无机非金属材料——硅第二课时1
硅-第二课时
玻璃窑
高温
CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2↑ 成分：Na2SiO3 、CaSiO3 、 SiO2
练习：如何用氧化物的形式表示下列硅酸盐 硅酸钠： Na2SiO3
Na2O· SiO2
石棉：CaMg3Si4O12 3MgO· CaO· 4SiO2
长石：KAlSi3O8
K2O· Al2O3· 6SiO2
7、二氧化硅有哪些用途：
8、二氧化硅有哪些化学性质：
电 。 池
9、Na2SiO3的水溶液呈 酸
性。
10、硅酸是一种 弱 酸。在水中溶解度 很小 。因此， 硅酸浓度较大时，易形成软而透明的、胶冻状的硅酸凝胶， 硅酸凝胶经干燥脱水后，得到多孔的硅酸干凝胶，称 为 硅胶 。 11、硅胶多孔，吸附水分 能力强，常用作 干燥剂 。 12、实验室制硅酸的的化学方程式： 13、试写出二氧化碳和硅酸钠溶液反应的化学方程式： Na2SiO3+2HCl=酸盐
硅酸盐的结构很复杂，一般都不溶于水。 最简单的硅酸盐是硅酸钠（Na2SiO3），其水溶液 俗称为水玻璃，可用作肥皂填料、木材防火剂等 放入蒸馏水 放入Na2SiO3溶液 水份蒸发后不燃烧
现象
结论
水份蒸发后燃烧 水份蒸发后， 失去防火作用
防火效果好 用作防火剂
陶瓷
无机非金属材料 硅酸盐产品
作业：完成教学案
谢谢！
上节内容复习： 1、硅主要是以 化合态
2、硅是一种亲 氧
态存在于自然界的。 元素。在自然界中总是与 氧 相互化合。
3、硅的氧化物及硅酸盐构成了整个地壳的 90 % 以上。
晶体管 结晶 形和 无定 形， 4、SiO2在自然界中存在两种形态，即 大规模集成电路 硅石 他们统称 。 ①碱性氧化物：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O Na2CO3反应：SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO 2↑ 水晶 5②与 、结晶形的石英晶体（二氧化硅）又可分为 和 玛瑙 。 太 饰物，耐火坩埚，光学仪器和光导纤维 ③与HF酸反应：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 阳 6④不与水反应 、SiO2的 空间网状结构决定了它具有优良的物理和化学性能。 能
无机非金属材料的主角—硅(第二课时)
无机非金属材料的主角—硅（第二课时）学习目标:1、初步了解硅酸盐的重要用途及组成。
2、掌握硅的物理性质及重要用途。
3、掌握硅酸钠的化学性质。
重点难点：1、硅酸盐的重要用途及组成。
2、硅的物理性质及重要用途。
学习过程：1、列举硅酸钠的俗称、用途。
还有那些有特殊功能的含硅材料？2、硅酸盐产品总结3、复杂的硅酸盐一般如何表示？如硅酸钙、石棉(CaMg3Si4O12 )4、总结硅单质的物理性质、用途。
5、硅的化学性质及制备方法预习反馈1．下列说法正确的是 ( )A.硅材料广泛应用于光纤通讯B.工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品C.水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品D.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应2.硅酸铜钡是当今用最新科学技术才合成的一种物质，然而科学家惊奇地发现，我国秦朝兵马俑用的一种颜料竟也是硅酸铜钡。
由以上事实推测关于硅酸铜钡的说法错误的是（）A.易溶于水B.难溶于水C.属于硅酸盐D.属于无机材料3．石墨炸弹爆炸时，能在方圆几百米范围内撒下大量的石墨纤维，造成输电线、电厂设备损坏。
这是由于石墨（）A．有剧毒 B．易燃、易爆 C．能导电D．有放射性4.生产、生活离不开各种化学物质，下列说法不正确的是（）A．不需要通过化学反应就能从海水中获得食盐和淡水B．潜水艇在紧急情况下可用过氧化钠供氧C．氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂D．工业上常用单质硅作为制光导纤维的原料；用铝粉还原一些金属氧化物来制金属5.某种矿物的组成是2MgO.SiO2,其中的酸根离子是 ( )A.SiO32- B.Si2O62- C.SiO22- D.SiO44-6、有A、B、C、D四种含硅元素的物质，它们能发生如下反应：（1）C与烧碱溶液反应生成A和水；（2）A溶液与钙盐溶液反应生成白色沉淀D；（3）B在空气中燃烧生成C;（4）C在高温下与碳酸钙反应生成D和一种气体；（5）C在高温下与碳反应生成单质B。
根据上述变化，写出A、B、C、D的化学式。
《无机非金属材料的主角——硅》的教学与反思
《无机非金属材料的主角——硅》的教学与反思无机非金属材料是指在自然界中不存在金属结构的非金属材料，而硅作为无机非金属材料中的主角，具有非常重要的地位。
硅是地壳中含量最丰富的一种元素，它不仅广泛应用于建筑、电子、化工等领域，还具有重要的科研价值，对人类社会的发展起到了不可或缺的作用。
硅的化学性质稳定，熔点较高，熔融后呈黏稠状态，具有较好的导电性和耐高温性能。
硅常被用于制造光伏电池、太阳能电池板以及集成电路等电子元件，其导电性能和光学性能在电子行业中有着重要的应用价值。
硅还可以制备成硅树脂、硅酸盐水泥等结构材料，被广泛应用于建筑、工程建设等领域。
除了在应用领域有重要价值外，硅在科学研究方面也有着重要的作用。
硅具有较高的化学活性，可以与氧、氢、氮等元素发生反应，形成多种化合物。
这种化学性质为化学工业的发展提供了重要的原料资源，同时也为科学家们提供了广阔的研究空间。
在化学研究领域，硅材料的应用远非止步于此，近年来硅材料在新型材料、纳米技术等领域的研究也取得了不少突破，如硅纳米线、硅纳米薄膜、硅纳米颗粒等，这些都为科学研究和新材料的开发提供了新的思路。
通过对硅的教学，学生不仅能够了解到硅在各个领域中的广泛应用，还可以对无机非金属材料的特性和性能有更深入的了解。
教学过程中，可以通过展示硅在光伏电池、集成电路等电子元件中的应用案例，让学生了解到硅的导电性和光学性能可以在电子行业中发挥重要作用。
也可以通过对硅化学性质和硅制备工艺的介绍，让学生了解到硅在化学工业中的重要地位和发展潜力。
在教学过程中，还可以引导学生进行硅材料的实验研究，让学生通过实际操作，体会硅的特性和性能。
比如可以通过制备硅树脂、硅酸盐水泥等材料，让学生亲自参与制备过程，体会到硅材料的化学性质和应用价值。
也可以指导学生进行硅纳米材料的实验研究，让学生了解到硅在纳米技术领域中的重要作用。
