一、硅元素的“位——构——性”元素位置原子结构元素性质第三周期第IVA族既不容易得到也不容易失去电子，主要形成四价的共价化合物硅元素在地壳中含量仅次于氧，居第二位。硅有亲氧性，在自然界中仅以________态存在，即硅酸盐和氧化物的形式。第05讲无机非金属材料知识导航模块一硅酸盐材料知识精讲二、硅酸盐的概念、结构与特点1．概念：由硅元素、氧元素和金属元素组成的化合物。2．结构：在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧四面体。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。3．特点：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。资料卡片——硅酸盐的表示方法三、传统无机非金属材料——陶瓷、玻璃、水泥陶瓷玻璃水泥主要原料黏土（主要成分为含水的铝硅酸盐）纯碱、石灰石、石英砂（主要成分是SiO2）黏土、石灰石主要成分Al2O3·2SiO2·2H2ONa2CO3、CaCO3、SiO2硅酸二钙、铝酸三钙等反应原理高温烧结而成高温下发生复杂的物理和化学变化用途建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等建筑材料、光学仪器和各种器皿、制造玻璃纤维用于高强度复合材料等制混凝土，大量用于建筑和水利工程制取玻璃的反应方程式为:____________________________________________________________________。四、最简单的硅酸盐——硅酸钠1．Na2SiO3可溶于水，其水溶液俗称水玻璃，有黏性。2．用途：黏合剂，防火剂，制备硅胶。传统无机非金属材料【例1】《天工开物》记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无沙黏土而为之”“凡坯既成，干燥之后，则堆积窖中燃薪举火”“浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法”。下列说法错误的是（）A．“燃薪举火”使黏土发生了复杂的物理化学变化B．沙子和黏土的主要成分为硅酸盐C．烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦D．黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料硅酸盐矿物的成分复杂，多用氧化物的形式表示它们的组成，如：硅酸钠（Na2SiO3）→Na2O·SiO2高岭石（Al2H4Si2O9）→Al2O3·2SiO2·2H2O钾云母（KH2Al3Si3O12）→K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O经典例题【变1-1】最近全面通车的沪昆高速铁路是国家重要的交通线路，在工程建设中用量最大的硅酸盐材料是（）A．钢筋B．水泥C．玻璃D．陶瓷【变1-2】小明参观了举世瞩目的北京大兴国际机场，该机场建设时应用了许多先进技术，其中之一是“重载水泥混凝土铺面技术”。下列原料可用于制造普通水泥的是（）A．胆矾B．纯碱C．石膏D．小苏打一、硅单质的物理性质与用途1．物理性质：硅单质是带有金属光泽的灰黑色固体，其结构与金刚石类似，为空间网状结构，所以晶体硅的硬度大、熔点高。2．用途：硅在元素周期表中处于金属与非金属的交界处，晶体硅的导电性介于导体与绝缘体之间，是一种良好的_________材料，因此晶体硅常用于制作集成电路板（硅芯片）和太阳能电池极板。二、硅的化学性质1．与非金属单质反应（1）与F2：Si+2F2===SiF4；（2）与Cl2：Si+2Cl2=====SiCl4；（3）与O2：Si+O2=====SiO2；（4）与C：Si+C=====SiC2．与酸、碱反应（1）非金属单质一般不与非氧化性酸反应，但Si能与HF反应：Si+4HF===SiF4↑+2H2↑；（2）硅与强碱溶液反应生成氢气：Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑。三、硅的制备制备原理用焦炭还原石英砂，得到含少量杂质的粗硅，然后转化为三氯硅烷，再经氢气还原。模块二新型无机非金属材料知识精讲制备流程反应方程式硅的性质【例2】下列关于硅的说法不正确的是（）A．硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体B．硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质起反应D．当加热到一定程度时，硅能与氧气、氢气等非金属反应【变2】有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列关于硅的说法不正确的是（）A．高纯度的单质硅被广泛用于制作计算机芯片B．硅可由二氧化硅还原制得C．常温时硅与水、空气和酸不反应,但能与氢氟酸反应D．自然界硅元素的...