无机非金属材料的主角硅(二)

第四章非金属及及其化合物

第一节无机非金属材料的主角—硅

(第二课时)122十一月20232三、硅酸盐1、硅酸盐的种类硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。硅酸盐的种类繁多，结构复杂，分布极广。2、硅酸盐的溶解性和稳定性除Na2SiO3和K2SiO3以外，其余硅酸盐都不溶于水，且化学性质很稳定。3、硅酸钠(Na2SiO3)俗名：Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，又叫泡花碱。溶解性：可溶于水，可做粘合剂。用途：制备硅胶、木材的防腐剂和防火剂、肥皂填料。【实验4-2】硅酸钠的防火作用放入蒸馏水放入Na2SiO3溶液现象水份蒸发后燃烧水份蒸发后不燃烧结论水份蒸发后，失去防火作用防火效果好用作防火剂34、硅酸盐的表示方法硅酸盐的组成可氧化物的形式来表示。如硅酸钠：Na2SiO3可写成Na2O·SiO2硅酸镁：Mg2SiO4写成2MgO·SiO2石棉：CaMg3Si4O12写成CaO·3MgO·4SiO2长石：_______________写成K2O·Al2O3·6SiO2黏土：_______________写成Al2O3·2SiO2·2H2O

说明：①硅酸盐改写成氧化物后，它还是硅酸盐，不是氧化

物，更不是混合物。②书写顺序：先写金属氧化物，再写SiO2，最后写H2O，若有几种金属元素时，先写活泼金属，再写不太活泼的金属。③氧化物前面的数字仅只表示一种氧化物的计量数。④两种化学式所包括的原子数目可以不同，但原子数比应相同。？分析：K2Al2Si6O16→KAlSi3O8

思考已知Fe元素有+2和+3价，Pb元素有+2和+4价。若把Fe3O4改写成FeO·Fe2O3的形式，则Pb3O4可改写成_________Al2Si2O5(OH)4？2PbO·PbO2硅酸钠的防火作用45、无机非金属材料

金属材料一般是指单一金属或合金材料；无机非金属材料指某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、和硅酸盐、钛酸盐、铝酸盐等含氧酸盐为主要组成的无机材料。(1)传统无机非金属材料传统无机非金属材料就指是以含硅物质为原料，经过高温发生复杂的物理化学变化，生成硅酸盐产品。如砖瓦等。①砖瓦：以黏土为原料经高温烧制而成。砖瓦(6000年)是应用最广泛的建筑材料，它对我国的历史发展、社会的前进以及人类生活的改善，起到了无法估量的作用。但时至今日，各类新型建材的层出不穷，砖瓦作用已日渐被取代，特别是高层建筑上砖瓦已经退出了其历史舞台。无机非金属材料如：水泥、玻璃、陶瓷、砖、瓦。如：高温结构陶瓷、光导纤维传统无机非金属材料新型无机非金属材料5人面鱼纹彩陶(1)传统无机非金属材料②陶瓷：以黏土为原料经高温

烧结而成。陶瓷具有抗氧化、抗酸碱腐蚀、

耐高温、绝缘、易成型等许多优

点，因此，陶瓷制品一直为人们

所喜爱。瓷器是中华文明的象征。在许多

拉丁语系国家中，“China”这一单

词既指“中国”，又指“瓷器”。我国素有“瓷都”之称的江西景德镇，

烧制的薄胎瓷器达到了“薄如纸、洁

如玉、青如天、明如镜、声如磬”

的水平。宋代的钧瓷享有“黄金有价

钧无价，一件钧瓷百重厦”和“纵有家

产万贯，不如钧瓷一片”的美誉!

人面鱼纹彩陶是新石器时代的陶器珍品。现收藏于中国历史博物馆。

万里长城家用陶瓷钧瓷(宋)古代建筑人面鱼纹彩陶是新石器时代的陶器珍品。现收藏于中国历史博物馆。

唐三彩6(1)传统无机非金属材料③水泥：以黏土、石灰石、石膏为原料

经高温绕结而成。水泥的成分为硅酸二钙、

硅酸三钙和铝酸三钙。水泥是一种非常重

要的建筑材料，长江三峡大坝使用水泥达

1000多万吨。水泥砂浆(水泥、沙子和水组成的混合物)是

建筑黏合剂。混凝土(水泥、碎石、沙子)用来

建造桥梁、厂房等巨大建筑物。水泥的膨胀系

数几乎跟一样，所以钢筋混凝土结构更加坚固。④玻璃：以石灰石、纯碱、石英为原料在玻

璃窑中熔融制得玻璃的种类很多，性能也不太相同。普通玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2。玻璃是非晶体，称作玻璃态物质物质，它没有固定的熔点，而是在某一温度范围内逐渐软化，在软化状态时，玻璃可以制成任何形状的制品。现代建筑三峡大坝75、无机非金属材料⑤其它：A、碳化硅(SiC)：俗称金刚砂，结构与金刚石相似，硬度很大，用作砂轮的磨料。B、硅合金：含硅4%的钢具有导磁性，可用作变压器的铁芯；含硅15%左右的钢中具有耐酸性，可用作耐酸设备。C、硅橡胶：人工合成的硅橡胶既能耐高温又耐低温，用于制造火箭、飞机、导弹的零件和绝缘材料。

