高中化学新人教浙江必修2第5章第3节无机非金属材料ppt课件

,必备知识,自主学习,关键能力,合作学习,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第三节无机非金属材料,第三节无机非金属材料,高中化学新人教浙江必修2第5章第3节无机非金属材料ppt课件,一、硅酸盐材料,必备知识,自主学习,产品,主要原料,主要设备,主要成分,用途,陶瓷,_(,主要成分为,含水的铝硅酸盐,),硅酸盐,建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等,玻璃,_,、,_,、,石英砂,(,主要成分,是,_),玻璃窑,_,、,_,、,SiO,2,建筑材料、光学仪器、各种器皿、高强度复合材料等,水泥,石灰石、黏土,水泥回转窑,硅酸盐,建筑材料、水利工程,黏土,纯碱,石灰石,Na,2,SiO,3,CaSiO,3,SiO,2,一、硅酸盐材料必备知识自主学习产品主要原料主要设备主要成分,【,自主探索,】,(1),硅酸盐材料具有哪些常见特点,?,这是什么原因造成的,?,生产水泥时为什么加入适量石膏,?,提示,:,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,这是由于硅氧四面体的特殊结构决定的。加入适量石膏是为了调节水泥的硬化速率。,【自主探索】,(2)(,情境思考,),藏器曰玻璃,西国之宝也。玉石之类,生土中。或云千岁冰所化,亦未必然。时珍曰出南番。有酒色、紫色、白色,莹澈与水精相似,碾开有雨点花者为真。外丹 家亦用之。药烧者有气眼而轻。如何书写玻璃生产中的两个重要反应方程式,?,提示,:,Na,2,CO,3,+SiO,2,Na,2,SiO,3,+CO,2,;,CaCO,3,+SiO,2,CaSiO,3,+CO,2,。,高温,=,高温,=,(2)(情境思考)藏器曰玻璃,西国之宝也。玉石之类,生土中,(3)(,教材二次开发,),教材中描述“生产中采用不同的原料和工艺,可以制得多种具有不同性能和用途的玻璃”。,用途,玻璃中添加的原料,优点,制造眼镜、照相机,和透镜等,添加含,_,的原料,透光性好,折射率,_,实验室使用的,玻璃仪器,加入,_,耐化学腐蚀、,耐温度急剧变化,建筑、装饰,_,或盐,彩色玻璃,铅,强,硼酸盐原料,金属氧化物,(3)(教材二次开发)教材中描述“生产中采用不同的原料和工艺,二、新型无机非金属材料,1.,硅和二氧化硅,(1),硅元素的存在与结构,二、新型无机非金属材料,(2),单质硅的制备,:,(2)单质硅的制备:,(3),硅和二氧化硅的用途,(,连一连,),(3)硅和二氧化硅的用途(连一连),2.,新型陶瓷,2.新型陶瓷,3.,碳纳米材料,碳纳米材料在,能源、,_,、医药等领域有,广阔的前景。,信息,3.碳纳米材料信息,【,自主探索,】,(1),为什么实验室盛放,NaOH,溶液的试剂瓶要用橡胶塞而不能用玻璃塞,?,提示,:,当玻璃瓶配玻璃塞时,瓶口内壁和瓶塞外壁都进行了磨砂处理。玻璃中含,SiO,2,磨砂玻璃遇到强碱如,NaOH,溶液时,SiO,2,与,NaOH,反应生成,Na,2,SiO,3,使试剂瓶受腐蚀。,Na,2,SiO,3,有良好的黏结性,它易使瓶口与瓶塞黏在一起而难以开启。故使用橡胶塞而不能使用玻璃塞。,【自主探索】,(2)(,知识关联,),如何通过实验证明生石灰中既混有石英,又混有石灰石,?,提示,:,先加过量的盐酸搅拌,观察是否有不溶物剩余及气泡出现,;,若有不溶物则滤出,投入氢氧化钠溶液中看其是否溶解。,(3)(,情境思考,),光导纤维被认为是,20,世纪最伟大的发明之一,它使信息高速公路在全球迅猛发展。光导纤维的主要成分是什么,?,提示,:,光导纤维的主要成分是,SiO,2,。,(2)(知识关联)如何通过实验证明生石灰中既混有石英,又混有,(4)(,教材二次开发,),教材中描述“新型陶瓷与传统陶瓷相比,在成分上有了很大变化。”