第三节无机非金属材料第一课时2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

人教版高中化学必修二 第五章 化工生产中的重要非金属元素 第一节　无机非金属材料第一课时 学习目标 1．掌握三种常见硅酸盐材料陶瓷、玻璃、水泥的生产原料、成分和性能。 2．了解材料的分类，硅酸钠和硅酸的性质。 3.感受硅酸盐材料在社会主义建设中的重要作用。 重点:三种常见硅酸盐材料陶瓷、玻璃、水泥的生产原料、成分和性能。 难点：三种常见硅酸盐材料陶瓷、玻璃、水泥的生产原料、成分和性能。 新知探究 思考与讨论： 材料是人类赖以生存和发展的物质基础， 人类使用的材料除了金属材料，还有无机非 金属材料等。无机非金属材料包括哪些？ 又有怎样的特点呢？ 新知探究 材料按照化学组成和特性来分： 无机非金属材料 金属材料 高分子材料： 传统无机非金属材料 新型无机非金属材料 塑料、合成橡胶、合成纤维 材料是人类赖以生存和发展的物质基础，人类使用的材料除了金属材料，还有无机非金属材料等。从组成上看，许多无机非金属材料含有硅、氧等元素，具有耐高温、抗腐蚀、硬度高等特点，以及特殊的光学、电学等性能。随着工业生产和社会发展对材料性能要求的提高，一批新型无机非金属材料相继诞生，成为航空、航天、信息和新能源等高技术领域必需的材料。 陶瓷，玻璃，水泥 硅和SiO2，新型陶瓷， 碳纳米材料 多为硅酸盐材料 新知探究 一、硅酸盐材料 硅酸盐结构复杂的固态化合物，一般都不溶于水。 1.硅酸盐：是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称 ①表示方法： 化学式法： 硅酸钠：Na2SiO3 硅酸钙：CaSiO3 氧化物法： 硅酸钠：Na2O · SiO2 硅酸钙： CaO· SiO2 高岭石：Al2O3 · 2SiO2 ·2H2O 石棉：CaO · 3MgO· 4SiO2 沸石：Na2 O · Al2O3 · 3SiO2· 2H2O 云母： K2O· 3Al2O3 · 6SiO2· 2H2O 长石：K2O · Al2O3 · 6SiO2 水泥：3CaO · SiO2 · 2CaO· SiO2 玻璃：Na2 O · CaO· 6SiO2 粘土： Al2O3 · 2SiO2· 2H2O 新知探究 新知探究 ②结构: 在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧四面体，如下图所示。每个Si结合4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2个Si相结合。 ③特性：硅酸盐材料大多具有硬度 高、熔点高、难溶于水、化学性质 稳定、耐腐蚀等特点 新知探究 2. 最简单的硅酸盐—— 硅酸钠（Na2SiO3） （1）物理性质：白色固体，可溶于水，水溶液俗称水玻璃，是一种矿物胶，有很强的黏合性。 （2）化学性质：易与酸反应 ①与强酸反应： ②与CO2反应： 硅酸 （3）用途 硅胶 黏合剂 防火剂 ①制硅酸；②黏合剂(矿物胶)；③耐火阻燃材料；④防腐剂 新知探究 3.硅酸（H2SiO3） （1）性质：①是一种很弱的酸，酸性比碳酸弱，溶解度很小 ②硅酸不稳定，受热易分解： （2）制取：向硅酸盐中加入盐酸或通入CO2 （3）用途：硅酸凝胶经干燥脱水后形成多孔的硅酸干凝胶，成为硅胶，可用作干燥剂，催化剂的载体。 强酸制弱酸：酸性：HCl > H2CO3 > H2SiO3 新知探究 陶瓷 玻璃 水泥 新知探究 1、陶瓷： 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。 家用陶瓷 江苏宜兴， 有陶都之称。 二、三种常见硅酸盐材料 新知探究 隋带烧制的三彩陶骆驼 新知探究 瓷器是中华文明的象征。 在许多拉丁语系国家中， “瓷器”和“中国”都以 “CHINA”用同一字母拼音 表示。 江西景德镇。 江西景德镇所烧制的薄胎 瓷器被誉为：“洁如玉、明如镜、薄如纸、声如罄。” 我国素有“瓷都”之称的地方 新知探究 2、玻璃： ⑵生产过程： 纯碱、石灰石和石英  Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑ CaCO3 +SiO2===CaSiO3 + CO2↑ 高温 高温 ⑴玻璃的生产原料： ⑶普通玻璃的成分： Na2SiO3、CaSiO3和SiO2组成的混合物。 玻璃无固定的熔沸点， 在一定温度范围内软化。 ⑷玻璃的性能： 新知探究 【资料卡片】 各种不同性能和用途的玻璃 含有铅的原料制造的光学玻璃：透光性好，折射率高，可以用来制造眼镜、照相机和光学仪器的透镜。 加入硼酸盐制成的玻璃：耐化学腐蚀、耐温度急剧变化，可用于实验室使用的玻璃仪器。 加入一些金属氧化物或盐的玻璃：呈现出各种不同的颜色，常用于建