根光导纤 维，因此被冠以“光纤之父”的称号。美国耶鲁大 学校长授予他“荣誉科学博士学位”
“您的发明改变了世界通讯模式，为信息高速 公路奠下了基石”。
认识单质硅
1.认识单质硅的用途
2.认识单质硅的性质
灰黑色，有金属光泽的固体，熔点高，硬度大，是良 好的半导体材料
优秀课件高一化学必修一(鲁科版)4.1《硅 无机非金属材料》课件 (共40张PPT)
2、硅的化学性质
在常温下，化学性质不活泼。
只与强碱、氟化氢、氟气反应
Si+2NaOH+H2O = Na2SiO3+2H2↑ Si+2F2 = SiF4 Si+4HF = SiF4 ↑ +2H2↑
加热时，Si可以和O2、 Cl2等反应。
2.存在
在自然界中，没有游离态的硅。硅以化 合态存在于自然界，例如：硅酸盐等，在地 壳中含量居第二位。 3.用途 集成电路、晶体管、硅整流器等半导 体材料，还可以制成太阳能电池、硅的合 金可用来制造变压器铁芯等。
B、化学性质：与CO2对比
讨论：初中学过的酸性氧化物的通性包 括哪些方面？（以CO2为例）
B﹑SiO2的化学性质（很不活泼）
1.酸性氧化物
与强碱反应生成盐和水 SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋H2O
硅酸钠 （有粘性）
与碱性氧化物反应生成盐
SiO2＋ CaO == CaSiO3
高温
2.特性
结论
化学方 Na SiO + 2HCl == 2NaCl + H SiO 2 3 2 3( 胶体) 程式
Na2SiO3 + H2O + CO2 == Na2CO3 + H2SiO3↓
SiO32- + H2O + CO2== CO32- + H2SiO3↓
用H2CO3可制得H2SiO3 ，可证 明H2SiO3 的酸性比H2CO3弱。
（2）酸性太弱，只能与强碱发生中和反应 H2SiO3 + 2NaOH == Na2SiO3 + 2H2O （3）不稳定（比H2CO3稳定），受热易分解 ∆ H2SiO3 == H2O + SiO2
鲁科版高中化学必修1 硅无机非金属材料课件
SiO2是酸性氧化物,但它不溶于水,不能直接与水作用。制备 4 H2SiO3可以利用以下原理:SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O, 2HCl+Na2SiO3 H2SiO3↓+2NaCl。 5 酸性氧化物一般不与酸作用,但SiO2能与HF作用。
6 无机酸一般易溶于水,但H2SiO3难溶于水。
因为玻璃中含有SiO2,，会与NaOH反应生成 有粘合性的硅酸钠，使瓶塞打不开。 2.氢氟酸应如何保存？ 保存在塑料瓶中
实验室盛装NaOH 溶液的试剂瓶用橡 1.一个盛有NaOH的试剂瓶被瓶塞粘住，不能打开， 瓶塞被粘住的原因是什么？ 胶塞而不用玻璃塞
3.为什么可以用玻璃瓶盛放氢氧化钠溶液?
