4.1.2硅酸鹽與無機(jī)非金屬材料 學(xué)案

第4章 材料家族中的元素第1節(jié) 硅 無機(jī)非金屬材料第2課時 硅酸鹽與無機(jī)非金屬材料學(xué)習(xí)目標(biāo)1. 知道硅酸和硅酸鹽的主要性質(zhì)，會用氧化物形式表示硅酸鹽的組成。2. 知道傳統(tǒng)的硅酸鹽制品和一些新型無機(jī)非金屬材料在生產(chǎn)、生活中的主要應(yīng)用。3. 體會組成材料的物質(zhì)的性質(zhì)與材料性能的密切關(guān)系。學(xué)習(xí)重點(diǎn)掌握硅酸、硅酸鹽的性質(zhì)。學(xué)習(xí)難點(diǎn)了解傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的成分及性能。學(xué)習(xí)探究1硅酸鹽(1)物理通性：性質(zhì)穩(wěn)定，熔點(diǎn)較高，大都 溶于水。(2)表示方法通常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示硅酸鹽的組成，如硅酸鈉(Na2SiO3)可表示為Na2OSiO2，長石(KAlSi3O8)可表示為 。注意用氧化物的形式表示硅酸鹽的組成時，各氧化物的排列順序：較活潑金屬的氧化物較不活潑金屬的氧化物二氧化硅水。Na2SiO3水溶液俗稱水玻璃，是一種常用礦物膠，在空氣中露置易變質(zhì)：Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3。2無機(jī)非金屬材料(1)傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料硅酸鹽玻璃和水泥：玻璃水泥原料設(shè)備玻璃熔爐水泥回轉(zhuǎn)窯化學(xué)方程式CaCO3SiO2 、Na2CO3SiO2 復(fù)雜的物理、化學(xué)變化主要成分主要性質(zhì)沒有 具有水硬性陶瓷：a生產(chǎn)原料： 。b重要性質(zhì)：耐酸堿侵蝕。(2)新型無機(jī)非金屬材料分類實(shí)例高溫結(jié)構(gòu)陶瓷 陶瓷、 陶瓷等生物陶瓷 陶瓷、 陶瓷等壓電陶瓷 和 等為主要成分學(xué)習(xí)小結(jié)(1)用氧化物的形式表示硅酸鹽的組成時，各氧化物的排列順序：較活潑金屬的氧化物較不活潑金屬的氧化物二氧化硅水。(2)Na2SiO3水溶液俗稱水玻璃，是一種常用礦物膠，在空氣中露置易變質(zhì)：Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3。當(dāng)堂檢測1. 下列關(guān)于水玻璃的性質(zhì)和用途的敘述中不正確的是()A水玻璃是一種礦物膠，既不燃燒也不受腐蝕B在建筑工業(yè)上可以作黏合劑、耐酸水泥摻料C木材、織物浸過水玻璃后，具有防腐蝕性能且不易燃燒D水玻璃的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在空氣中不易變質(zhì)2. 材料與化學(xué)密切相關(guān)，下表中對應(yīng)關(guān)系錯誤的是()材料主要化學(xué)成分A剛玉、金剛石三氧化二鋁B大理石、石灰石碳酸鈣C普通水泥、普通玻璃硅酸鹽D沙子、石英二氧化硅3. 在下圖所示的物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化關(guān)系中，A是一種固體單質(zhì)， E是一種白色不溶于水的物質(zhì)。據(jù)此填空。(1)寫出各物質(zhì)的化學(xué)式：A：_；B：_；C：_；D：_；E：_；F：_。(2)B與a溶液反應(yīng)的離子方程式是_。(3)A與a溶液反應(yīng)的離子方程式是_。4. 請根據(jù)物質(zhì)的實(shí)際應(yīng)用填空：（1）常用于制造紅色油漆的原料_（填“Fe2O3”或“Fe3O4”）。（2）可用于制備硅膠和木材防火劑的是_（填“Na2SiO3”或“Na2SO4”）。（3）將SO2通入紫色石蕊試液中，溶液變紅，說明SO2的水溶液具有_（填“漂白”或“酸”）性。參考答案學(xué)習(xí)探究1. (1)難 (2) K2OAl2O36SiO22. (1)（從左到右，從上到下）純堿、石灰石、石英 黏土、石灰石CaSiO3CO2 Na2SiO3CO2 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣 固定熔點(diǎn)黏土(2) 氮化硅(Si3N4) 碳化硅(SiC) 氧化鋁(Al2O3) 氧化鋯(ZrO2) 鈦酸鋇(BaTiO3) 鈦酸鉛(PbTiO3)當(dāng)堂檢測1. 【解析】Na2SiO3的水溶液叫水玻璃，是一種礦物膠，通常用作耐火材料，硅酸的酸性比碳酸弱，所以在空氣中易變質(zhì)生成硅酸：Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3，故D不正確。【答案】D2. 【解析】剛玉的成分是Al2O3，金剛石的成分是C；大理石、石灰石的成分均是CaCO3；普通玻璃和普通水泥均是硅酸鹽產(chǎn)品；沙子、石英的成分是二氧化硅?！敬鸢浮緼3. 【解析】本題“突破口”是C中加入過量HCl產(chǎn)生不溶于鹽酸的白色沉淀，推知E可能是硅酸。A可能是Si，代入題目驗(yàn)證，B為SiO2，能與Si和SiO2反應(yīng)的溶液可能為HF溶液或NaOH溶液，結(jié)合題目知a溶液為NaOH溶液，C為Na2SiO3，D為H2O，F(xiàn)為H2。【答案】(1)Si SiO2 Na2SiO3 H2O H2SiO3 H2(2)SiO22OH=SiOH2O (3)Si2OHH2O=SiO2H24. 【解析】Fe2O3呈紅色；Na2SiO3不燃燒；SO2與水反應(yīng)生成亞硫酸。（1）Fe2O3呈紅色，所以常用于制造紅色油漆的原料是Fe2O3。 （2）Na2SiO3不燃燒，可用于制備硅膠和