通过对硅教学的开展，可以增强学生对无机非金属材料的了解和认识，培养学生的创新意识和实践能力，提高学生的综合素质和竞争力。
【课件】无机非金属材料++第二课时高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
特别提示：碳纳米材料(富勒烯、石墨烯等)、金刚石、石墨都是碳的同素异 形体，它们具有不同的结构(碳原子排列方式不同)和性质。
新知探究
类别 富勒烯
成分
由碳原子构成的一系列 笼形分子
性能 ——
应用 纳米汽车
碳纳米管
由石墨层卷成的管状物， 比表面积大，强度高、 复合材料、电池、
具有纳米尺度的直径 优良电化学性能
4、单晶硅的制备
新知探究
②高纯硅的制备的完整流程：资料卡片
工业上制备高纯硅，一般需要先制得纯度
为98%左右的粗硅，再以其为原料制备高纯硅。
SiO2+2C =18=0=0=~=20=0=0=℃= Si+2CO↑
300 ℃
Si+3HCl ===== SiHCl3+H2↑ SiHCl3+H2 1=1=0=0=℃= Si+3HCl
硅芯片
硅太阳能电池
一、新型无机非金属材料概述
新知探究
新型无机非金属材料突破了传统的硅酸盐体系，常见类型有两类。
1、高纯度的含硅元素的材料：
如单晶硅(Si)、二氧化硅(SiO2)等，具有特殊的光学和 电学性能，是现代信息技术的基础材料。
2、一些含碳、氮元素的物质： 如碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)等，在航天、能源和医疗等领域有着广泛的应用。
为硬而脆的灰黑色固体, 熔点（1410）高,硬度大；
有较弱的导电性，其电导率随温度的升高而增加， 有显著的半导电性。
二、硅(Si)和二氧化硅(SiO2)
新知探究
(一)、硅(Si)
3、化学性质
在常温下化学性质不活泼，只能与氟气(F2)、氢氟酸(HF)、强碱 (NaOH)溶液反应，加热可与一些非金属单质(Cl2、O2、C)反应。
4.1.2硅__无机非金属材料
第2课时 硅酸盐与无机非金属材料1.水玻璃是Na 2SiO 3的水溶液，有黏性，常用作矿物胶。
2．传统无机非金属材料是指玻璃、水泥和陶瓷。
3．新型无机非金属材料包括高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等。
4．玻璃的成分为：Na 2SiO 3、CaSiO 3、SiO 2；水泥的成分为：3CaO·SiO 2、2CaO·SiO 2、3CaO·Al 2O 3。
5．两个化学方程式：CaCO 3＋SiO 2=====高温CaSiO 3＋CO 2↑，Na 2CO 3＋SiO 2=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑。
对应学生用书P861．我们已学过的材料有哪些？提示：金属材料、硅酸盐材料、有机高分子材料、复合材料。
2．玻璃属于什么材料？ 提示：硅酸盐材料。
3．塑料属于什么材料？ 提示：有机高分子材料。
[新知探究]探究1 玻璃(1)主要原料：纯碱、石灰石、石英。
(2)主要反应：⎩⎪⎨⎪⎧Na 2CO 3＋SiO 2=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑CaCO 3＋SiO 2=====高温CaSiO 3＋CO 2↑ (3)产品成分：Na 2SiO 3、CaSiO 3、SiO 2。
探究2 水泥(1)主要原料：黏土、石灰石。
(2)产品成分：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙。
探究3 陶瓷 原料：黏土。
[必记结论](1)硅酸盐除Na 2SiO 3、K 2SiO 3易溶于水，其他都难溶于水。
(2)Na 2SiO 3水溶液俗称水玻璃，有黏性，常用作矿物胶。
(3)玻璃、水泥、陶瓷均为硅酸盐材料，不溶于水。
(4)水泥有水硬性，石膏的主要作用是调节水泥的硬化速度。
(5)玻璃属于混合物，没有固定熔点。
(6)钢化玻璃的成分与普通玻璃的成分相同。
[成功体验]1．(好题共享·选自人教版教材P 80·T 1)有下列物品或设备：①陶瓷餐具 ②砖瓦 ③水泥路桥 ④门窗玻璃 ⑤水晶镜片 ⑥石英钟表 ⑦玛瑙手镯 ⑧硅太阳能电池 ⑨石英光导纤维 ⑩计算机芯片。
无机非金属材料的主角——硅学导单(第1、2课时)
必修1第四章 非金属及其化合物 第一节 无机非金属材料的主角——硅（第一、二课时）学导单命制人：韩晴 命制时间：2013.12.25导入：2009年诺贝尔物理学奖获得者、华裔科学家、有着“光纤之父”美称的高锟博士在光纤研究方面的伟大成就与本节课的内容有极大关系，这就让我们更加迫切地想知道：能让高锟博士获得代表科学界至高无上荣誉——诺贝尔奖的“光纤”，到底是一种什么样的物质呢?诺贝尔奖是科学界一年的大事，而获奖的又是一位华裔科学家，这种爱国情结自然更容易引起同学们的兴趣。
----巧妙应用社会关注的热点和话题导入课堂，会取得不错的效果。
一、学习目标1．知识与技能：使学生掌握硅的两种重要化合物——二氧化硅及硅酸的主要性质并了解其用途；了解硅酸盐的重要用途及组成；了解硅在自然界中的含量、存在、物理性质及重要用途。
2．过程与方法：引导学生对比学习硅的化合物（二氧化硅及硅酸）与碳的化合物（二氧化碳及碳酸），培养学生对新旧知识对比分析、归纳总结的学习方法；3．情感态度与价值观：使学生了解二氧化硅、硅酸、硅及硅酸盐在日常生活、生产中的应用，感受化学的实用性，增强学习化学的兴趣，认识“科学技术是第一生产力”，增强社会责任感。
二、学习重难点：二氧化硅和硅酸的性质；认识到硅酸盐工业与人类生产、生活密切相关。
三、学习过程[碳和硅在自然界中的存在形式] 小结：（1）两元素的共性：在化学反应中其原子既不易失电子也不易得电子，主要形成共价（四价）化合物。
（2）硅是一种亲氧元素，在自然界中它总是与氧相互化合的。
一、二氧化硅和硅酸 （一）二氧化硅（SiO 2）1.存在:地球上存在的天然二氧化硅约占地壳总质量的 ；其存在形态有 和两大类，统称 。
2.结构：(1)SiO 2晶体的基本结构单元呈 形，每个Si 原子周围结合 个O ，每个O 原子跟 个Si 相结合，Si 与O 原子按 的比例组成 的晶体。
(2)石英晶体是结晶的 ，石英中无色透明的晶体叫 ，具有彩色环带状或层状的称为 ，沙子中含有小粒的 晶体。
人教版化学必修一4.1《无机非金属材料的主角——硅》讲课课件21pptPPT
特性：SiO2＋4HF====SiF4↑＋2H2O
氢氟酸（HF） 是唯一能与 SiO2反应的 酸
O
Si
Si
Si
结构与物质状态变化
SiO2
建筑材料：沙子等
工艺品：水晶、玛瑙等
用
途
光导纤维
制取Si单质
SiO2 + 2C
高温
电炉
Si + 2CO↑