二氧化硅与氢氧化钠溶液反应后生成硅酸钠,生成的硅酸盐 覆盖在玻璃表面,会阻碍反应的进行,故可用玻璃瓶盛放氢
硅的化学性质 O2、Cl2、H2SO4、HNO3 等发 硅的化学性质不活泼,常温下不与③______________________ 3 生反应,但在加热时研细的硅能在氧气中燃烧:④ Si+O2 SiO2 ___________________ 。 4 硅的用途 集成电路 硅可用来制造⑤____________、太阳能电池、硅整流器等。硅 合金可用来制造变压器铁芯,耐酸设备等。
氧化钠溶液。
课堂小结
1.硅位于元素周期表第ⅣA族碳的下方,原子结 构图为 既不易失去也不易得到电子， 主要形成四价化合物。 2. 二氧化硅 （1）二氧化硅是正四面体的空间网状结构。 （2）二氧化硅的物理性质：难溶于水，熔沸点高。 （3）二氧化硅的化学性质：稳定，不活泼。
SiO2+CaO CaSiO3 ________________________________________ 。
鲁科版高中化学必修一课件化学：4.1《无机非金属材料的主角—硅》课件
（1）硅酸的制备
• Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓
• N（a22S）iO硅3 +酸H的2O性+质CO2 == Na2CO3 + H2SiO3↓
①不稳定性
加热
②H弱2S酸iO性3===H2O+SiO2
H2SiO3+2NaOH=2 H2O +Na2SiO3
（3）硅胶(SiO2）
⑷水泥的性能：水泥具有水硬性。
水泥砂浆： 水泥、沙子和水的混合 物——建筑黏合剂。
混凝土： 水泥、沙子和碎石的混合物。
2、玻璃： ⑴玻璃的生产原料：
纯碱、石灰石和石英。
⑵生产过程：
高温
Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑
高温
CaCO3 +SiO2===CaSiO3 + CO2↑
⑶普通玻璃的成分： Na2SiO3、CaSiO3和SiO2组成 的混合物。
4.二氧化硅化学性质 ① 是酸性氧化物
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O SiO2 + 2OH— ==SiO32-+ H2O
高温 SiO2+CaO===CaSiO3
②不能与水反应
③在高温下与碳酸盐的反应
高温 SiO2+Na2CO3==CO2 +Na2SiO3
高温 SiO2+CaCO3===CO2 +CaSiO3
关于硅酸盐说明：
1.除硅酸钾、硅酸钠、硅酸铵以外均难溶于水
2.硅酸钠是常见的可溶性硅酸盐之一，俗
称泡花碱；它的水溶液俗称水玻璃，是一
种粘合剂；
[水玻璃可保存玻璃瓶中,但不能使用玻璃塞,要用橡胶塞]
高中化学 《硅 无机非金属材料》课件 鲁教版必修1
Si+4HF=SiF4↑+2H2↑*
2、 硅的工业制法
制粗硅：
SiO2 +2C =高=温=Si + 2CO↑
（粗硅）
硅铁
氧化剂：SiO2 得到电子发生还原反应
硅锰合金
还原剂： C 失去电子发生氧化反应
硅钡合金
小资料：
硅芯片、大规模集成电路及相应的计算机技术都需要有 高纯度的硅才能实现，所以需要对粗硅进行提纯：
阅读教材 P107 有色玻璃
2、水泥的主要原料是石灰石和黏土，普通水泥的主要成
分是：硅酸二钙:2CaO·SiO2 、硅酸三钙:3CaO·SiO2 、铝酸 三钙:3CaO·Al2O3
水泥具有水硬性，与水掺和搅拌并静止后，很 容易凝固变硬。由于具有这一优良特性，水泥才 被广泛用做建筑材料。
水泥 、沙子和碎石的混合物叫做混凝土.混凝土常 用钢筋做结构，这就是通常所说的钢筋混凝土. 钢筋混凝土强度大，常用来做高楼大厦、桥梁等 高大建筑。
氧化铝眼镜 氧化铝坩埚
惰性氧化铝瓷球 氧化铝载体
资料：新型无机非金属材料的主要品种、性
