5.3.1无机非金属材料-硅酸盐材料高一下学期化学人教版

第五章化工生产中的重要非金属元素5.3.1硅酸盐材料一、学习目标（课本第19~21页）1、了解陶瓷、玻璃、水泥等传统硅酸盐材料的生产原料、性能和主要用途、知道普通玻璃的成分，感受传统硅酸盐材料在城乡建设中发挥的重要作用。2、结合身边的生活用品、电子产品、建筑物等用到的无机非金属材料，感受化学就在身边，化学材料作用巨大，提高学生努力学习化学、投身国家建设的社会责任感。二、重点和难点重点∶常见的硅酸盐产品难点∶硅酸盐的氧化物形式的改写三、自主学习与合作探究【合作探究一】硅酸盐的概念、结构及特点1．概念：由组成的化合物。2．结构：在硅酸盐中，Si和O构成了。每个Si结合个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，与个Si相结合。3．特点：硅酸盐材料大多具有等特点。4.硅酸钠：硅酸钠时一种最简单的硅酸盐，其水溶液是一种无色粘稠的液体，俗称。用途：。【合作探究二】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主要设备主要成分反应原理用途制取玻璃的反应方程式为:________________________________________________________________。【自主检测】1.下列物质中不含硅酸盐的是（）A．陶瓷 B．玻璃 C．水泥 D．生石灰【自主检测】2.2013年2月，俄罗斯境内有大量陨石坠落，经化学分析，陨石中游离态的铁含量约为10%，此外还有橄榄石（Fe2SiO4）、亚硫酸盐等成分，下列有关说法正确的是（）A．此陨石是一种纯度较高的硅酸盐矿石B．此陨石具有耐酸碱的特性C．陨石中含有游离态的铁是因为在外太空中铁的活性比地球上铁的活性低D．橄榄石中Fe为+2价【自主检测】3.下列关于硅酸盐材料的说法错误的是（）A．生活中常见的硅酸盐材料有玻璃、水泥、陶瓷B．生产陶瓷的主要原料是黏土C．普通玻璃的主要成分只有SiO2D．普通硅酸盐水泥的生产以石灰石和黏土为主要原料【合作探究三】硅酸盐的氧化物形式的改写硅酸盐种类繁多，结构复杂，组成各异，常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成。硅酸盐改写成氧化物形式的方法：①氧化物的书写顺序：→较活泼金属氧化物→→水，不同氧化物间以“·”隔开。②保持不变，且满足化合价代数和为零，各元素符合原来的组成。③当计量数配置出现分数时应化为整数。如正长石：KAlSi3O8不能写成eq\f(1,2)K2O·eq\f(1,2)Al2O3·3SiO2，应写成K2O·Al2O3·6SiO2。【自主检测】4.用二氧化硅和金属氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中不正确的是（）A.钙沸石[Ca(Al2Si3O10).3H2O]表示为CaO·Al2O3·3SiO2·3H2OB.镁橄榄石(Mg2SiO4)表示为2MgO·SiO2C.长石(KAISi3O6)表示为K2O·Al2O3·3SiO2D.高岭石[Al2(Si2O5)(OH)4]表示为Al2O3·2SiO2·2H2O点睛：硅酸盐由盐的书写形式改写为氧化物的形式的一般顺序为:碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物、水。书写时注意:①氧化物之间以“·”隔开;②化学计量数配置出现的分数应化为整数;③金属氧化物在前(活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物)，非金属氧化物在后，若同一元素有变价，那么低价在前，高价在后，H2O一般写在最后。四、自主检测5.“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法正确的是()A．玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品B．制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英C．硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高D．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐6．金刚砂(SiC)可由SiO2和碳在一定条件下反应制得，反应的化学方程式为SiO2＋3CSiC＋2CO↑，下列有关制造金刚砂的说法正确的是()A．该反应中的氧化剂是SiO2，还原剂为CB．该反应中的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2C．该反应中转移12e－D．该反应中的还原产物是SiC、氧化产物是CO7．唐三彩、秦兵马俑制品的主要材料在成分上属于（