石英砂 焦炭
粗硅
Si（粗）+ 2Cl2 加热 SiCl4
SiCl4 + 2 H2 高温 Si（纯）+ 4HCl
硅酸
活动六、依据碳酸，讨论硅酸制备方案，选用
药品进行实验制取硅酸凝胶
制备原理
选用药品 交流方案
影响凝胶生成的因素：
Na2SiO3溶液浓度 HCl浓度
滴加顺序
温度等
反
现象
应
方
程 观察硅酸 式
物理性质
不溶于水
白色，胶状
硅酸结构
O- O-
O- O- O-
必修1
4-1. 无机非金属材料的主角—硅
（课时1）
初识Si元素 活动一、Si元素在自然界的存在
Si在地壳中含量
Si元素在自然界中主要以 氧化物及硅酸盐的形式存在
以化合态存在 亲氧元素
活动二、Si元素原子结构
豪 Si
门 二 杰
C
最外层 4e-
相似
C--统治了有机界：碳是构成有机物的主要元素。 Si—统治了无机矿物界：硅是构成岩石与许多矿物的基本元素。
-O-Si-O-Si-O-Si-O-Si-O-Si-
O-
O-
O- O- O-
OH OH OH OH OH
第五章 第三节 无机非金属材料 第二课时 教案--高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
无机非金属材料第二课时教案一、教学内容分析（一）课标分析本课内容在《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》中对应必修课程模块二常见的无机物及其应用中主题“5—非金属及其化合物”的内容。
通过对课标进行分析，可得到如下三类具体教学内容。
【内容要求】2.5非金属化合物结合真实情景中的应用实例或通过实验探究，了解费劲使及其化合物的主要性质，认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。
2.6物质性质及物质转化的价值了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
【教学提示】教学策略发挥核心概念对元素化合物学习的指导作用；重视开展高水平的实验探究活动；紧密联系生产和生活实际，创设丰富多彩的真实问题情境。
【学业要求】1、能列举、描述、辨识典型物质重要的物理和化学性质及实验现象，能用化学方程式、离子方程式正确表示典型物质的主要化学性质。
2、能利用典型代表物的性质和反应，设计常见物质制备分离提纯检验等简单任务的方案。
能从物质类别和元素价态变化的视角说明物质的转化途径。
综上，对于“无机非金属材料”一课，需要基于课标建立实际情境，帮助学生学会掌握利用物质的相关性质进行分离提纯，建立在工业上从矿石中提取高纯物质的模型，培养学生的科学意识和社会责任感。
（二）教材分析本节课立足于义务教育阶段人教版必修二第一章第三节的第二课时部分，本节位于“”的最后一节，在本章前两节学生已经学习了硫、氮的结构、性质、转化和应用，非金属元素的学习马上进入尾声，同时，第一课时中介绍了传统硅酸盐材料的组成、性能和应用以及硅和二氧化硅的性质，本节课则主要介绍新型无机非金属材料，包括硅和二氧化硅、新型陶瓷、碳纳米材料、以及这些材料在信息、能源领域的应用，并以二氧化硅的提纯、高纯硅的提纯的讨论探究为例，对硅及其化合物的性质进行归纳复习。
二、学情分析本节课的授课对象是普通高中的高一学生。
必修一第四章第一节硅酸硅酸盐硅唐芹芹
小结:
1.介绍了硅元素在自然界中的存在和含量，从
硅元素的位置与结构推知其亲氧性存在的两种 化合物———二氧化硅和硅酸。 2.二氧化硅的结构和性质 3.硅酸制取原理和性质和硅胶的用途 4.硅酸的酸性比碳酸弱的实验事实 作业: 课本P691.2
第二课时
二、硅酸盐 1.硅酸盐的定义、性质和表示方法及工业产品 2.硅酸钠的性质和用途 3.硅酸钠水溶液久置在空气中会出现白色浑浊
第四章第一节无机非金属材料 的主角——硅（1、2）
第一 、二课时
第一课时
（一）、硅元素在自然界中的存在和含量 （二）、硅元素的位置与结构 一、二氧化硅和硅酸 1.二氧化硅的结构和性质
2.硅酸制取原理和性质和硅胶的用途
3.探究硅酸的酸性比碳酸弱的实验事实
通过下列图片你能总结归纳出硅元 素在自然界中的存在吗？
Si
C
碳在第三周期、硅在第四周期且都在周期表 中的第四主族,最外层有四个电子，既不易失去 电子，也不易得到电子。所以硅的化学性质不 如碳活泼,主要形成四价化合物，碳和硅都是亲 氧元素但是硅的亲氧能力更强。因此碳和硅在 自然界中存在形式有所不同。
一、二氧化硅和硅酸
1、二氧化硅（ SiO2）
结晶形（石英晶体）
SiO32- + H2O + CO2== CO32- + H2SiO3↓
Байду номын сангаас
课堂练习
1.地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化 合物不具有的性质是（ B ） A.熔点很高 B.与水反应生成对应的酸 C.可与烧碱反应生成盐 D.坚硬
2.要除去SiO2中混有的少量CaO杂质，最适宜的 试剂是（ A ） A.纯碱溶液 B.盐酸 C.硫酸 D.苛性钠溶液 3、下列试剂能贮存在磨口玻璃塞的试剂瓶里的是 （C ） A.HF溶液 B.KOH溶液 C.盐酸 D.水玻璃
第一节 无机非金属材料的主角——硅 第二课时
第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角——硅第二课时学习目标：1．掌握硅酸盐的性质、用途。
2．了解陶瓷、玻璃、水泥等几类硅酸盐产品。
3．了解新型陶瓷和几种具有特殊功能的含硅物质。
重点难点：硅酸盐知识梳理三．硅酸盐1．概念：由组成的化合物的总称。
2．性质：硅酸盐是一类结构复杂的固态物质，大多数水，化学性质很。
3．最常见的硅酸盐――Na2SiO3（1）性质：溶于水，水溶液俗称，呈性。
（2）用途：是和的原料。
4．硅酸盐组成的表示通常用二氧化硅和金属氧化物的组成形式表示其组成例如：硅酸钠：Na2SiO3：；石棉：；黏土的主要成分：；长石KAlSi3O8：。
5．三种常见的硅酸盐产品6．特殊功能的含硅物质（1）金刚砂（SiC）具有类似的结构，硬度，可以用作砂纸、砂轮磨料。
（2）硅钢（含硅4％）具有很高的，主要用作变压器铁芯。
（3）硅橡胶：既耐又耐，可用于制造火箭，导弹的零件。
（4）人工制造的分子筛（具有均匀微孔结构的铝硅酸盐），主要用作和。
7．新型陶瓷：主要有、、、几类。
四．硅单质单质硅有和两类。
（1）硅的物理性质晶体硅是有光泽的色固体，熔点、硬度、有性，是良好的。
（2）硅的化学性质①硅单质与强碱溶液反应：Si ＋2NaOH ＋H2O = Na2SiO3 + 2H2↑②硅单质与氢氟酸（HF）反应：Si ＋4HF =SiF4↑＋2H2 ↑（3）硅的用途①材料，如硅芯片等。