(2)新型无机非金属材料材料是人类生活必不可少的物质基础。材料的发展史就是一部人类文明史。没有感光材料，我们就无法留下青春的回忆；没有特殊的荧光材料，就没有彩色电视；没有高纯的单晶硅，就没有今天的信息技术；没有特殊的新型材料，就没有“神州”上天和“嫦娥”奔月。可见，科技的发展和社会的进步往往受到材料的制约。反过来，一种新材料的发现可能给社会带来革命性的变化。请阅读P79科学视野—新型陶瓷。8例14

下列物质属于纯净物的是A、陶瓷 B、玻璃 C、二氧化硅 D、水泥例15

新型无机材料碳化钛(TiC)、碳化硼(B4C3)、氮化硅(Si3N4)等称为非氧化物陶瓷，合成这些物质需在高温条件下进行，在合成工艺中必须注意

A、通入足量的氧气B、避免与氧气接触

C、可在氮气气氛中合成D、通入少量氧气例16熔融烧碱应选用的器皿是

A、石英坩埚B、玻璃坩埚C、生铁坩埚D、陶瓷坩埚例17下列变化中，不可能通过一步反应实现的是

A、SiO2→Na2SiO3B、SiO2→H2SiO3

C、CuSO4→CuCl2D、Cu(OH)2→CuO例18

要准确观察某气体在燃烧时产生的焰色，最好使气体在下列哪种材料中燃烧

A、玻璃管B、铜管C、铁管D、塑料管CBCCBC9例19下列物质中,不能用玻璃瓶来盛装的是A、烧碱溶液B、浓硫酸C、氢氟酸D、碳酸钠溶液例20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、硅的导电性介于金属和绝缘体之间，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反应

D、当加热到一定温度时，硅能与氧气、氯气等非金属反应例21下列离子方程式正确的是

A、水玻璃加盐酸：SiO32-+2H+=H2SiO3↓

B、小苏打和烧碱溶液：HCO3-+OH-=CO32-+H2O

C、石灰石溶于盐酸：CO32-+2H+=H2O+CO2↑

D、石英溶于NaOH溶液：Si4++2O2-+2OH-=SiO32-+H2O例22

不用任何试剂就可以将①Na2SiO3②Na2SO4③CuCl2④KCl⑤Ba(NO3)2五种溶液鉴别出来的顺序是

A、③④⑤①②B、③①⑤②④

C、①③④②⑤D、③②①④⑤CCABB10例23在300℃时，某无色气体X与红热的碳反应生成无色气体Y，Y能跟灼热的CuO反应又生成气体X，则X、Y分别是A、H2O(g)、H2B、O2、H2

C、CO2、COD、CO、CO2例24用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占有重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如：

(1)计算机芯片的主要成分是______；

(2)光导纤维的主要成分是________；

(3)目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是_____；

(4)用作吸附剂、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为的化合物_________；SiSiO2Si硅酸盐C11例25由铝、硅两种物质组成的试样11g，均匀地分成等质量的两份，一份与足量的盐酸反应可产生气体aL，一份与足量的NaOH溶液反应可产生同种气体bL，合并两次收集的气体共有11.2L(标准状况)。试分析试样的百分组成。解：2Al+6H+=2Al3++3H2↑2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑

设Al的物质的量为x，Si的物质的量为y。依题意：27x+28y=111.5x+0.5×2y=0.5x=0.2moly=0.2molm(Al)=0.2mol×27g/mol=5.4gm(Si)=0.2mol×28g/mol=5.6gw(Al)=5.4g/11g=49.1%w(Si)=5.6g/11g=50.9%12例26

某学生兴趣小组想利用高岭土[其主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O］试验新型的净水剂。试验程序如下：

其中滤液E就是欲求的净

水剂。试回答下列问题：①写出混合物A、B，

滤液C、D的主要成分A___________________；B_______________________；

C___________；D_______________。②写出高岭土与纯碱熔融的两个化学方程式_____________________________________________；_____________________________________________。③该试验中，熔融高岭土可以选用的坩埚有A、玻璃坩埚B、瓷坩