新型陶瓷和传统陶瓷相比较,性能上各有哪些优点,?,提示,:,传统陶瓷具有性质稳定、抗腐蚀、耐高温等特点,但是质脆,经不起热冲击。新型陶瓷具有传统陶瓷的优点外,还有某些特征如,:,强度高,具有电学、光学特性等。,(4)(教材二次开发)教材中描述“新型陶瓷与传统陶瓷相比,在,SiO,2,2NaOH,=,Na,2,SiO,3,H,2,O,分,类,酸性氧化物,价,态,最高价,(,氧化性,),特,性,与氢氟酸反应,SiO,2,4HF=SiF,4,2H,2,O,SiO,2,2C=Si+2CO,SiO,2,CaO=CaSiO,3,SiO,2,高温,高温,二氧化硅的化学性质,SiO22NaOH=Na2SiO3H2O分类酸性氧化,Si,Na,2,SiO,3,SiO,2,H,2,SiO,3,O,2,/,F,2,Na,2,O,、,NaOH,H,2,O+CO,2,/HCl,NaOH,物质类别,化,合,价,单质,氧化物,盐,含氧酸,0,+4,酸碱转化,氧化还原转化,Na,2,CO,3,C/,高温,SiF,4,HF,HF,NaOH,SiCl,4,Cl,2,H,2,氯化物,硅元素的价类图,SiHCl,3,HCl,H,2,+2,SiNa2SiO3SiO2H2SiO3O2/F2Na2O,关键能力,合作学习,知识点,CO,2,和,SiO,2,深度对比,化学式,CO,2,SiO,2,构成,CO,2,分子,1,个,Si,周围有,4,个,O,1,个,O,周围有,2,个,Si,呈空间网状结构,无,SiO,2,分子,物理性质,气体,熔、沸点低,溶于水,固体,熔、沸点高,硬度大,不溶于水,与碱性氧,化物反应,CaO+CO,2,=CaCO,3,CaO+SiO,2,CaSiO,3,与碱溶液,反应,2NaOH+CO,2,=Na,2,CO,3,+H,2,O,SiO,2,+2NaOH=Na,2,SiO,3,+H,2,O,与盐反应,Na,2,SiO,3,+CO,2,+H,2,O,=,Na,2,CO,3,+H,2,SiO,3,SiO,2,+Na,2,CO,3,Na,2,SiO,3,+CO,2,高温,=,高温,=,关键能力合作学习知识点CO2和SiO2深度对比化学式,化学式,CO,2,SiO,2,与碳反应,C+CO,2,2CO,2C+SiO,2,Si+2CO,与,H,2,O,作用,CO,2,+H,2,O H,2,CO,3,与水不反应,与酸反应,不反应,只与氢氟酸反应,SiO,2,+4HF=SiF,4,+2H,2,O,用途,干冰用于人工降雨,合成肥料,制饰品、制实验室里的坩埚、制光导纤维,高温,=,=,化学式CO2SiO2与碳反应C+CO2 2CO2C+S,【,规律方法,】,用氧化物形式表示硅酸盐的化学式,(1),氧化物的书写顺序,:,较活泼金属的氧化物较不活泼金属的氧化物二氧化硅水。,(2),氧化物之间以“,”,隔开,计量数配置应化为整数,且计量数只表示该氧化物的数目。,(3),用氧化物形式表示时,各元素的化合价应保持不变。,【规律方法】,【,合作探究,】,(1)(,思维升华,),同主族元素的性质具有递变性,则酸性,H,2,CO,3,H,2,SiO,3,。此结论与,反应,SiO,2,+Na,2,CO,3,Na,2,SiO,3,+CO,2,是否矛盾,?,如何设计实验证明,H,2,CO,3,的酸性大,于,H,2,SiO,3,?,提示,:,不矛盾。元素的非金属性,CSi,则酸性,H,2,CO,3,H,2,SiO,3,。可通过反应,Na,2,SiO,3,+CO,2,+H,2,O=Na,2,CO,3,+H,2,SiO,3,(,白色,),证明。,高温,=,【合作探究】高温=,(2)(,情境思考,),本草衍义,中有如下叙述,:“,嘉州峨眉山有燕萨石,形六棱而锐首,色莹白明澈。”这里“燕萨石”的主要成分,SiO,2,燕萨石的克星是氢氟酸,氢氟酸为什么能使燕萨石瞬间溶解,?(,科学态度与社会责任,),提示,:,SiO,2,与氢氟酸反应生成,SiF,4,和,H,2,O,。,(2)(情境思考)本草衍义中有如下叙述:“嘉州峨眉山有燕,(3)“,玛瑙”早期被书写成“马脑”。