②新型能源，如等。
知能检测1.下列物质中属于纯净物的是（）A.Na2CO3·10H2OB.水泥C.纯净的盐酸D.普通玻璃2．下列物质有固定熔点的是A．玻璃B．水泥C．水玻璃D．Na2O·SiO23．在实验室熔化NaOH固体，不能选用的坩锅是A ．铁坩锅B ．瓷坩锅C ．铝坩锅D ．石墨坩锅4．在玻璃工业、水泥工业中都用到的原料是 （ ）A ．纯碱B ．石英C ．石灰石D ．粘土5．下列物质稳定性由强到弱的是（ ） ①CaSiO 3,②H 2CO 3,③CaCO 3,④Ca(HCO 3)2A ．①②③④B ．②④③①C ．①③④②D ．①④③②6．高岭土的组成表示为Al 2Si 2Ox(OH)y ，其中x 、y 的数值分别为（ ）A ．7，2B ．6，3C ．5，4D ．3，67．能将CaCO 3 、SiO 2、Na 2SiO 3三种白色粉末鉴别开来的试剂是（ ）A ．苛性钠溶液B ．水C ．氢氟酸D ．稀盐酸8．下列物质的浓溶液，能用磨口玻璃试剂瓶盛放的是（ ）A ．浓H 2SO 4B ．水玻璃C ．苛性钾D ．氢氟酸9．将22.5g 石英与60g 石灰石在高温下反应，产生的气体在标况下的体积为（ ）A ．5.6LB ．11.2LC ．13.44LD ．6.72L10．下列几种物质不能长期暴露在空气中的是（ ）A ．水晶B ．水玻璃C ．醋酸D ．石英11．把26克含有SiO 2的CaCO 3固体在高温下加热到质量不再改变，冷却后称量为17.2克。
高一化学年第4章 第1节无机非金属材料的主角——硅 第2课时课件
第四章
第一节
第2课时
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·化学 ·必修1
新情境· 激趣入题
第四章
第一节
第2课时
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·化学 ·必修1
第四章
第一节
第2课时
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·化学 ·必修1
随处可见的含硅化合物及产品 在科学技术不断发展的今天， “ 硅 ” 已经不仅意味着黄 土、飞沙、岩石，它已经成为高科技的代名词。如高科技工 业园区被称为 “ 硅谷 ” ，并且硅已经成为现代电子工业中的 支柱。硅与我们生活密切相关，除了电子产品的材料中含有 硅外，建造房屋所用的水泥、窗户上的玻璃，日常使用的碗 碟，等等，它们都是含硅的物质制造出来的。
钠、二氧化硅等原料加工而成，从元素种类上看玻璃中必含
有一定量的钠元素，只要你有办法能区分是否含有钠元素， 则相信你就一定有方法。查阅资料，钠元素具有焰色反应这 一特殊性质，即将市售水晶球(最好是破损的部分)放在酒精喷 灯上灼烧，火焰呈黄色，说明是假货。
第四章
第一节
第2课时
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·化学 ·必修1
第四章 第一节 第2课时
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·化学 ·必修1
Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，根据盐与酸 反应，能生成其对应的酸，则生成的酸比参加反应的酸的酸性 弱，所以，此反应能说明硅酸酸性比碳酸弱。
第四章
第一节
第2课时
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·化学 ·必修1
2．向Na2SiO3溶液中分别滴加盐酸和通入少量CO2，发生
必修1 第4章 第1节 无机非金属材料的主角硅 第2课时
无机非金属材料的主角——硅 无机非金属材料的主角——硅
Duty Honor Love
化学学习的神器
H L D
知识回顾
硅在常温下与高温下性质有什么差异? 硅在常温下与高温下性质有什么差异? 二氧化硅是不是酸性氧化物?又有什么特性? 二氧化硅是不是酸性氧化物?又有什么特性? 思考并讨论: 思考并讨论: SiO2与水不反应，我们怎么才能够得到硅酸呢? 与水不反应，我们怎么才能够得到硅酸呢? 提示:可以类比碳酸哦~_~ 提示:可以类比碳酸哦~_~
化学学习的神器
H L D
硅酸的制备及其性质
观察实验，看一看硅酸是怎么制备的。 思考并讨论下面的问题: 思考并讨论下面的问题: 1 硅酸与你先前学习中学到的酸有什么明显不同? 硅酸与你先前学习中学到的酸有什么明显不同? 2 你觉得硅酸的酸性强弱如何? 你觉得硅酸的酸性强弱如何? 3 如果向硅酸钠溶液中吹气，会是怎样的现象呢? 如果向硅酸钠溶液中吹气，会是怎样的现象呢? 阅读课本，看一看硅酸有哪些用途? 阅读课本，看一看硅酸有哪些用途?
化学学习的神器
H L D
作
业
完成学案
化学学习的神器
H L D
小练习
小练习: 小练习: 试完成下面的物质转化: 试完成下面的物质转化:
Si Na2SiO3 SiO2 H2SiO3
化学学习的神器
H L D
Байду номын сангаас
自主学习
阅读课本第76~77页 看一看硅酸钠有什么用途? 阅读课本第76~77页,看一看硅酸钠有什么用途? 1 涂刷材料表面提高抗风化能力 2 加固土壤与氯化钙溶液交替注入，提高强度和承载能力。 3 与多种矾配制成速凝防水剂，用于局部抢修。 4 配制耐酸胶凝耐酸砂浆和耐酸混凝土用于有耐酸要求的工 程如硫酸池。 5 配制耐热胶凝耐热砂浆耐热混凝土用于耐火砌筑和修补。 6 防腐工程应用 7 铸造制型（芯）黏结剂
第四章第一节 硅及其化合物第二课时学案
第一节无机非金属材料的主角——硅第二课时硅酸盐和硅单质【自主学习】一、硅酸盐1、硅酸盐的概念和性质（1）概念：硅酸盐是有、和组成的化合物。
（2）性质：是一类结构复杂的固态物质，大多于水，化学性质很。
2、硅酸盐的表示方法组成简单的硅酸盐可用化学式法表示，如：硅酸钠、硅酸钙。
3、硅酸钠实验4-2放入蒸馏水放入Na2SiO3饱和溶液现象结论（1）物理性质：Na2SiO3是色固体，溶于水，水溶液俗称。
（2）化学性质：化学性质相对稳定，不能燃烧，不易腐蚀，热稳定性强，Na2SiO3（aq）中滴加酚酞试液呈红色。
Na2SiO3+CO2+H2O=Na2SiO3+HCl=（3）用途：作填料、木材剂、剂。
从古到今，人类创造性地生产出了几大类硅酸盐产品、和等，它们是使用量最大的无机非金属材料。
【练一练】1.下列能用于鉴别Na2CO3、Na2SiO3、Na2SO4三种溶液的一种试剂是( )A.CaCl2溶液B.Ba（OH）2溶液C.NaOH溶液D.稀盐酸2.硅酸钠的水溶液俗称水玻璃。
