高中化学 4.1.2硅酸盐与无机非金属材料学案 鲁科版必修1.doc

第2课时硅酸盐与无机非金属材料1.水玻璃是na2sio3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：na2sio3、casio3、sio2；水泥的成分为：3caosio2、2caosio2、3caoal2o3。5两个化学方程式：caco3sio2casio3co2，na2co3sio2na2sio3co2。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。硅酸盐传统的无机非金属材料新知探究探究1玻璃(1)主要原料：纯碱、石灰石、石英。(2)主要反应：(3)产品成分：na2sio3、casio3、sio2。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na2sio3、k2sio3易溶于水，其他都难溶于水。(2)na2sio3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p80t1)有下列物品或设备：陶瓷餐具砖瓦水泥路桥门窗玻璃水晶镜片石英钟表玛瑙手镯硅太阳能电池石英光导纤维计算机芯片。(1)用到硅单质的是。(2)所用材料为sio2或要用到sio2的是_。(3)所用材料为硅酸盐的是。答案：(1)(2)(3)新型无机非金属材料新知探究探究常见新型无机非金属材料分类实例高温结构陶瓷氮化硅(si3n4)陶瓷、碳化硅(sic)陶瓷等生物陶瓷氧化铝(al2o3)陶瓷、氧化锆(zro2)陶瓷等压电陶瓷钛酸钡(batio3)和钛酸铅(pbtio3)等为主要成分必记结论两类无机非金属材料的比较传统无机非金属材料新型无机非金属材料所属范畴硅酸盐材料具有特殊结构、功能的新材料常见产品水泥、玻璃、传统陶瓷半导体材料、氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷、光导纤维主要性能抗腐蚀、耐高温质脆、经不起热冲击耐高温、高强度有光学特性有电学特性有生物功能成功体验2下列哪些材料是新型无机非金属材料()氧化铝陶瓷氮化硅陶瓷碳化硅陶瓷氮化铝陶瓷氮化钛陶瓷硅化硼陶瓷二硅化铜陶瓷abc d全部都是答案：d对应学生用书p87考查硅酸盐的组成硅酸盐组成的表示方法氧化物法组成相当复杂的硅酸盐，常用氧化物的形式来表示它们的组成。(1)方法：找出组成元素；写成氧化物的形式；注意原子守恒；检查有无遗漏。(2)元素写成氧化物时可成比例扩大，在化合物中各元素化合价的代数和为零。(3)用氧化物的形式表示硅酸盐的组成时，各氧化物的排列顺序：活泼金属的氧化物较活泼金属的氧化物二氧化硅水。(4)该方法中，氧化物之间用“”隔开，系数出现分数时要化为整数。如钾长石kalsi3o8不能写成k2oal2o33sio2，应写成k2oal2o36sio2。由于硅酸盐组成复杂，该方法只是为了简化对硅酸盐组成的表示，不能理解成硅酸盐以简单氧化物形式存在。例1三硅酸镁晶体被用来治疗胃溃疡病患者的胃酸过多症，是因为该物质不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久。三硅酸镁晶体的化学式为mg2si3o8nh2o。(1)用氧化物的形式表示三硅酸镁的化学式：_。(2)写出该药物中和胃酸的化学方程式： _。解析用氧化物的形式表示硅酸盐时，应注意书写原则：活泼金属的氧化物、较活泼金属的氧化物、二氧化硅、水。第二问若直接写三硅酸镁与盐酸反应，可能会感到无从下手，因此，应从氧化物形式书写，碱性氧化物(mgo)能与盐酸反应，而sio2不与盐酸反应，最后写出正确的化学方程式。答案(1)2mgo3sio2nh2o(2)2mgo3sio2nh2o4hcl=2mgcl2(n2)h2o3sio2将下列硅酸盐改写成氧化物的形式：(1)镁橄榄石(mg2sio4)：_。(2)高岭土al2(si2o5)(oh)4：_。答案：(1)2mgosio2(2)al2o32sio22h2o考查硅及其化合物之间的转化关系1转化关系图2涉及的反应si2cl2sicl4，sio2sio2，si2f2=sif4，sio24hf=sif42h2o，caco3sio2casio3co2，sio22csi2co，h2sio3sio2h2o，si2naohh2o=na2sio32h2，sio22naoh=na2sio3h2o，h2sio32naoh=na2sio32h2o，na2sio32hcl=h2sio32nacl。例2下列物质不能通过化合反应制取的是()asio2bh2sio3csif4 dcasio3解析a项，sio2,sio2；b项，sio2不溶于水，不能通过化合反应制得h2sio3；c项，si2f2=sif4；d项，sio2cao高温,casio3。答案b掌握元素及其化合物转化关系的线索：金属单质碱性氧化物碱盐；氢化物非金属单质酸性氧化物酸盐。露置于空气中一段时间后的水玻璃会浑浊。向此浑浊溶液中加入稀盐酸，会生成白色沉淀，同时伴随有气泡产生。用化学方程式解释产生上述现象的原因：(1)溶液变浑浊： _。(2)生成白色沉淀： _。(3)产生气泡： _。答案：(1)na2sio3co2h2o=h2sio3na2co3(2)na2sio32hcl=h2sio32nacl(3)na2co32hcl=co2h2o2nacl对应学生用书p88课堂双基落实1下列装修材料中，主要成分不属于硅酸盐的是()a陶瓷b大理石c玻璃 d水泥解析：选b大理石的主要成分是caco3。2从现有的考古资料来看，中国原始陶器开始于距今七千年前。时至今日陶瓷已广泛应用于人们的生活和生产中，下列不属于陶瓷制品的是()解析：选cc项试管的成分是玻璃而不是陶瓷。3石灰石是许多工业的原料之一，但生产下列物质时不需要石灰石的是()a硅酸 b水泥c玻璃 d生石灰解析：选a制h2sio3：sio2sioh2sio3；b项，制水泥原料为石灰石、黏土；c项，制玻璃原料为纯碱、石灰石、石英；d项，利用反应caco3caoco2制生石灰。4下列说法不正确的是()a新型无机非金属材料主要包括高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等b新型无机非金属材料具有特殊的结构和性能c高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损等优点d传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐解析：选d传统无机非金属材料的主要成分是硅酸盐，新型无机非金属材料是一些具有特殊组成、特殊结构、特殊功能的材料。5无机非金属材料分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料两类。(1)制造普通玻璃的主要原料是_、_、_，发生的主要反应有：_、_。(2)水泥是重要的工业原料，具有_性，与水掺和搅拌并静置后，很容易凝固变硬。(3)磷酸钙陶瓷是一种新型无机非金属材料，可用于制造人造骨骼，这是利用了这类材料具有_。a耐高温的特性 b电学特征c光学特性 d生物功能(4)由石英制取硅胶(主要成分为sio2)经历以下3步，试写出相关反应的化学方程式(是离子反应的，写出离子方程式)。用naoh溶液溶解石英： _；过滤，向滤液中加入盐酸，至沉淀不再产生： _；蒸