能及用途
氧化铝（ Al2O3）陶瓷（人造刚玉） ①高熔点；②高硬度；③可制成透明 主要 陶瓷；④无毒、不溶于水，强度高； 特性 ⑤对人体有较好的适应性
主要
高级耐火材料，刚玉球磨机；高压钠 灯的灯管、人造骨、人造牙、人造心
硅酸盐材料是传统的无机非金属材料。硅酸 盐制品性质稳定，熔点较高，大都难溶于水。 玻璃、水泥是常见的硅酸盐材料。
1、普通玻璃的主要原料是纯碱（Na2CO3）、 石灰石（CaCO3)、石英(SiO2),生产过程中主要 的 化学反应： CNaaCCOO33++SSiiOO高22高==温==温===NCaa2SSiiOO33++CCOO22↑↑ 普通玻璃的主要成分：SiO2、CaSiO3、Na2SiO3
2、 硅的工业制法
制粗硅：
SiO2 +2C =高=温=Si + 2CO↑
（粗硅）
硅铁
氧化剂：SiO2 得到电子发生还原反应
硅锰合金
还原剂： C 失去电子发生氧化反应
硅钡合金
小资料：
硅芯片、大规模集成电路及相应的计算机技术都需要有 高纯度的硅才能实现，所以需要对粗硅进行提纯：
阅读教材 P107 有色玻璃
2、水泥的主要原料是石灰石和黏土，普通水泥的主要成
分是：硅酸二钙:2CaO·SiO2 、硅酸三钙:3CaO·SiO2 、铝酸 三钙:3CaO·Al2O3
水泥具有水硬性，与水掺和搅拌并静止后，很 容易凝固变硬。由于具有这一优良特性，水泥才 被广泛用做建筑材料。
水泥 、沙子和碎石的混合物叫做混凝土.混凝土常 用钢筋做结构，这就是通常所说的钢筋混凝土. 钢筋混凝土强度大，常用来做高楼大厦、桥梁等 高大建筑。
氧化铝眼镜 氧化铝坩埚
惰性氧化铝瓷球 氧化铝载体
资料：新型无机非金属材料的主要品种、性
能及用途
氧化铝（ Al2O3）陶瓷（人造刚玉） ①高熔点；②高硬度；③可制成透明 主要 陶瓷；④无毒、不溶于水，强度高； 特性 ⑤对人体有较好的适应性
主要
高级耐火材料，刚玉球磨机；高压钠 灯的灯管、人造骨、人造牙、人造心
硅酸盐材料是传统的无机非金属材料。硅酸 盐制品性质稳定，熔点较高，大都难溶于水。 玻璃、水泥是常见的硅酸盐材料。
1、普通玻璃的主要原料是纯碱（Na2CO3）、 石灰石（CaCO3)、石英(SiO2),生产过程中主要 的 化学反应： CNaaCCOO33++SSiiOO高22高==温==温===NCaa2SSiiOO33++CCOO22↑↑ 普通玻璃的主要成分：SiO2、CaSiO3、Na2SiO3
鲁科版化学必修1《硅、无机非金属材料》课件
2
主要特性和应用
不同类别的无机非金属材料，如金刚石、二氧化硅和氮化硅等，在汽车、工程和 通信等领域有广泛应用。
3
在工业中的重要性
无机非金属材料在工业生产中扮演着重要角色，有助于提高产品质量和降低生产 成本。
案例分析
实际案例图解与分析
举例介绍不同硅材料和无机非金属材料在 工业应用中的各种情形和效果。
硅材料
基本特性和应用
硅是一种半导体材料，在电力、电子器件和 太阳能电池等方面广泛应用。
生产过程和性质
硅的生产过程包括加热、还原和提纯等步骤， 得到的硅材料有优良的功效。
种类和应用领域
硅材料种类丰富，如硅晶体、硅橡胶、硅酸 盐水泥等，在建筑、制造和医疗等领域均有 应用。
无机非金属材料
1
概念和特点
无机非金属材料包括陶瓷、水泥和玻璃等，具有无机、硬质、脆性等特点。
实用
通过课程，深入了解 硅和无机非金属材料 在各领域的应用和效 果，很有收获。
2 教学方法灵活多样 3 资源齐备、贴心
老师采用多种教学方 法，如图解、实验和 案例分析等，使得学 习更加生动有趣。
老师为学生提供了丰 富的资源和指导，帮 助我们更好地理解和 掌握知识。
鲁科版化学必修1《硅、 无机非金属材料》ppt课 件
在本节课程中，我们将探讨硅和无机非金属材料。这些材料在现代工业中扮 演着重要角色。
课程介绍
课程名称和章节
