内容正文:
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第三节 无机非金属材料
议课时间:3月8日 授课时间:3月10日
第2课时 硅酸和硅酸盐
学习目标(1min):
1.掌握硅酸的制备、用途及化学性质。
2.了解硅酸盐的性质及表示方法。
问题导学(10min):
结合以下思考题快速阅读课本P19-24页内容:
1.硅酸是 沉淀, 于水。
2.硅酸盐是由__、__和___组成的化合物的总称。
3.大多数硅酸盐都__溶于水,其化学性质很___。
4.硅酸钠俗名____,_溶于水,其水溶液俗称____,是一种无色粘稠的液体,是一种矿物胶,黏性很强。是制备___、___防火剂、___剂和___剂等的原料。
硅
氧
金属
难
稳定
水玻璃
木材
硅胶
白色胶状
难溶
泡花碱
易
黏胶
防腐
1.化学性质:
(1)弱酸性—不能使指示剂变色,只能与强碱反应
H2SiO3 + 2OH-== SiO32- + 2H2O
H2SiO3 + 2NaOH == Na2SiO3 + 2H2O
酸性 : H2SiO3 < H2CO3
Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3↓+Na2CO3
(2)不稳定性,受热易分解
∆
H2SiO3==H2O+SiO2
点拨精讲(18min):
一、硅酸(H2SiO3)
稀HCl
Na2CO3溶液
Na2SiO3溶液
CO2
H2SiO3
设计实验:比较盐酸、碳酸、硅酸酸性的强弱。
仪器:分液漏斗、锥形瓶、试管、导管、胶塞等
药品:稀盐酸、Na2CO3溶液、 Na2SiO3溶液
(1)结论:酸性:盐酸 碳酸 硅酸
(2)该实验装置还有何缺陷?应如何改进?
> >
应避免HCl进入Na2SiO3溶液中发生反应。
或者把盐酸换成硫酸
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3 ↓ +2NaCl
改进
可在试管前加盛饱和NaHCO3溶液的洗气瓶
2.硅酸的实验室制法:
原理:可溶性硅酸盐与酸反应(较强酸制较弱酸)
SiO32-+2H+==H2SiO3↓
SiO2+2NaOH==Na2SiO3 +2H2O
Na2SiO3+2HCl==H2SiO3↓+2NaCl
怎样由石英(SiO2)制取硅酸?
思考
生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶(能流动)
当硅酸的浓度较大时,就会形成硅酸凝胶(不能流动)
硅酸凝胶经过干燥脱水就形成硅胶(主要成分为SiO2) 。
硅胶的用途:
干燥剂(吸水),吸附剂(多孔),催化剂的载体。
3.硅酸盐代表--硅酸钠(Na2SiO3)
化学性质:硅酸钠的化学性质相对稳定,不能燃烧,不易被腐蚀,热稳定性好。
A:与酸反应
Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO3↓
B:与盐反应
CaCl2+Na2SiO3==CaSiO3↓+2NaCl
二、硅酸盐
1定义:
2性质:
4.硅酸盐的表示方法
(1)盐化学式法:
如:Na2SiO3、CaSiO3、K2SiO3 等
(2)氧化物化学式法:
活泼金属氧化物(低价•高价)· 较活泼金属氧化物 · 二氧化硅·水
如:高岭石(黏土):Al2Si2H4O9
Al2O3•2SiO2•2H2O
沸石:Na2Al2Si3H4O12
Na2O•Al2O3•3SiO2•2H2O
课堂小结(1min):
一、硅酸(H2SiO3)
1.物理性质:
2.化学性质:
3.硅酸的实验室制法:
二、硅酸盐
1定义:
3.硅酸盐代表--硅酸钠(Na2SiO3)
4.硅酸盐的表示方法
2性质:
当堂检测(15min):
1. 二氧化碳通入下列溶液中,不可能产生沉淀的是( )
A. 氯化钙溶液 B. 石灰水 C. 饱和碳酸钠溶液 D. 硅酸钠溶液
2.高岭土(Al2O3·2SiO2·2H2O)是制造瓷器的主要原料,其组成可以表示为Al2Si2Ox(OH)y。其中x、y的数值分别是( )
7、2 B. 5、4 C. 6、3 D. 3、6
3.硅酸钠水溶液久置在空气中会出现什么现象?为什么?
A
B
硅酸钠水溶液久置在空气中会出现白色浑浊。因为发生下列反应:
Na2SiO3+CO2+H2O== Na2CO3+H2SiO3↓
说明硅酸的酸性比二氧化碳酸性弱
当堂检测(15min):
4.将下列硅酸盐化学式改为氧化物化学式的形式来表示:
硅酸钠Na2SiO3: ;
钠长石:NaAlSi3O8 ,
黏土:Al2(Si2O5)(OH)4