因“色如马脑,故从彼名”。自佛经传入中国后,翻译人员考虑到“马脑属玉石类”,于是巧妙地译成“玛瑙”。,玛瑙的主要成分为二氧化硅,由于与水化二氧化硅,(,硅酸,),交替而常重复成层。因其夹杂氧化金属,颜色可从极淡色以至暗色。想一想如何由二氧化硅制取硅酸,(H,2,SiO,3,)?,提示,:,二氧化硅不与水反应,故应先与碱,(,如,NaOH,溶液,),反应生成硅酸盐,再与酸,(,如盐酸,),反应生成硅酸。,(3)“玛瑙”早期被书写成“马脑”。因“色如马脑,故从彼名”,(4)(,教材二次开发,),教材中描述“工业制备高纯硅的原理示意图”。能否通过,反应,SiO,2,+2C Si(,粗,)+2CO,证明,C,、,Si,的非金属性强弱,?,同主族元素性质具,有一定的相似性,根据,2Mg+CO,2,2MgO+C,你能写出镁和二氧化硅反应的化学,方程式吗,?(,宏观辨识与微观探析,),提示,:,硅的还原性比碳强,而碳在高温下却能从,SiO,2,中还原出硅。,2Mg+SiO,2,Si+2MgO,。,高温,=,点燃,=,高温,=,(4)(教材二次开发)教材中描述“工业制备高纯硅的原理示意图,【,典例示范,】,【,典例,】,下列关于,SiO,2,和,CO,2,的说法中正确的是,(,),A.CO,2,、,SiO,2,都能与碱及碱性氧化物反应,B.CO,2,和,SiO,2,与水反应分别生成相应的酸,C.CO,2,和,SiO,2,在一定条件下均能将碳还原为,CO,D.CO,2,和,SiO,2,都是由相应的分子构成的,【,解题指南,】,解答本题注意以下两点,:,(1),二氧化碳、二氧化硅的构成不同。,(2),二氧化碳和二氧化硅所属类别相同,但性质存在很大差异。,【典例示范】,【,解析,】,选,A,。,CO,2,、,SiO,2,都是酸性氧化物,都能与碱及碱性氧化物反应,故,A,正确,;,SiO,2,不溶于水,也不能和水反应生成硅酸,B,不正确,;,根据反应,C+CO,2,2CO,、,2C+SiO,2,Si+2CO,C,被氧化为,CO,C,不正确,;CO,2,是由分子构成的,SiO,2,是由,Si,、,O,原子直接构成的,D,不正确。,高温,=,=,【解析】选A。CO2、SiO2都是酸性氧化物,都能与碱及碱性,【,母题追问,】,(1)SiO,2,既能与,NaOH,溶液反应,也能与氢氟酸反应,能认为,SiO,2,属于两性氧化物吗,?,提示,:,SiO,2,不属于两性氧化物。两性氧化物指既能与酸反应,又能与碱反应生成盐和水的氧化物。,SiO,2,能与氢氟酸反应,但并不生成盐和水,这只是,SiO,2,的一个特性,SiO,2,属于典型的酸性氧化物。,(2),常见的由原子构成的物质有哪些,?,提示,:,Si,、,SiO,2,、,SiC,、金刚石等。,【母题追问】(1)SiO2既能与NaOH溶液反应,也能与氢氟,【,素养训练,】,1.2020,年新型冠状病毒肺炎疫情全球暴发,对学生的学习造成严重的影响,我国各地推出了“停课不停学”的政策,利用空中课堂进行教学,信号主要通过光纤进行传播,光纤的主要成分为,SiO,2,。,下列叙述正确的是,(,),A.CO,2,与,SiO,2,都能跟,H,2,O,反应生成相应的酸,B.SiO,2,与,CO,2,都不能与酸反应,C.SiO,2,与,CO,2,(,干冰,),都能够与氢氧化钠溶液反应,D.,水晶的主要成分是,CaSiO,3,【素养训练】,【,解析,】,选,C,。,A,项,CO,2,与水反应,SiO,2,不与水反应,也不溶于水,;B,项,SiO,2,为酸性氧化物,能与,HF,反应,但,CO,2,不与酸反应,;C,项,SiO,2,、,CO,2,(,干冰,),均能与,NaOH,溶液反应,:SiO,2,+2NaOH=Na,2,SiO,3,+H,2,O,CO,2,+2NaOH=Na,2,CO,3,+H,2,O;D,项,水晶是纯净的,SiO,2,。,【解析】选C。A项,CO2与水反应,SiO2不与水反应,也不,2.,用