下列关于水玻璃的说法正确的是( )A.水玻璃是一种纯净物B.水玻璃可作木材防火剂C.水玻璃跟盐酸反应所得的白色胶状沉淀是二氧化硅D.滴有酚酞试液的水玻璃呈红色，说明水玻璃与食盐水一样呈中性3.久置在空气里不易变质的物质是( )A.纯碱B.烧碱C.水玻璃D.金属钠4.水泥的成分主要有Ca2SiOx、Ca3SiOy、Ca3Al2Oz，则x= ，y= ,z= 。
二、硅单质1、单质硅有 和 两种，晶体硅结构类似 ，是带有 的 固体，熔点 ，硬度 ，有 性，常温下化学性质 。
2、硅元素在周期表中处于 位置，其单质导电性介于 和 之间，是良好的 材料。
3、化学性质：（1）常温下，Si 化学性质稳定，但可发生下列反应：Si+2NaOH+H 2O= 。
（2）加热和高温下，Si 能与一些非金属反应，与C 相似：Si+O 24、硅的制法（1）粗硅的制取方法是将石英砂（SiO 2）和焦碳在电炉中高温反应生成粗硅和一氧化碳，化学方程式为： （2）粗硅转变为纯硅：Si(粗)+2Cl 2 ,SiCl 4+2H 25、硅的用途（1） 材料，如硅芯片等。
人教版高中化学必修一4.1无机非金属材料的主角-硅第2课时(习题2)
河南省罗山高中2016届高三化学复习精选课时练（含解析）：必修一4.1 硅单质1、用无机矿物资源生产部分材料，其产品流程示意图如下：下列有关说法不正确的是( )A．制取玻璃的同时产生CO2气体，制取粗硅时生成的气体产物为COB．生产高纯硅、铝、铜及玻璃的过程中都涉及氧化还原反应C．粗硅制高纯硅时，提纯四氯化硅可用多次蒸馏的方法D．黄铜矿冶炼铜时产生的SO2可用于生产硫酸，FeO可用作冶炼铁的原料【答案】B【解析】解：A．石灰石、纯碱和二氧化硅在高温下反应生成二氧化碳气体，石英和碳在高温下反应生成硅和一氧化碳，故A正确；B．生产玻璃涉及到的反应有SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑和SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑，元素化合价没有发生变化，不是氧化还原反应，故B错误；C．制备硅的过程中，利用沸点不同进行分馏，将SiCl4从杂质中提取出来，再与H2发生置换反应得到高纯硅，故C正确；D．SO2可以转化成SO3，进而生成H2SO4；FeO与CO在高温下可生成Fe，故D正确．故选B．2、有一粗硅，含杂质铁，取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的H2，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是（）A．物质的量之比为1：1B．物质的量之比为1：2C．质量之比为4：1D．质量之比为2：1【答案】C【解析】解：根据电子得失：可知铁与盐酸反应：Fe～～H2，而硅与氢氧化钠反应：Si～～2H2，放出等量的H2，设生成氢的量为2mol，所以粗硅中铁和硅的物质的是之比为：2：1，质量之比为：2×56：1×28=4：1，故选：C．3、硅及其化合物的应用范围很广．下列说法正确的是（）A．硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料B．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应C．反应：Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑中，Si为还原剂，NaOH和H2O为氧化剂D．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅【答案】A【解析】解：A．硅是良好的半导体材料，常用来制造太阳能材料，故A正确；B．粗硅制备单晶硅反应是，Si+2Cl2SiCl4，SiCl4+2H2Si+4HCl，过程中涉及氧化还原反应，故B错误；C．反应：Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑中，Si为还原剂，H2O为氧化剂，故C错误；D．盐酸与硅不反应，故D错误；故选：A．4、下列物质间的转化在给定条件下能实现的是（）①NH3NO2HNO3②SiO2Na2SiO3H2SiO3③Mg（OH）2MgCl2（aq）Mg④Na Na2O2Na2CO3．A．②④ B．③④C．①④ D．①②③【答案】A【解析】解：①氨气被催化氧化生成NO，不能直接生成NO2，故①错误；②SiO2与氢氧化钠反应生成Na2SiO3和水，Na2SiO3与氯化氢反应生成H2SiO3和氯化钠，转化能由一步反应实现，故②正确；③电解氯化镁溶液得到的是氢气、氯气和氢氧化镁，不能得到镁，故③错误；④钠和氧气在加热条件下生成淡黄色的过氧化钠，过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，故④正确．故选A．5、某实验小组利用粗硅与氯气反应生成SiCl4粗产品（含有FeCl3、AlCl3等杂质且SiCl4遇水极易水解），蒸馏得四氯化硅（SiCl4的沸点57.7℃），再用氢气还原制得高纯硅；用滴定法测定蒸馏后残留物（将残留物预处理成Fe2+）中铁元素含量．采取的主要操作如图，能达到实验目的是( )A．用装置A完成SiCl4的制备B．用装置B进行蒸馏提纯SiCl4C．用装置C进行滴定达终点时现象是：锥形瓶内溶液变为紫红色且半分钟内不变色D．配制0.1 mol·L﹣1KMnO4溶液定容摇匀后，发现液面低于刻度线，加水至刻度线【答案】C【解析】解：A．SiCl4遇水极易水解，则不能利用湿润的氯气制备，故A错误；B．蒸馏时测定馏分的温度，则温度计水银球应在烧瓶支管口处，故B错误；C．锥形瓶内为亚铁离子的溶液，滴定管为高锰酸钾，则用装置C进行滴定达终点时现象是：锥形瓶内溶液变为紫红色且半分钟内不变色，故C正确；D．定容摇匀后，发现液面低于刻度线，不影响浓度，若再加水至刻度线，浓度偏低，故D错误；故选C．6、有一粗硅，含杂质铁，取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的H2，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是（）A．物质的量之比为1：1B．物质的量之比为1：2C．质量之比为4：1D．质量之比为2：1【答案】C【解析】根据电子得失：可知铁与盐酸反应：Fe～～H2，而硅与氢氧化钠反应：Si～～2H2，放出等量的H2，设生成氢的量为2mol，所以粗硅中铁和硅的物质的是之比为：2：1，质量之比为：2×56：1×28=4：1，故选：C．7、下列有关物质性质与应用对应关系正确的是（）A．炭具有还原性，一定条件下能将二氧化硅还原为硅B．