）A．氧化铝 B．二氧化硅 C．硅酸盐 D．合金8.制造水泥和玻璃都需用到的原料是（）A.黏土B.石英C.石灰石D.纯碱9.某博物馆陈列着大量明清砖瓦和精美瓷器(婺州窑)，婺州窑瓷器胎体的原料为高岭土[AlnSi2O5(OH)4]。下列说法不正确的是()A.古代的陶瓷、砖瓦都是硅酸盐产品B.高岭土为含水的铝硅酸盐C.n＝3D.我国在新石器时代已能烧制陶器10．高铁是我国装备制造的一张亮丽名片。在高铁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.陶瓷班级：姓名：组别：序号：【自主检测选择题答题卡】1234567891011.现代化城市建设离不开各种材料。(1)水泥具有水硬性和强吸水性;水泥砂浆是和水的混合物，是建筑用黏合剂;混凝土是和的混合物,用钢筋做结构的混凝土强度很大。(2)玻璃生产的主要原料是。12.矿泉水般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的，此处所指的风化作用是指矿物与水和CO2同时作用的过程。例如长石(2KAlSi3O8)风化生成高岭土[Al2(Si2O5)(OH)4]，此反应的离子方程式为2KAISi3O8+2H2CO3+5H2O=2K++2HCO3+4H2SiO3+Al2(Si2O5)(OH)4。将上述复杂硅酸盐改写成氧化物的形式。①KAlSi3O8②Al2(Si2O5)(OH)45.3.1硅酸盐材料答案【合作探究一】1．硅元素、氧元素和金属元素2．硅氧四面体423．硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀4.水玻璃黏合剂，防火剂，制备硅胶【合作探究二】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、石灰石主要设备——玻璃窑水泥回转窑主要成分Al2O3·2SiO2·2H2O（含水的铝硅酸盐）Na2SiO3、CaSiO3、SiO22CaO·SiO2、3CaO·SiO2、3CaO·AlO3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【答案】SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑【自主检测】1.【答案】D【解析】陶瓷、玻璃、水泥都属于传统无机非金属材料，主要成分都是硅酸盐；生石灰的主要成分为CaO，不属于硅酸盐，D选项满足题意；答案选D。【自主检测】2.【答案】D【详解】A、陨石的成分有游离态的铁含量约为10%，此外还有橄榄石（Fe2SiO4）、亚硫酸盐，故不是纯度较高的硅酸盐矿石，故A错误；B、陨石中的铁、橄榄石和亚硫酸盐均能与酸反应，故不耐酸的腐蚀，故B错误；C、游离态的铁的活性相同，故C错误；D、根据橄榄石的化学式Fe2SiO4可知：硅元素的化合价为+4价，氧元素为2价，根据化合价的代数和为0，故铁元素为+2价，故D正确；答案选D。【自主检测】3.【答案】C【解析】A．玻璃、水泥、陶瓷中的主要成分含有硅酸盐，是生活中常见的硅酸盐材料，A正确；B．黏土经高温烧结可以制得陶瓷，黏土是陶瓷是主要原料，B正确；C．普通玻璃的主要成分为硅酸钙、硅酸钠和二氧化硅，C错误；D．普通硅酸盐水泥以石灰石和黏土为原料，二者与其他辅料混合、研磨再进行其他加工制得普通水泥，D正确；故答案选C。【合作探究三】①活泼金属氧化物二氧化硅②各元素的化合价原子个数比【自主检测】4.【答案】C【解析】长石的氧化物书写形式应为K2O·Al2O3·6SiO2五、【学生自主检测】5.【答案】C【解析】陶瓷是人类最早使用的硅酸盐制品，A项错误；纯碱、石灰石和石英是制玻璃的原料，而制水泥的原料是黏土和石灰石，B项错误；沙子的主要成分是SiO2，黏土的主要成分是硅酸盐，D项错误。6．【答案】D【解析】反应产物SiC中Si、C的化合价分别为＋4、－4价，所以SiO2既不是氧化剂，又不是还原剂；碳元素从0价转变成－4价(SiC)和＋2价(CO)，CO是氧化产物，SiC是还原产物，两者的物质的量之比为2∶1；根据化学方程式可知，该反应转移4e－。7．【答案】C【解析】唐三彩、秦兵马俑制品由粘土经高温灼烧而成，属于硅酸盐产品。故选C。8.【答案】C【解析】制造水泥的原料是石灰石和黏土，制造玻璃的原料是石灰石、纯碱和石英，所以制造水泥和玻璃都需用到的原料是石灰石。9.【答案】C【解析】根据化合物中正负化合价代数和为0的规