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.doc

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1、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：3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3。5．两个化学方程式：CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑，Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑。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、

2、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

3、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P80·T1)有下列物品或设备：①陶瓷餐具　②砖瓦　③水泥路桥　④门窗玻璃　⑤水晶镜片　⑥石英钟表　⑦玛瑙手镯　⑧硅太阳能电池　⑨石英光导纤维　⑩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_____________________________

4、____________。(3)所用材料为硅酸盐的是　。答案：(1)⑧⑩　(2)④⑤⑥⑦⑨　(3)①②③④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

5、、氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷、光导纤维主要性能①抗腐蚀、耐高温②质脆、经不起热冲击①耐高温、高强度②有光学特性③有电学特性④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(　　)①氧化铝陶瓷　②氮化硅陶瓷　③碳化硅陶瓷④氮化铝陶瓷　⑤氮化钛陶瓷　⑥硅化硼陶瓷⑦二硅化铜陶瓷A．①②③　　　　　　　B．①③④⑤C．①⑤⑥D．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：①找出组成元素；②写成氧化物的形式；

6、③注意原子守恒；④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)①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K2O·Al2O3·3SiO2，应写成K2O·Al2O3·6SiO2。②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

7、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Mg2Si3O8·nH2O。(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)

8、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)2MgO·3SiO2·nH2O(2)2MgO·3SiO2·nH2O＋4HCl===2MgCl2＋(n＋2)H2O＋3SiO2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)2