二氧化硫具有还原性，能用于漂白纸浆C．碳酸钠能和酸反应，常用于治疗胃酸过多D．氧化铝熔点很高，用其制造的坩埚可用于熔融烧碱【答案】A【解析】A．碳和二氧化硅反应生成硅和一氧化碳，该反应中碳失电子而作还原剂，故A正确；B．二氧化硫漂白纸浆体现二氧化硫的漂白性，与还原性无关，故B错误；C．碳酸钠的碱性太强，不能用来中和胃酸，故C错误；D．由于氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，用氧化铝坩埚加热熔融氢氧化钠会腐蚀坩埚，所以不能用氧化铝坩埚加热熔融氢氧化钠，故D错误；故选：A．8、X、Y、Z为中学化学常见物质，其转化关系如下图所示（“→”表示一步转化）．下列组合不正确的是（）选项X Y ZA SiO2H2SiO3Na2SiO3B Na Na2O2NaOHC H2SO3SO2H2SO4D HClO Cl2HCl【答案】A【解析】A．二氧化硅不溶于水，不能够与水化合生成硅酸，不能实现一步转化，故A错误；B．钠在氧气中燃烧生成过氧化钠，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠，电解熔化的氢氧化钠得到单质钠，符合转化关系，故B正确；C．亚硫酸分解得到二氧化硫，亚硫酸与氢氧化钠反应得到亚硫酸钠，二氧化硫与氢氧化钠反应得到亚硫酸钠，符合转化关系，故C正确；D．次氯酸与氯化物发生氧化还原反应可以生成氯气，次氯酸分解可以得到HCl，而氯气与水反应可以得到HCl，符合转化关系，故D正确；故选：A．9、下列对有关物质性质的分析正确的是（）A．Na久置于空气中，最终生成NaHCO3B．在高温下用氢气还原AlCl3可制取金属铝C．SiO2与焦炭反应，再经化学提纯得高纯硅D．N2在放电条件下与O2反应生成NO2【答案】C【解析】A、Na的性质活泼，易与空气中氧气反应生成Na2O，Na2O易与水反应生成NaOH，NaOH 吸收空气中的水和CO2生成Na2CO3·xH2O，Na2CO3·xH2O风化脱水生成Na2CO3，故A错误；B、铝是活泼金属，应该采用电解熔融的氧化铝冶炼铝，故B错误；C、制备硅的过程中，首先SiO2与焦炭反应，生成粗硅，粗硅与氯气反应，生成氯化硅，再利用沸点不同进行分馏，将SiCl4从杂质中提取出来，再与H2发生置换反应得到高纯硅，故C正确；D．氮气的化学性质通常非常稳定，但在放电条件下可以与O2应生成NO，但一氧化氮不稳定，在空气中易被氧化生成二氧化氮，故D错误；故选C．10、下列物质性质与应用的因果关系正确的是A．焦炭具有强还原性，高温下能将二氧化硅还原为硅B．晶体硅用于制作半导体材料是因其熔点高、硬度大C．二氧化锰具有强氧化性，故能将双氧水氧化为氧气D．Fe比Cu活泼，所以FeCl3溶液可以腐蚀线路板上的Cu【答案】A【解析】解析：B、晶体硅用于制作半导体材料是因其是半导体；C、在双氧水制备氧气的反应中，二氧化锰起催化剂的作用；D、FeCl3溶液可以腐蚀线路板上的Cu是因为Fe3+的氧化性强于Cu2+，故答案选A。
第四章第一节硅(第二课时)
2、硅酸钠（Na2SiO3)是少数 易溶 于水的硅酸盐， 为白色晶体，其水溶液呈 碱 性，故其水溶液俗
称 水玻璃 或 泡花碱 或 矿物胶 。
【实验4-2】
放入蒸馏水 放入Na2SiO3 饱和溶液
现象
水份蒸发 后燃烧
水份蒸发 后不燃烧 防火效果好， 用作防火剂
水份蒸发后，失 结论 去防火作用
3、用途：木材等防火剂、肥皂填料及黏胶剂
CaO·O·
1．保持原有各元素的化合价不变，按顺序写 出各元素的氧化物。 2、表示的顺序是： 活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二 氧化硅→水 化合价低的金属氧化物放在前面，
即：活泼金属氧化物· 较不活泼金属氧化物· SiO2 · 2O x nH
高温
3.物理性质
硅有 晶体硅 和 无定形硅 两种， 晶体硅结构类似 金刚石 ，为硬而脆的 有金属光泽的灰黑色 固体, 熔点 高 , 硬度 大 ，具有 半导体 性。
4、结构
由硅原子构成正四 面体空间网状结构
5.化学性质
在常温下化学性质不活泼,但在一定条件 下也能与其它物质发生化学反应。
Si + O2 === SiO2
4、硅酸盐的表示方法
①化学式法： 硅酸钠：Na2SiO3 硅酸钙：CaSiO3
资料卡片
粘土（高岭石）：Al2 (Si2O5) (OH)4 沸石：Na2A12(SiO3)2(OH)4
②氧化物法：
硅酸钠：Na2SiO3 石棉：CaMg3Si4O12 钾长石：KAlSi3O8 Na2O· 2 SiO CaO· 3MgO· 4SiO2 K2O· 2O3· Al 6SiO2
第四章 非金属及其化合物
第一节 无机非金属材料的主 角——硅（2）
一、硅单质 1、硅的分布与存在
无机非金属材料的主角硅第二课时
例: Na2SiO3的氧化物形式:Na2O . SiO2
二、硅酸盐
练习
练习:用氧化物的形式表示硅酸盐 1、石棉：CaMg3(SiO3)4 2、钾长石：KAlSi3O8 3、高岭土： Al2(Si2O5)(OH)4
二、硅酸盐
硅酸盐产品 陶瓷、玻璃、水泥
1)物理性质
硅有晶体硅和无定形硅两种。
晶体硅是灰黑色、有金属光泽、熔点、 沸点都很高，硬度大的固体。
导电性介于导体和绝缘体之间。
常温下硅单质的化学性质不活泼
三、硅
高温
3)粗硅的制取
工业制粗硅： SiO2+2C===Si+2CO
Si+2Cl2==SiCl4
粗硅提纯
SiCl4+2H2==Si+4HCl
三、硅
4)硅的用途
• 价值5000元的芯片
Si
点 沙 成 金
价值5元的沙子
SiO2
【硅的用途】 1 半导体材料 2 计算机芯片 3 太阳能电池
三、硅
常温下
2)化学性质
不活泼
①Si+2F2=SiF4
②Si+4HF=SiF4 ↑+2H2↑ ③Si+ 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑
注：其它氧化剂，如Cl2、O2、H2SO4、 HNO3等常温下都不与硅起反应。
三、硅
2)化学性质
加热时：与某些非金属反应
△
Si+O2 = SiO2
二、硅酸盐
(3)水泥
二、硅酸盐
(3)水泥
（1）原料：石灰石，黏土，（石膏）
（2）主要成分
硅酸三钙 3CaO· 2 SiO
4.1无机非金属材料的主角——硅(第2课时)
板书]3、硅酸盐工业：阅读]思考与交流
·玻璃
普通玻璃的大致组成：Na
2O·CaO·6SiO
2
各种特种玻璃的特性和应用
在较低温度下易软化
［思考］硅元素以什么形态存在于自然界？硅元素主要存在于什么物质里？硅有几种同素异形体？分别是什么？
