硅酸及非金属材料 (自动保存的)

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1、§4.1无机非金属材料的主角------硅(第二课时)制作人：刘姸【知识链接】①硅与氢氟酸反应：②二氧化硅和碱反应：③二氧化硅和碱性氧化物反应：【新课学习】一、硅酸实验4—1实验操作实验现象结论滴加酚酞试液后溶液呈色,滴加稀盐酸后溶液变为无色,有生成。Na2SiO3溶液呈性，硅酸盐与反应可以制得硅酸。1.硅酸的性质⑴硅酸是一种很弱的酸（酸性比H2CO3还弱）：(2)不稳定（比H2CO3稳定）受热易分解：(3)硅酸在水中的溶解度很小。2.硅酸的制备硅酸的酸酐为SiO2，因其不溶于水也不与水反应，所以一般不能直接用SiO2制备硅酸，可通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得，例如：Na2SiO3+2

2、HCl=2NaCl+H2SiO3↓Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3↓+Na2CO3所生成的H2SiO3易聚合形成胶体溶液——硅酸溶胶，硅酸浓度较大时则形成软而透明的、胶冻状的硅酸凝胶。硅酸凝胶经干燥脱水后可以得到多孔的硅酸干凝胶，又称为硅胶，吸附水分能力强，常用作试验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，也可用作催化剂的载体。【跟踪练习】1-1.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（）A.CO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水。B.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀C.SiO2常温下是固体，CO2常温下是气体D.氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，通入可溶性硅酸盐溶液中生

3、成沉淀1-2.下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（）A.CO2→H2CO3B.SiO2→Na2SiO3C.Na2O2→Na2CO3D.SiO2→H2SiO3【新课学习】二、硅酸盐硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称，在自然界分布极广。硅酸盐是一大类结构复杂的固态物质，大多不溶于水，化学性质很稳定。最简单的硅酸盐是硅酸钠（Na2SiO3）可溶于水，其水溶液俗称水玻璃，是制备硅胶和木材防火剂等的主要原料。硅酸盐种类繁多，结构复杂，组成各异，通常是用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成：例如硅酸盐硅酸盐的形式氧化物的形式硅酸盐氧化物表示方法：（依据左侧表格内容）硅酸钠Na2S

4、iO3Na2O•SiO2石棉CaMg3Si4O12CaO•3MgO•4SiO2长石K2AlSi3O8K2O•Al2O3•6SiO2钙长石CaAl2Si2O8石榴子石CaMg2Al2Si3O12镁橄榄石Mg2SiO4硅酸钠（Na2SiO3）化学性质相对稳定，不能燃烧，不易腐蚀，热稳定性强，【实验探究1】“点不着的滤纸”实验过程：取滤纸两片放入蒸馏水和硅酸钠溶液中浸透，取出沥干（不再滴液，后，同进放在酒精灯外焰处，观察：放入蒸馏水放入硅酸钠溶液现象结论【实验探究2】“硅酸钠水溶液久置在空气中会出现什么现象？为什么？用化学方程式说明【科学视野】硅酸盐产品1、玻璃①生产原料：石英、纯碱、石灰石。

5、②生产设备：玻璃熔炉。③生产过程：把原料粉碎并按适当比例混合后，放人玻璃熔炉中加热、熔化，冷却后得到普通玻璃，主要的化学反应有：SiO2+Na2CO3CO2↑+Na2SiO3SiO2+CaCO3 CO2↑+CaSiO3④主要成分：普通玻璃是Na2Si03、CaSi03和SiO2在一起的混合物。（Na2O·CaO·6SiO2）⑤重要性质：玻璃在常温下呈固态，没有固定的熔点，受热在一定温度范围内逐渐软化。⑥几种特种玻璃的特性和应用种类特性用途普通玻璃在较低温度下易软化窗玻璃、玻璃器皿等石英玻璃膨胀系数小、耐酸碱、强度大、滤光化学仪器；高压水银灯、紫外灯的灯壳等光学玻璃光性能好、有折光和色散性

6、眼镜片；照相机、显微镜、望远镜、用凹凸透镜等光学仪器玻璃纤维耐腐蚀、不怕烧、不导电、不吸水、隔热、吸声、防虫蛀宇航员的衣服、玻璃钢等钢化玻璃耐高温、耐腐蚀、强度大、质轻、抗震裂运动器材；微波通信器材；汽车、火车窗玻璃等2、水泥①主要成分：硅酸三钙（3CaO·SiO2）、硅酸二钙（2CaO·SiO2）、铝酸三钙（3CaO·Al2O3）②性质：水泥具有水硬性。②用途：建筑行业水泥在各个工程上应用。3、陶瓷以黏土为原料，经高温烧结而成的。思考：为什么在英文中用China表示中国？新型的陶瓷（1）高温结构陶瓷（2）压电陶瓷（3）透明陶瓷（4）超导陶瓷【知识拓展】1、无机非金属材料传统无机非金属材

7、料——硅酸盐产品新型无机非金属材料新型无机非金属材料的主要特点：①强度高，耐高温；②具有电学特性：绝缘体、半导体、导体等；③具有光学特性：发光、透光（可见光、红外光、射线）；④具有生物功能。2、为什么玻璃没有固定的熔点？有规则空间排列的晶体是有固定熔点的。玻璃是一种玻璃态物质，玻璃态是介于结晶态与无定形之间的一种物质状态。它的结构特点是：它的粒子不象晶体那样有严格的空间排列，但又不象无定形那样无规则排列。人们把玻璃态的这种结构特征称