1、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课时本课以生活中使用硅酸盐制品的图片入手，引导学生认识硅酸盐。应用对比、实验微课认识硅酸钠的性质和用途，接着按三大无机非金属材料陶瓷、玻璃和水泥以及单质硅的性质和用途的顺序展开。为了突出硅酸盐在生活中的广泛应用，利用多张彩色图片，产生视觉冲击；并介绍新型的无机功能材料，开拓学生的科学视野。本课设计了针对性习题，与本节知识紧密相连。让学生不仅学习知识而且学会应用知识的技能。最后采用绘制转换关系图的方式帮助学生完善硅的相关知识体系。1、了解Na2SiO3的性质、用途。知道常见的陶瓷、玻璃、水泥是硅酸盐制品。2、知道硅单质的性质以及是良好
2、的半导体材料，能说出它的主要用途。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。3、表示方法硅酸钠：Na2SiO3硅酸钙：CaSiO3硅酸钠：Na2O SiO2硅酸钙：CaO SiO2(1)、化学式法(2)、氧化物法 适用于简单的硅酸盐书写规则：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)2K2O3Al2O36SiO22H2O高岭石：Al2(Si2
3、O5)(OH)4Al2O3 2SiO2 2H2O长石：KAlSi3O8K2OAl2O36SiO24、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。Na2SiO3CO2H2ONa2CO3H2SiO3盛放和保存水玻璃时应该注意什么？、盛Na2SiO3溶液的试剂瓶密封保存，否则吸收空气中CO2会变质、不可以使用玻璃塞，因为它本身是一种玻璃黏胶剂。不能燃烧，不易被腐蚀，热稳定性好【实验4-
4、2】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(3)、用途制备硅胶和木材防火剂的原料5、三种常见的硅酸盐产品硅酸盐产品陶瓷水泥玻璃使用量最大的无机非金属材料。陶瓷:以黏土为原料，经高温烧结而成。人面鱼纹盆(陶瓷)玻璃:以纯碱、石灰石和石英为原料。Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2 CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2 高温高温水泥:以石灰石和黏土为原料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Na2OCaO6SiO2陶瓷黏土水泥黏土和石灰石 水泥回转窑3C
5、aOSiO22CaOSiO23CaOAl2O3(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。(3)硅橡胶具有既耐高温 又耐低温的性质硅橡胶分子筛(4)用作吸附剂和催化剂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、超导陶瓷等生物陶瓷1、硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，下列关于水玻璃的说法中，正确的是()A、水玻璃是一种纯净物 B、水玻璃可以作木材防火剂 C、水玻璃与盐酸反应所得到的 胶状物是二氧化硅 D、滴有酚酞的水玻璃呈红色，说明水玻璃是碱B 2、下列说法正确的是()A、
6、制造水泥和玻璃的原料中都有石灰石 B、向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体，出现白色沉淀，说明H2SiO3的酸性比H2CO3强 C、钠长石(化学式Na2OAl2O3 6SiO2)属于硅的氧化物 D、钾长石(KAl Si3O8可表示为氧化物形式K2OAl2O33SiO2A 二、硅单质1、硅的工业制法 粗硅的制取：粗硅的提纯：2C+SiO2 Si(粗)+2CO高温Si(粗)+2Cl2 SiCl4 SiCl4+2H2 Si(纯)+4HCl高温3、物理性质：2、存在形式晶体硅无定形硅结构类似于金刚石，为硬而脆的灰黑色固体,熔点高,硬度大。导电性介于导体和绝缘体之间。4、化学性质在常温下化
7、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加热时，能与氧气、氯气、碳等反应。Si+4HF SiF4+2H2Si+2F2SiF4 Si +O2 SiO2Si+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。硅及其化合物之间的转换O2 C NaOH HCl 1下列试剂可用带玻璃塞的玻璃瓶存放的是 ()ANaOH溶液 BNa2SiO3溶液 C盐酸 D氢氟酸2、下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是 ()硅是构成一些
8、岩石和矿物的基本元素 水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 高纯度的硅单质广泛应用于制造光导纤维 陶瓷材料是人类应用很早的硅酸盐材料 A、B、C、D、C C 3、硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。(1)SiO2是玻璃的成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为，工艺师常用(填物质名称)来雕刻玻璃。(2)用Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧，体现Na2SiO3的用途可作的原料。SiO2 2NaOH=Na2SiO3 H2O氟化氢防火材料C SiO2(3)工业上常用制备硅单质，该反应中有元素化合价升高的物质是(填化学式，下同)，氧化剂是。4、用地壳中某主要元素生产的多种茶农在现代高科技中占有重要位置，足键化学对现代文明的重要作用。例如：(1)计算机芯片的主要成分是 ；(2)光导纤维的主要化学成分是 ；(3)目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是 ；(4)常用作吸附剂、干燥剂或催化剂载体的物质是 。硅二氧化硅硅硅胶