［回答］硅以化合态存在于自然界，硅元素主要存在于地壳的各种矿物和岩石里；硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体。
[板书]以化合态存在于自然界，有两种同素异形体。
(1)物理性质：熔、沸点高，硬度大，半导体。
[讲述]（据图片）半导体材料；太阳能电池。
[投影练习]
1.下列物质中属于纯净物的是
A.Na
2CO
3
·10H
2
O B.水泥 C.纯净的盐酸
答案：A
2.下列叙述正确的是
A.酸均不能与酸性氧化物反应
B.玻璃、陶瓷、水泥容器都不能贮存氢氟酸。
鲁科版化学必修1《硅、无机非金属材料》课件
2
主要特性和应用
不同类别的无机非金属材料，如金刚石、二氧化硅和氮化硅等，在汽车、工程和 通信等领域有广泛应用。
3
在工业中的重要性
无机非金属材料在工业生产中扮演着重要角色，有助于提高产品质量和降低生产 成本。
案例分析
实际案例图解与分析
举例介绍不同硅材料和无机非金属材料在 工业应用中的各种情形和效果。
硅材料
基本特性和应用
硅是一种半导体材料，在电力、电子器件和 太阳能电池等方面广泛应用。
生产过程和性质
硅的生产过程包括加热、还原和提纯等步骤， 得到的硅材料有优良的功效。
种类和应用领域
硅材料种类丰富，如硅晶体、硅橡胶、硅酸 盐水泥等，在建筑、制造和医疗等领域均有 应用。
无机非金属材料
1
概念和特点
无机非金属材料包括陶瓷、水泥和玻璃等，具有无机、硬质、脆性等特点。
实用
通过课程，深入了解 硅和无机非金属材料 在各领域的应用和效 果，很有收获。
2 教学方法灵活多样 3 资源齐备、贴心
老师采用多种教学方 法，如图解、实验和 案例分析等，使得学 习更加生动有趣。
老师为学生提供了丰 富的资源和指导，帮 助我们更好地理解和 掌握知识。
鲁科版化学必修1《硅、 无机非金属材料》ppt课 件
在本节课程中，我们将探讨硅和无机非金属材料。这些材料在现代工业中扮 演着重要角色。
课程介绍
课程名称和章节
包括硅和无机非金属材料，探讨它们的基本特性和应用。
学习目标和重点
了解各种硅材料和无机非金属材料的应用领域和工业重要性。
教学方法和资源
通过案例分析、实验和图解等多种方式进行教学，并提供丰富的资源帮助学习。
不同材料间的对比和应用范例
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第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角—硅（第二课时）学习目标：1、了解硅的一此简单性质，知道硅酸钠的一些简单性质。
2、对硅酸盐工业及一些产品有大致印象。
3、进一步认识化学与生产、生活实际的联系。
学习重点认识到硅酸盐工业与人类生产、生活密切相关。
学习过程：上一节我们学到的硅酸钠，是一种可溶性的硅酸盐，而其他硅酸盐多数是不溶于水的。
硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分。
二.硅酸盐1、硅酸盐定义：2、硅酸钠实验：取两根一样的干燥布条(其中一根在硅酸钠溶液中浸过)在火焰上燃烧。
回答：两根布条燃烧的情况一样吗？现象有何不同？结论：不一样。
一根很容易燃烧，一根不燃。
思考：是什么原因造成了这样的差别呢？［讲解］不燃的布条是由于我预先在硅酸钠溶液中浸泡并晒干的。
这也是硅酸钠的用途之一。
硅酸钠的水溶液俗名“水玻璃”，其用途很广，建筑工业及造纸工业用它做粘合剂。
木材或织物用水玻璃浸泡过后既防腐又不易着火。
浸过水玻璃的鲜蛋可以长期保存。
水玻璃还用作软水剂，洗涤剂和制肥皂的填料。
它也是制硅胶和分子筛的原料。
硅酸钠：水溶液俗称水玻璃，可做肥皂填料、木材防火剂及黏胶剂。
由于铝与硅在元素周期表位置相邻、离子大小相近，铝离子通常或多或少的置换硅酸盐中的正四价硅，形成铝硅酸盐。
为了保持电中性，回引入其他正离子，从而增大了硅酸盐的丰富性和复杂性。
硅酸盐矿石长期风化会成为粘土，并且生成土壤胶体。
土壤胶体一般带负电荷，能吸附土壤中的铵根离子及钾离子，具有保肥能力。
这是大自然对人类的馈赠，我们应该爱护大地母亲。
我们日常所说的粘土,它的化学成分主要是由Al2Si2O5(OH)4组成。
粘土：化学成分主要是：Al2Si2O5(OH)4，土壤胶体一般带负电荷，具有保肥能力。
你了解呢？China的中文意义，三大硅酸盐工业。
应用广泛的硅酸盐工业：3、硅酸盐工业：硅酸盐产品简介：4、硅酸盐可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成，如：硅酸钠是一种可溶性的硅酸盐，而其他硅酸盐多数不溶于水，而且结构很复杂，通常用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成。
书写规则：金属氧化物写在最前面，然后写二氧化硅，最后写水，而且氧化物之间用“.”隔开例题Na2SiO3可以写成Na2O · SiO2练习：如何用氧化物的形式表示下列硅酸盐粘土：化学成分主要是：Al2Si2O5(OH)4以氧化物形式表示为（）钠长石：NaAlSi3O a a为（），若以氧化物形式表示为（）资料卡片，练习氧化物表示形式。
4、氧化物表示形式：硅酸钠： Na2O·SiO2石棉：3MgO·CaO·4SiO2长石：K2O·Al2O3·6SiO2普通玻璃：CaO·Na2O·6SiO2黏土：Al2O3·2SiO2·2H2O[阅读]科学视野—新型陶瓷。
结构陶瓷：主要是指发挥其机械、热、化学等性能的一大类新型陶瓷材料，它可以在许多苛刻的工作环境下服役，因而成为许多新兴科学技术得以实现的关键。
在空间技术领域，制造宇宙飞船需要能承受高温和温度急变、强度高、重量轻且长寿的结构材料和防护材料，在这方面，结构陶瓷占有绝对优势。
从第一艘宇宙飞船即开始使用高温与低温的隔热瓦，碳-石英复合烧蚀材料已成功地应用于发射和回收人造地球卫星。
未来空间技术的发展将更加依赖于新型结构材料的应用，在这方面结构陶瓷尤其是陶瓷基复合材料和碳/碳复合材料远远优于其他材料。
压电陶瓷：你听说过会说话、会唱歌的陶瓷吗？会侦察、会指挥、能诊断、能生电的陶瓷吗？这就是压电陶瓷，属于现代功能陶瓷。
神奇的压电陶瓷--海中"雷达"侦察兵：雷达是用无线电原理对空中目标搜索、定位、导向的通讯工具，而在水中不能发挥作用。
用压电陶瓷制成的声纳系统可在水中起到同样的作用，在军事上搜索敌潜艇，渔雷活动状况是否对我方有威胁.活动方位、速度等，我方根据动态目标对渔雷等起到导航、攻击指挥作用。
在民用上，探测海中鱼群分布和种类以便有计划捕捞，打捞遇难船物等。
压电陶瓷组成的声纳系统誉为水中雷达侦察兵。
透明陶瓷：陶瓷一般是不透光的，由于陶瓷的不透光，使陶瓷的用途受到很多的限制。
科学家经过长时间悉心研究后，终于在1957年制成了世界上第一片透光陶瓷。
