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高中化学人教版 (2019)必修 第二册第三节 无机非金属材料教案配套ppt课件
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第三节 无机非金属材料教案配套ppt课件，共23页。PPT课件主要包含了无机非金属材料等内容，欢迎下载使用。
一粒沙子的“艺术之旅”
集成电路
Si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
电脑中央处理器（CPU）
通过下列图片总结归纳出硅元素在自然界中的存在形式吗？
硅元素在自然界中的存在形式
硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤、约占地壳总量的90%以上。
硅是一种亲氧元素,在自然界中它总是与氧相互化合的，因此硅都以化合态存在于自然界，主要以氧化物及硅酸盐的形式存在。
碳—统治有机界：碳是构成有机物的主要元素。
硅—统治无机矿物界：硅是构成岩石与许多矿物的基本元素。
碳化硅(俗名：金刚砂)
工业上用焦炭还原石英砂可知制得含有少量杂质的粗硅
工业上利用焦炭与SiO2在高温下反应制备粗硅，由此能否说明碳的还原性大于硅？
提示：氧化性、还原性的强弱，必须是在通常的情况下发生的反应，上述反应是在高温条件下发生的，故不能比较还原性的强弱。
（1）硅元素的存在与结构
翻看元素周期表，找出硅元素的位置，画出其原子结构示意图，并与碳原子比较。
处于金属与非金属的过渡位置
硅原子和碳原子的最外电子层均有4个电子，其原子既不易失去也不易得到电子，主要形成四价的化合物。
硅在地壳中含量仅次于氧，位于第二位
二、二氧化硅（ SiO2）
结晶形（石英晶体）无定形——硅藻土
硅和SiO2都是正四面体结构性质很稳定
二氧化硅（ SiO2）的晶体结构
难溶于水，熔点高，硬度大。
化学性质很稳定，不活泼。
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。
①酸性氧化物 与碱性氧化物反应生成盐 SiO2 + CaO == CaSiO3
与强碱反应生成盐和水 SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 +H2O
③与HF的反应（ SiO2的特性）
SiO2 + 4HF = SiF4↑+ 2H2O
与某些盐的反应 SiO2 + Na2CO3 == Na2SiO3 + CO2↑
SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O
实验室不用玻璃瓶盛装氢氟酸！！
1、实验室盛NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞不用玻璃塞？
某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应，推断SiO2为两性氧化物是否正确?
NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生成 Na2SiO3，硅酸钠水溶液有粘性，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。 SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋H2O
不正确。因为二氧化硅跟氢氟酸反应产物不是盐和水，所以不属于两性氧化物，但是属于酸性氧化物。
耐高温、抗腐蚀、硬度高
特殊的光学、电学等性能
无机非金属材料根据组成、性能和应用的不同可分为___________________和__________________两种，其中传统无机非金属材料多为硅酸盐材料，通常包括陶瓷、玻璃和水泥三种
传统的无机非金属材料--硅酸盐材料
生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等
纯碱、石灰石和石英砂（主要成分是SiO2）
Na2SiO3、CaSiO3和SiO2
生产建筑材料、光学仪器和各种器皿，制造玻璃纤维用于高强度复合材料
黏土和石灰石以及其他辅料
大量用于建筑和水利工程
为什么硅酸盐材料大多具有硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点？
在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧四面体，其结构如图所示。每个Si结合4个O，Si在中心，O在四面体的4个顶角；许多这样的四面体还可以通过顶角的O相互连接，每个O为两个四面体所共有，与2个Si相结合。硅氧四面体结构的特殊性，决定了硅酸盐材料大多具有硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点
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电脑中央处理器（CPU）
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硅元素在自然界中的存在形式
硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤、约占地壳总量的90%以上。
硅是一种亲氧元素,在自然界中它总是与氧相互化合的，因此硅都以化合态存在于自然界，主要以氧化物及硅酸盐的形式存在。
碳—统治有机界：碳是构成有机物的主要元素。
硅—统治无机矿物界：硅是构成岩石与许多矿物的基本元素。
碳化硅(俗名：金刚砂)
工业上用焦炭还原石英砂可知制得含有少量杂质的粗硅
工业上利用焦炭与SiO2在高温下反应制备粗硅，由此能否说明碳的还原性大于硅？
提示：氧化性、还原性的强弱，必须是在通常的情况下发生的反应，上述反应是在高温条件下发生的，故不能比较还原性的强弱。
（1）硅元素的存在与结构
翻看元素周期表，找出硅元素的位置，画出其原子结构示意图，并与碳原子比较。
处于金属与非金属的过渡位置
硅原子和碳原子的最外电子层均有4个电子，其原子既不易失去也不易得到电子，主要形成四价的化合物。
硅在地壳中含量仅次于氧，位于第二位
二、二氧化硅（ SiO2）
结晶形（石英晶体）无定形——硅藻土
硅和SiO2都是正四面体结构性质很稳定
二氧化硅（ SiO2）的晶体结构
难溶于水，熔点高，硬度大。
化学性质很稳定，不活泼。
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。
①酸性氧化物 与碱性氧化物反应生成盐 SiO2 + CaO == CaSiO3
与强碱反应生成盐和水 SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 +H2O
③与HF的反应（ SiO2的特性）
SiO2 + 4HF = SiF4↑+ 2H2O
与某些盐的反应 SiO2 + Na2CO3 == Na2SiO3 + CO2↑
SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O
实验室不用玻璃瓶盛装氢氟酸！！
1、实验室盛NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞不用玻璃塞？
某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应，推断SiO2为两性氧化物是否正确?
NaOH溶液能与玻璃中的SiO2反应生成 Na2SiO3，硅酸钠水溶液有粘性，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。 SiO2 ＋ 2NaOH = Na2SiO3 ＋H2O
不正确。因为二氧化硅跟氢氟酸反应产物不是盐和水，所以不属于两性氧化物，但是属于酸性氧化物。
耐高温、抗腐蚀、硬度高
特殊的光学、电学等性能
无机非金属材料根据组成、性能和应用的不同可分为___________________和__________________两种，其中传统无机非金属材料多为硅酸盐材料，通常包括陶瓷、玻璃和水泥三种
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生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等
纯碱、石灰石和石英砂（主要成分是SiO2）
Na2SiO3、CaSiO3和SiO2
生产建筑材料、光学仪器和各种器皿，制造玻璃纤维用于高强度复合材料
黏土和石灰石以及其他辅料
大量用于建筑和水利工程
为什么硅酸盐材料大多具有硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点？
在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧四面体，其结构如图所示。每个Si结合4个O，Si在中心，O在四面体的4个顶角；许多这样的四面体还可以通过顶角的O相互连接，每个O为两个四面体所共有，与2个Si相结合。硅氧四面体结构的特殊性，决定了硅酸盐材料大多具有硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点
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