包括硅和无机非金属材料，探讨它们的基本特性和应用。
学习目标和重点
了解各种硅材料和无机非金属材料的应用领域和工业重要性。
教学方法和资源
通过案例分析、实验和图解等多种方式进行教学，并提供丰富的资源帮助学习。
不同材料间的对比和应用范例
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天然存在： 天然存在：石英 水晶 硅藻土 (1)水晶用于制造电子 水晶用于制造电子 仪器的重要部件、 仪器的重要部件、光 学仪器、 学仪器、工艺品 (2)光导纤维原料 光导纤维原料 (3)制玻璃 制玻璃
三、硅酸盐与无机非金属材料
玻璃 纯碱、石灰石、 纯碱、石灰石、 原料 石英 高温 CaCO3+SiO2 反应 CaSiO3+CO2↑ 高温 原理 NaCO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑ 反应 高温 条件 强热 冷却 生产 原料→熔体→ 原料→熔体→玻璃 过程 水泥 粘土、 粘土、 石灰石 陶瓷 粘土
一、硅的性质与用途
1、自然界中存在形式。 、自然界中存在形式。 2、硅是否有同素异形体？ 、硅是否有同素异形体？ 3、硅有那些化学性质？ 、硅有那些化学性质？ 4、硅的用途 、 5、工业上 如何生产硅？ 、 如何生产硅？
硅
小结】 【阅读·小结】碳与硅化学性质比较 阅读 小结
碳（ C ）
常温下很稳定， 常温下很稳定，在高温或点 燃的条件下有较强还原性。 燃的条件下有较强还原性。 点燃 C+O2 CO2 点燃 2C+O2 2CO △ C+CO2 2CO △ C+CuO CO+Cu 高温 C+H2O(气) CO+H2 气 高温 C+2H2SO4(浓) CO2↑ 浓 +2SO2↑+2H2O △ C+4HNO3(浓) CO2↑ 浓 +4NO2↑+2H2O
高级耐火材料，刚玉球磨机； 高级耐火材料，刚玉球磨机；高压钠 主要 灯的灯管、人造骨、人造牙、 灯的灯管、人造骨、人造牙、人造心 用途 瓣膜、人造关节等 瓣膜、
氮化硅（ 氮化硅（Si3N4）陶瓷 ①超硬度，耐磨损；②抗腐蚀，高温 超硬度，耐磨损； 抗腐蚀， 时也抗氧化； 抗冷热冲击而不碎裂； 主要 时也抗氧化；③抗冷热冲击而不碎裂； 耐高温且不易传热； ④耐高温且不易传热；⑤本身具有润 特性 滑性 制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、 制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、 主要 永久性模具等机械构件。用于制造柴 永久性模具等机械构件。 用途 油机中发动机部件的受热面等
2NaHCO3
== SiO32−+H2O
(4)不与酸反应 不与酸反应
(4)与氢氟酸反应 与氢氟酸反应 SiO2+4HF==SiF4+2H2O (腐蚀玻璃） 腐蚀玻璃） 腐蚀玻璃
制 法 与 用 途
(1)工业法 工业法 高温 CaCO3==CaO+CO2↑ ↑ (2)实验室制法 实验室制法 CaCO3+2H+== Ca2++H2O+CO2↑ ↑ (1)化工原料：制纯碱、 化工原料： 化工原料 制纯碱、 尿素； 尿素； (2)灭火 灭火 (3)干冰用人工降雨； 干冰用人工降雨； 干冰用人工降雨 (4)制碳酸饮料等 制碳酸饮料等
材料
传统
普通水泥 普通玻璃 粘土质陶瓷
新型
种类
特性
高温结构陶瓷 生物陶瓷 压电陶瓷 光导纤维 ①耐腐蚀、耐高温 ①耐高温、高强度 耐腐蚀、 耐高温、 质脆、 ②质脆、经不起热 ②具有电学特征 冲击 ③具有光学特性 ④具有生物功能
5、新型无机非金属材料的主要品种、性 、新型无机非金属材料的主要品种、 能及用途 氧化铝（ 人造刚玉） 氧化铝（ Al2O3）陶瓷（人造刚玉） ①高熔点；②高硬度；③可制成透明 高熔点； 高硬度； 陶瓷； 无毒、不溶于水，强度高； 主要 陶瓷；④无毒、不溶于水，强度高； 特性 ⑤对人体有较好的适应性
