新型无机非金属材料(教案)

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1、硅酸盐工业新型无机非金属材料1.复习重点水泥工业和玻璃工业的基本原理；新型无机非金属材料的特性及主要用途2.难点聚焦1.硅酸(H2SiO3)酸性很弱(弱于碳酸)溶解度很小，由于SiO?不溶于水，硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的酸反应制得。Na2SiO：J+2HCl=H2SiO3+2NaCl硅胶多孔疏松，可作干燥剂，催化剂的载体。四.硅酸盐硅酸盐是由硅、氧、金属元索组成的化合物的总称，分布广，结构复杂化学性质稳定。一般不溶于水。(NazSiOs、KzSiOs除外)最典型的代表是硅酸钠NHS

2、iOs：可溶，其水溶液称作水玻璃和泡花碱，可作肥皂填料、木材防火剂和黏胶剂。常用硅酸盐产品：玻璃、陶瓷、水泥。2.硅单质与碳相似，有品体和无定形两种。品体硅结构类似丁•金刚石，有金属光泽的灰黑色固体，熔点高(1410C),硬度大，较脆，常温下化学性质不活泼。是良好的半导体，应用：半导体晶体管及芯片、光电池。c、'(+17)287j))五.氯元素：位于第三周期第VIIA族，原子结构：/丿容易得到一个电子形成氯离子cr,为典型的非金属元素，在白然界中以化合态存在。3.例题精讲［例1］熔融氢氧化钠

3、反应选用的器1U1是［］A.陶瓷站蝎B.石英堪坍分析：陶瓷的成分中含冇SiO2,石英的成分就是SiO2,玻璃的主要成分中也含冇Si02,而SiO2在高温下可以跟NaOH发生如下反应：高温SiCk^NaOH^^N/SiO：,所以A、B、C的器皿都不能选用，只能内牛铁Wo答案：D［例2］下列溶液中可以盛放在玻璃瓶中，但不能用幣口玻璃塞的是［］。A.硅酸钠溶液B.氢氟酸C.氢氧化钠溶液D.氯化钠溶液分析：玻璃的主要成分之一二氧化硅，它能跟氢氟酸迅速反应，所以，氢氟酸不能盛放在玻璃、陶瓷容器屮，只能保存

4、在铅皿或塑料瓶小。氢氧化钠溶液与二氧化硅在常温下反应十分缓慢，所以可以盛放在玻璃瓶中，但瓶的磨口处的二氧化硅跟氢氧化钠缓慢反应后，生成的硅酸钠是一种矿物胶，使瓶塞与瓶口粘在一起，因此不能用磨口玻璃塞。硅酸钠溶液可以用玻璃瓶盛放，只是不能用磨口玻璃塞（原因同氢氧化钠溶液）。氯化钠溶液不跟玻璃屮各种成分反应。答案：AC［例3］普通玻璃的主要成分为Na2SiO3・CaSiO3・4SiO2（1）试计算普通玻璃中相当含冇Na20,CaO和Si02的质虽分数各是多少？（2）制造50kg普通玻璃，需要纯碱、碳

5、酸钙和二氧化硅各多少千克？分析：Na2SiO3・CaSiO3・4Si02nJ-用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成为：Na20・CaO・6Si02o（1）Na2O的摩尔质量为62g/mol,CaO的摩尔质量为56g/mol,Si（）2的摩尔质量为60g/molo(2)由笫(1)题求出普通玻璃中各氧化物的质量分数，可计算50kg普通玻璃屮陆0、50和Si02的含量:m(Na2O):50kgXI3%二6.5kgm(CaO):50kgX11.7%=5.85kgm(Si02):50kgX75.3%=3

6、7.65kg再求需纯碱、碳酸钙和二氧化硅的质量：m(SiOz):37.65kg答案：(1)普通玻璃中Na?0的质量分数为13%,CaO的质虽分数为11.7%,Si(h质虽分数为75.3%。(2)制造50kg普通玻璃,需要纯碱11.11kg、碳酸钙10.45kg、二氧化硅37.65kg。［例4］冇A、B、C三种不溶于水的固体。A是某元素的一种单质，它在氧气中完全燃烧得到一种无色气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，另外测得这种气体密度为同温、同压下氧气密度的1.375倍。B固体能溶丁•热氢氧化钠溶液，

7、再往所得溶液中加入过量盐酸时，析出白色胶状沉淀。此沉淀T燥后，成为不溶于水的白色粉末，这是一种比碳酸酸性还弱的酸。将B与石灰石、纯碱按比例混合加热得到C,C在鬲温时软化，无固定熔点。根据以上事实，判断A为哪种元素的单质？B、C各是什么物质？写出有关反应的化学方程式。分析：先求出A燃烧后生成的气体的相对分子质最，根据该气体的相对分子质最及其反应现象可推出单质A；再根据B的冇关反应现象可推出B；最后根据制取C的方法及C的性质可推出CoA物质燃烧后牛•成的气体的相对分子质量为：32X1.375=44该

8、气体能使澄清石灰水变浑浊，所以该气体为二氧化碳，A为碳元素的一•种单质。根据B物质能与红氧化钠反应，且能继续与过最的盐酸反应生成一种比碳酸还弱的酸，可推出B物质为二氧化硅。C物质由石灰石、纯碱、B物质（二氧化硅）混合加热而得，结合C物质在高温时软化几无固定熔点，可推知C物质为普通玻璃。答案：A为碳元素的一种单质。占燃0+02^=C02B为Si02Si02+2Na0H==Na2Si03+H20Na2Si03+2HC1=2NaC1+H2SiOsI0为普通玻璃Na^COa+Si02~Na2SiO3+C