透光陶瓷有着广泛的用途。
当透光陶瓷问世后，使高压钠灯的研制成功。
高压钠灯是一种发光效率很高的电光源，在同样功率下一盏高压钠灯能顶两盏高压汞灯，且光线柔和、银白，在高压钠灯下看物体不但清楚，且不刺眼。
另外高压钠灯还具有特殊的本领，光线能透过浓雾不被散射，作为道路、汽车、广场的用灯特别合适。
超导陶瓷： 1973年，人们发现了超导合金――铌锗合金，其临界超导温度为23.2K，该记录保持了13年。
1986年，设在瑞士苏黎士的美国IBM公司的研究中心报道了一种氧化物（镧－钡－铜－氧）具有35K的高温超导性，打破了传统“氧化物陶瓷是绝缘体”的观念，引起世界科学界的轰动。
此后，科学家们争分夺秒地攻关，几乎每隔几天，就有新的研究成果出现。
1987年2月，美国华裔科学家朱经武和中国科学家赵忠贤相继在钇－钡－铜－氧系材料上把临界超导温度提高到90K以上，液氮的禁区（77K）也奇迹般地被突破了。
1987年底，铊－钡－钙－铜－氧系材料又把临界超导温度的记录提高到125K。
从1986－1987年的短短一年多的时间里，临界超导温度竟然提高了100K以上，这在材料发展史，乃至科技发展史上都堪称是一大奇迹！高温超导材料的不断问世，为超导材料从实验室走向应用铺平了道路。
生物陶瓷：生物陶瓷指与生物体或生物化学有关的新型陶瓷。
生物陶瓷可分为与生物体相关的植入陶瓷和与生物化学相关的生物工艺学陶瓷。
前者植入体内以恢复和增强生物体的机能，是直接与生物体接触使用的生物陶瓷。
后者用于固定酶、分离细菌和病毒以及作为生物化学反应的催化剂，是使用时不直接与生物体接触的生物陶瓷。
特殊功能含硅物质：碳化硅、硅橡胶、硅钢、分子筛。
5、新型陶瓷：结构陶瓷、超导陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、生物陶瓷。
三、硅单质阅读：请大家阅读课本P79的第一、二自然段，总结出硅的存在形态、结构特点、物质性质等方面的内容。
[投影]图4-11硅晶体思考：硅元素以什么形态存在于自然界？硅元素主要存在于什么物质里？硅有几种同素异形体？分别是什么？［回答］硅以化合态存在于自然界，硅元素主要存在于地壳的各种矿物和岩石里；硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体。
以化合态存在于自然界，有两种同素异形体。
(1)物理性质：熔、沸点高，硬度大，半导体。
(2)硅单质的化学性质常温下，硅的化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，硅不跟其他物质，如氧气、氯气、硝酸、硫酸等起反应。
加热时，能跟一些非金属反应，如它也能和氧气反应生成二氧化硅。
Si+2F 2====SiF 4 Si+4HF=====SiF 4+2H 2↑Si+2NaOH+H 2O====Na 2SiO 3+2H 2↑ Si+O2SiO 2⑶硅的各种用途：半导体材料；太阳能电池。
练习1.下列物质中属于纯净物的是A.Na 2CO 3·10H 2OB.水泥C.纯净的盐酸D.普通玻璃2.下列叙述正确的是A.酸均不能与酸性氧化物反应B.玻璃、陶瓷、水泥容器都不能贮存氢氟酸C.石灰抹墙、水泥砌墙过程的硬化原理相同D.石灰窑、玻璃熔炉出来的气体主要成分相同3.下列物质有固定熔点的是A.水泥B.玻璃C.Na 2O ·SiO 2D.水玻璃小结写出下列转化关系中的化学方程式：8、制造太阳能电池需要高纯度的硅，工业上制高纯硅常用以下反应实现 ①Si(s)＋3HCl(ｇ)======SiHCl 3(ｇ)＋H 2(ｇ) ②SiHCl 3＋H 2======Si ＋3HCl 对上述两个反应的下列叙述中，错误．．的是( ) A.两个反应都是置换反应 B.反应②不是置换反应C ．由于反应②放热，则反应①一定吸热 D.两个反应都是氧化还原反应9、下面有关硅的叙述中，正确的是( )A. 光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的B.硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位C.硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在D.硅在电子工业中，是最重要的半导体材料10、二氧化硅是酸酐的原因是( )A.它溶于水得相应的酸B.它对应的水化物是可溶性强酸950℃ 300℃C.它与强碱溶液反应只生成盐和水D.它是非金属氧化物11、能证明碳酸比硅酸酸性强的实验事实是( ) A.CO 2是气体，而SiO 2是固体 B.高温下能发生反应 Na 2CO 3＋SiO 2======Na 2SiO 3＋CO 2↑C.CO 2溶于水生成碳酸，而SiO 2却不溶于水D.CO 2通入Na 2SiO 3溶液中有胶状沉淀生成18、下列关于硅的叙述中，错误的是（ ）A ．硅广泛存在于自然界中，天然单质硅叫硅石B ．晶体硅的结构类似于金刚石，硬度也很大C ．常温下硅很稳定，不能跟强酸反应D ．含硅的钢具有良好的导磁性和耐酸性17、硅酸铜钡是当今用最新科学技术合成的一种物质，然而现在发现，我国秦兵马俑用的一种颜料是硅酸铜钡。
下列关于硅酸铜钡的说法中错误的是( ) （ ）A ．易溶于水B ．难溶于水C ．属于硅酸盐D ．属于氧化物22、下列离子方程式，正确的是 （ ）A ．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca 2+ +2OH - +CO 2 ===CaCO 3↓+H 2OB ．碳酸钠溶液中加入二氧化硅：CO 32- +SiO 2==SiO 32- +CO 2↑C ．二氧化硅与烧碱溶液反应：SiO 2 +2OH - === SiO 32-+H 2O ↑D ．硅酸与烧碱溶液中和：H 2SiO 3 +2OH - === SiO 32-+2H 2O25、 “9·11”事件发生后，美国世贸大厦轰然倒下。
在清理废墟中，人们发现很多石棉。
石棉是一种压缩强度大、柔软性强、耐热、耐火、耐酸和耐碱的腐蚀，而且价格低廉的硅酸盐。
石棉有毒，能使人患肺癌。
（1）有一种石棉叫做石棉矿青石棉，其化学式为Na 2Fe 5Si 8O 22(OH)2写成氧化物的形式为 ；分子中铁的化合价为 ，我们可以看作 ；其物质的量分数为 。
（2）云母是一种重要的硅酸盐，它具有韧度、弹性、透明度、高电解强度、化学惰性和热稳定性。
叶蜡石的成分为AlSi 2(OH)O 5，白云母可看作叶蜡石中 的Si(Ⅳ)被Al(Ⅲ)所取代，再由K （I ）平衡其电荷形成的，则白云母写成氧化物的形式为 。
（3）研究表明，在原硅酸盐中，Al(Ⅲ)很容易取代Si(Ⅳ)而不会引起原硅酸盐结构大的变化。