课时精讲07 硅酸盐材料-2022-2023学年高一化学同步课时核心考点讲与练（人教2019必修第二册）

第五章 化学工生产中的非金属元素 第三节 无机非金属材料 课时精讲07 硅酸盐材料 【目标导航】 1．了解硅酸盐的组成，了解硅酸钠的主要性质。 2．了解制玻璃、水泥、陶瓷的原料及原理。 【知识导图】 一、硅酸盐的结构 1．传统的无机非金属材料多为________材料。 2．在硅酸盐中，Si和O构成了__________，每个Si结合_____个O，_____在中心，_____在四面体的4个顶角。 3．硅氧四面体结构的特殊性，决定了硅酸盐材料大多具有硬度________、熔点________、________溶于水、化学性质________、________ 腐蚀等特点。 二、传统硅酸盐材料 1．无机非金属材料根据组成、性能和应用的不同可分为_____________非金属材料和__________非金属材料两种。 2．传统无机非金属材料多为硅酸盐材料，通常包括________、________和________三种。 (1)陶瓷 产品 主要原料 制备过程 生产应用 陶瓷 _______ 原料经高温烧结而成 ___________________________________ (2)玻璃和水泥 产品 主要原料 主要设备 主要成分 用途 普通 玻璃 _____________________ _______ ______________ 建筑材料、光学仪器、各种器皿、高强度复合材料等 水泥 ______________ _______ _______ 和沙子、碎石、水等混合可以得到混凝土,大量用于建筑和水利工程 【小试牛刀】 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)硅酸盐是构成地壳中岩石的主要成分，黏土的主要成分是硅酸盐。(　　) (2)硅酸盐是由硅、氧和金属组成的混合物。(　　) (3)硅酸盐结构较为复杂，大多不溶于水，化学性质很稳定。(　　) (4)硅氧四面体中，硅原子与氧原子都是以共价键结合。(　　) (5)陶瓷、玻璃、水泥、水晶饰品等，都是硅酸盐产品。(　　) (6)水泥、玻璃、陶瓷是三大传统硅酸盐产品，都是混合物。(　　) (7)玻璃在加热熔化时有固定的熔点。(　　) (8)硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，具有黏合性。(　　) √ (9)陶瓷、石英玻璃、水泥等均属于硅酸盐材料。(　　) (10)高压输电线路使用的陶瓷绝缘材料属于硅酸盐材料。(　　) 考点一 硅酸盐的结构 【例1】下列关于硅酸盐的叙述中正确的是(　　)。 ①大部分硅酸盐难溶于水　②硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分　③硅酸盐是由氧化物组成的一类盐，能够稳定存在 A．①　　　B．①②　　　C．②③　　　D．③ 【答案】B 【解析】硅元素在地壳中含量居第二位，主要以硅酸盐的形式稳定存在，是构成地壳岩石的主要成分，其结构复杂。 【例2】(2022·浙江高三选考模拟)在硅酸盐中，SiO44-四面体(如图甲为俯视投影图)通过共用顶角氧原子可形成单链状(图乙)、双链状(图丙)等多种结构。其中，石棉为由钙、镁离子以离子数1∶3的比例与单链状硅酸根离子形成的一种硅酸盐，下列说法不正确的是( ) A．硅氧四面体结构决定了大多数硅酸盐材料硬度高 B．单链状硅酸盐中硅氧原子数之比为1∶3 C．石棉的化学式为 D．双链状硅酸盐中硅氧原子数之比为2∶5 【答案】D 【解析】A项，由于硅氧四面体结构的存在，大多数硅酸盐材料硬度高，A正确；B项，由图乙可知，每个四面体通过共用两个氧原子与其他四面体连接形成链状结构，所以每个四面体中的硅原子数为1，氧原子数为，即单链状硅酸盐中Si与O的原子数之比为1∶3，B正确；C项，石棉为由钙、镁离子以离子数1∶3的比例与单链状硅酸根离子形成的一种硅酸盐，单链状硅酸根离子为SiO32-，结合元素化合价可确定石棉的化学式为，即，C正确；D项，由图丙可知，双链状硅酸盐中有两种硅氧四面体，且数目比为1∶1，其中一种与单链状中的相同，硅氧原子数之比为1∶3，另一种硅原子数为1，氧原子数为，则双链状硅酸盐中硅氧原子数之比为2∶5.5，即4∶11，D错误。故选D。 【解题技法】 硅酸盐的基本结构 在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧四面体，其结构如图所示。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。 【对点训练1】下列叙述正确的是(　　) A．Na2SiO3是硅酸盐，但不能溶于水 B．电影银幕用水玻璃浸泡，主要是为了防腐 C．建筑工业常用水玻璃作黏合剂 D．用水玻璃浸泡铁道的木制