化学新人教版必修1 第4章 第1节 第2课时硅酸盐和硅单质 课件

第四章非金属及其化合物第1节无机非金属材料的主角——硅第2课时你能说出下列材料的主要化学成分吗？一、硅酸盐1、概念硅酸盐是由_____、____和_______元素组成的化合物的总称。硅氧金属2、性质结构复杂，一般不溶于水，化学性质很稳定。书写规则：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。而且氧化物之间用“．”隔开。氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。练习：K(Al3Si3O10)(OH)2K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4Al2O3·2SiO2·2H2O长石：KAlSi3O8K2O·Al2O3·6SiO24、最简单的硅酸盐——Na2SiO3(1)、物理性质可溶于水，其水溶液俗称为水玻璃，是一种无色粘稠液体。(2)、化学性质①与酸反应Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓硅酸钠水溶液久置在空气中会出现什么现象？为什么？硅酸钠水溶液久置在空气中会出现白色浑浊。Na2SiO3＋CO2＋H2O＝Na2CO3＋H2SiO3↓盛放和保存水玻璃时应该注意什么？①、盛Na2SiO3溶液的试剂瓶密封保存，否则吸收空气中CO2会变质②、不可以使用玻璃塞，因为它本身是一种玻璃黏胶剂。放入蒸馏水放入Na2SiO3饱和溶液现象结论当水分蒸发后滤纸燃烧水分蒸发后，失去防火作用Na2SiO3防火效果好，用作防火剂当水分蒸发后滤纸不易燃烧②不能燃烧，不易被腐蚀，热稳定性好【实验4-2】制备木材防火剂的原料1、主要原料是黏土其化学式为：Al2(Si2O5)(OH)4,用氧化物形式表示是Al2O3·2SiO2·2H20。2、手工制造陶瓷的一般过程为混合、成型、干燥、烧结、冷却。在烧结前的胚体上涂加一些重金属离子的彩铀，这样处理的陶瓷制品绚丽多彩，备受人们喜爱。陶瓷人面鱼纹盆(陶瓷)玻璃：Na2CO3+SiO2====Na2SiO3+CO2↑

CaCO3+SiO2====CaSiO3+CO2↑高温高温硅酸盐产品原料主要设备主要成分玻璃纯碱、石灰石、石英玻璃窑Na2O·CaO·6SiO2陶瓷黏土水泥黏土和石灰石水泥回转窑3CaO·SiO22CaO·SiO23CaO·Al2O3(1)常见的硅酸盐产品—传统的无机非金属材料SiC(金刚砂)硅钢(2)、其它重要硅化物(1)碳化硅具有金刚石结构，可用作磨料。(2)含硅元素4%的硅钢具有导磁性。二、新型无机非金属材料：2、新型陶瓷高温结构陶瓷、压电陶瓷透明陶瓷、超导陶瓷等1、传统陶瓷的性能优点：一般说来，陶瓷具有抗氧化性、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等。缺点：质脆、经不起热冲击等。用高温结构陶瓷做的发动机叶片氮化硅陶瓷高压钠灯氧化铝透明陶瓷管三、硅单质1、硅的工业制法粗硅的制取：粗硅的提纯：2C+SiO2Si(粗)+2CO↑高温Si(粗)+2Cl2SiCl4SiCl4+2H2Si(纯)+4HCl高温4、化学性质①在常温下化学性质不活泼，但能与氟气、氢氟酸和强碱溶液反应Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑②加热时，能与氧气、氯气、碳等反应。Si+4HF=SiF4↑+2H2↑Si+2F2==SiF4↑Si+O2SiO2Si+2Cl2SiCl45、用途硅太阳能电池电脑的中央处理器(CPU)晶体硅的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。用于制作太阳能电池、计算机芯片等材料。硅元素单质硅Si+F2Si+HFSi+