硅（Si） ）
常温下很稳定， 常温下很稳定，高温时也能 发生反应。 发生反应。
△ Si+O2 == SiO2
Si+2Cl2==SiCl4 Si+2F2=SiF4 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3 + 2H2↑ Si+4HF=SiF4↑+2H2↑
△
小结】 【阅读·小结】硅的工业制法与用途 阅读 小结
制粗硅： 制粗硅：
SiO2 +2C == Si + 2CO↑
提 纯：
高温
硅铁
Si+2Cl2==SiCl4 SiCl4+2H2==Si+4HCl
（高纯硅） 高纯硅） 高温
高温
硅锰合金
二、SiO2与光导纤维
小结】 【阅读·小结】 CO2与SiO2的比较 阅读 小结
化学式 分类 CO2 酸性氧化物 SiO2 酸性氧化物 (1)无色晶体 无色晶体
抗氧化、 抗氧化、抗酸 碱腐蚀、耐高 碱腐蚀、 温、绝缘 土器、陶器、 土器、陶器、 瓷器、 瓷器、炻器等 (1)化学实验中 化学实验中 的坩埚、 的坩埚、蒸发 皿(2)建筑中的 建筑中的 砖、瓦(3)电器 电器 中的绝缘瓷
建筑材料
传统无机非金属材料与新型 传统无机非金属材料与新型 无机非金属材料的特性对比 无机非金属材料的特性对比
CO2+2OH- == CO32 − +H2O
(1)酸性氧化物 酸性氧化物 不与水反应 SiO2+CaO== CaSiO3
SiO2 +Байду номын сангаасOH高温 高温
化 (2)弱氧化性 弱氧化性 (2)弱氧化性 弱氧化性 高温 高温 CO2+C === 2CO 学 CO SiO2+2C=== Si+2CO ↑ 与盐反应(在溶液中 与盐反应 在溶液中) 与盐反应(固体 与盐反应 固体) 性 (3)与盐反应 在溶液中 (3)与盐反应 固体 CO2+Na2CO3+H2O= 高温 质 SiO2+CaCO3 == CaSiO 3 +CO2↑
物理 性质
(1)无色无味气体 无色无味气体 不溶于水 (2)能溶于水(1:1常温 (2)不溶于水 常温) 能溶于水 常温 (3)比空气重 比空气重 (3)熔、沸点较高 熔 (4)无毒 无毒 (4)硬度大 硬度大
(1)酸性氧化物 酸性氧化物 CO2+H2O== H2CO3 CO2+CaO== CaCO3
硅酸盐
非晶体，透明、水硬性： 非晶体，透明、水硬性：无论在水 无固定熔点， 无固定熔点， 中还是在空气中均 特性 能硬化（ 可在一定温度 能硬化（是不可逆 过程） 范围内软化 过程） 普通玻璃、 普通玻璃、特 种类 种玻璃 化学仪器、 化学仪器、光 学仪器、 学仪器、运动 器材、 用途 器材、通讯器 窗玻璃、 材、窗玻璃、 玻璃瓶、 玻璃瓶、杯 不同标号
高温下发生 烧结时发生复杂 复杂的物理、 复杂的物理、 物理、 物理、化学变化 化学变化
高温
高温
混合→成型→ 混合→成型→干燥 磨→烧→磨 凝结→冷却→ 凝结→冷却→陶器
SiO2 主要 CaSiO3 成分 Na SiO 2 3
硅酸二钙:2CaO·SiO2 硅酸二钙 硅酸三钙:3CaO·SiO2 硅酸三钙 铝酸三钙: 铝酸三钙 3CaO·Al2O3
水晶制品
第四章
第一节 硅 无机非金属材料
联想·质疑 联想 质疑
无机非金属材料主要有哪些种类？ 1、无机非金属材料主要有哪些种类？ 它们有何共同特点？ 它们有何共同特点？ 什么是半导体材料？ 2、什么是半导体材料？现在用途最广的 半导体材料是什么？ 半导体材料是什么？ 写出硅的原子结构简图， 3、写出硅的原子结构简图，与所学的哪 种元素的原子结构有相似之处？ 种元素的原子结构有相似之处？ 硅属于哪一类物质， 4、硅属于哪一类物质，预测它可能具有 怎样的性质？ 怎样的性质？