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课件网) 第三节 无机非金属材料 武汉东湖新技术开发区，简称“东湖高新区”，别称“中国光谷”。光谷已成为全球最大的光纤光缆研制基地、全国最大的光器件研发生产基地、国内最大的激光产业基地。 光纤光缆、光器件的主要成分是什么？ 1.了解陶瓷、玻璃、水泥等传统硅酸盐材料的生产原料、性能和主要用途。 2.了解晶体硅、二氧化硅、新型陶瓷、碳纳米材料的性能和用途，感受新型无机非金属材料的奇特性能及其在高科技领域所发挥的重要作用。 1.能从物质的类别、元素的价态的角度，预测分析单质硅、二氧化硅的性质及转化规律。（宏观辨识与微观探析） 2.通过工业上制备高纯硅的案例，能根据制备原理设计实验方案，发现和提出有探究价值的问题，并对方案进行优化。（科学探究与创新意识） 3.通过硅及其化合物在材料家族中的应用，感受化学在科技发展和社会进步中的作用和贡献。（科学态度与社会责任） 一、硅酸盐材料 具有硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点。 传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料———陶瓷、玻璃、水泥。 1.陶瓷（China） 描述景德镇的陶瓷有这样一句话: 薄如纸、色如玉、声如磬。 原料： 条件： 用途： 建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等 黏土 高温烧结 2.玻璃 纯碱、石灰石、石英 硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅 玻璃窑 高温熔融，复杂的物理和化学变化 SiO2+CaCO3=== CaSiO3+CO2 SiO2+Na2CO3=== Na2SiO3+CO2 高温 高温 奥塞博物馆馆顶使用了３.５万平方米的玻璃天棚。 原料： 设备： 条件： 主要反应： 主要成分： 建筑材料、光学仪器、各种器皿、玻璃纤维等 用途： 3.水泥 黏土、石灰石 原料 设备： 水泥回转窑 条件： 煅烧，复杂的物理和化学变化 主要成分： 硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙等 用途： 辅料石膏调节水泥硬化速率 建筑材料 水泥砂浆：水泥、沙子和水的混合物 混凝土：水泥、沙子、碎石的混合物 砼，汉语词汇，拼音tóng，混凝土的同义词。在工程设计和施工中，经常把混凝土三个字简写为砼。砼字的创造者是著名结构学家蔡方荫教授。 硅酸钠，又名泡花碱，其水溶液俗称“水玻璃”，具有粘性和阻燃性。 硅酸盐种类很多，大多数难溶于水，最常见的可溶性硅酸盐是Na2SiO3、K2SiO3。 4.硅酸钠———最简单的硅酸盐 用作肥皂填料、木材防火剂及胶粘剂等。 二、新型无机非金属材料 1.硅 硅是亲氧元素，自然界中无游离态单质硅，常以化合态存在，主要形式为二氧化硅和硅酸盐。 硅在地壳中含量仅次于氧，位于第二位。 C Si 2 4 +6 2 8 4 +14 （1）存在 （2）结构 碳原子和硅原子最外层均有四个电子，既不容易失去电子，又不容易得到电子，主要形成四价化合物。 （3）性质（选学） （4）用途 Si+O2===SiO2 Si+2Cl2=== SiCl4 Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑ Si+4HF===SiF4 ↑ +2H2↑ 高温 △ 晶体硅是良好的半导体材料。硅芯片是各种计算机、微电子产品的核心。 （5）制备 价值5元的沙子 SiO2 Si 价值5000元的芯片 点沙 成金 2.二氧化硅 （1）存在 （2）物理性质 难溶于水，熔点高，硬度大。 （3）化学性质 SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O 分类———酸性氧化物 价态———最高价（氧化性） 特性———与氢氟酸反应 SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O SiO2＋2C===Si+2CO↑ 高温 SiO2＋CaO===CaSiO3 高温 此反应能否说明碳的非金属性强于硅的非金属性？ 1、实验室盛NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞不用玻璃塞？ 2、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸？ 3、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 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。 ... ...