NaOH

加热能与某些非金属单质反应（O2、Cl2）O2Na2SiO3、CaSiO3二氧化硅是光导纤维的主要原料，光导纤维可用作通讯材料和制造医用内窥镜等硅可制造集成路、太阳能电池等；硅合金可用来制造变压器铁芯、耐酸设备等。只有化合态SiO2硅酸盐C高温HF无游离态常温不活泼概括、整合桃江一中非金属及其化合物桃江一中非金属及其化合物桃江一中非金属及其化合物隋代烧制的三彩陶骆驼桃江一中非金属及其化合物桃江一中非金属及其化合物江西景德镇所烧制的瓷器桃江一中非金属及其化合物传统无机非金属材料：陶瓷、玻璃、水泥新型无机非金属材料：新型陶瓷高温结构陶瓷、压电陶瓷透明陶瓷、超导陶瓷等桃江一中非金属及其化合物高压钠灯的灯管就是用氧化铝陶瓷制作的。高压钠灯是发光效率很高的一种电光源，光色金白，在它的灯光下看物清晰，不刺眼。平均寿命长达1万小时～2万小时，比高压汞灯寿命长2倍，是白炽灯寿命的10倍，是目前寿命最长的灯。桃江一中非金属及其化合物注：钠蒸气放电发光问题早在1950年就得以解决，由于没有一种能抵御高温钠蒸气（1400℃）强烈腐蚀的特殊材料，所以，直到1965年才制取第一支高压钠灯。桃江一中非金属及其化合物大规模集成电路桃江一中非金属及其化合物太阳能电池一、玻璃1、主要原料是：纯碱、石灰石、石英。2、生产设备为：玻璃窑。3、发生的主要反应：

Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2↑，

CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2↑。4、玻璃的主要成分：硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅，它不是晶体，属于玻璃态物质，没有一定的熔点，加热到一定温度范围内逐步软化，此时它可以被人工吹制成形状不同的制品。一、玻璃普通玻璃的性能无色、透光和透热性能都很好。普通玻璃的抗强风，抗撞击的能力比较差，容易破碎并且有尖锐的棱角。探究：在生产过程中，提高SiO2

含量或加入B2O3，可制得高级化学反应容器；加入PbO，可制得光学玻璃；加入Co2O3,可制得蓝色玻璃；加入Cu2O可制得红色玻璃;而把普通玻璃放入钢化炉中加热，当接近软化温度时，取出急速冷却，即得钢化玻璃，常用于制造汽车或火车的车窗。

5、玻璃的优化玻璃的性能和用途是由什么决定的？

玻璃的性能和用途是由玻璃的化学组成决定的。化学组成不同，玻璃的性能和用途也就不同。

探究：6、玻璃的新发展光导纤维（光纤）

是从高纯度的石英玻璃熔融体中，拉出直径约100微米的细丝。

光学纤维胃镜现代通信用光缆光导纤维手术头灯用光导纤维做手术不用开刀如何减少和利用玻璃垃圾、节约能源、保护环境？在高温下玻璃有可塑性,回收碎玻璃洗净加温重新造型利用！如果我们把废弃物中的玻璃垃圾重新回收利用，这样不仅可以节约大量资源，还能够最大限度的减少垃圾的产生量，降低垃圾处理费用，减少占用土地资源，从而使我们的生活质量有明显改善。探究：china瓷器陶瓷在我国有悠久的历史，堪称中国的国粹，在新石器时期我们的祖先就已经能制造陶瓷，在历史的长河中，陶瓷曾经历过两个鼎盛时期，唐朝（“唐三彩”）和宋朝（“钧瓷”）陶瓷陶都：江苏宜兴瓷都：江西景德镇河南陶瓷：历史悠久，早在新石器时代便出现了最早期的陶器，到唐宋时期河南陶瓷古窑便遍布全省，宋代五大名窑中河南的钧、汝、官占去了三个之多。唐代：690年，武则天改国号“唐”为“周”，迁都洛阳，史称武周，也称“大周”。瓷器的使用在唐代更为普及，品种与造型更加新颖多样。宋代：中国陶瓷工艺发展到宋代，达到了炉火纯青的成熟阶段，艺术上取得了空前绝后的成就，一些以州命名的瓷窑体系特点明显。河南陶瓷氧化铝陶瓷新型陶瓷---高温