5.3.2 传统无机非金属材料（同步课件）-2023-2024学年高一化学同步精品课堂（人教版2019必修第二册）

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 课时2 传统无机非金属材料 贰 叁 知识导航 本节重难点 硅酸 壹 贰 传统无机非金属材料 叁 硅酸盐 课堂导入 硅胶是什么？为什么可以用作干燥剂呢？ 透明小球是硅酸逐渐聚合而形成的胶体-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就形成硅酸干胶，称为“硅胶”。硅胶多孔，吸附水分能力强，常用做实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。 探究课堂 硅酸（H2SiO3）物理性质 颜色：白色 状态：胶状固体 溶解性：不溶于水 探究课堂 硅酸（H2SiO3）的制备 Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3(胶体) Na2SiO3 + CO2 + H2O = H2SiO3(胶体) + Na2CO3 结合碳酸的制备，硅酸的制备可以让SiO2和水反应制得吗？ 二氧化硅难溶于水，又不与水反应，故实验室用可溶性硅酸盐与其他酸反应制备 强酸制弱酸 酸性强弱：盐酸 > 硅酸 酸性强弱：碳酸 > 硅酸 探究课堂 探究课堂 硅酸（H2SiO3）的化学性质 弱酸性：(酸性： HCl > H2CO3 > H2SiO3) Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3(胶体) Na2SiO3 + CO2 + H2O = H2SiO3(胶体) + Na2CO3 不能使指示剂变色 不稳定性：（受热易分解） H2SiO3 H2O + SiO2 加热 H4SiO4 H2O + H2SiO3 脱水 探究课堂 硅酸（H2SiO3）的用途 食品、药品的干燥剂 催化剂的载体 探究课堂 【例1】下列关于硅酸的说法正确的是(　　 ) A.硅酸可以通过SiO2和水的化合反应直接制得 B.用反应Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3(胶体)制取硅酸是利用了可溶性酸制难溶性酸的性质 C.因为硅酸难溶于水，所以它不能与NaOH溶液反应 D.硅胶可用作袋装食品的干燥剂 D 探究课堂 许多无机非金属材料（如水泥、玻璃、陶瓷）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。 材料是人类赖以生存和发展的物质基础，人类使用材料除了金属材料，还有无机非金属材料等。 探究课堂 材料的分类 金属材料 材料 无机非金属材料 有机高分子材料 复合材料 传统无机非金属材料 新型无机非金属材料 (以硅酸盐材料为主) 探究课堂 硅酸盐的存在 硅酸盐一般结构复杂，存在于地壳、岩石中。 钾云母 K(Al3Si3O10)(OH)2 高岭石 Al2(Si2O5)(OH)4 橄榄石 Mg2SiO4 探究课堂 硅酸盐的定义与特点 （1）定义：由金属、硅、氧等元素形成的盐 （2）特点： 一般不溶于水(除Na、K盐外)，化学稳定性高。 （3）表示方法： ① 将硅酸盐中所有元素都写成氧化物 A 活泼金属氧化物 • B 较活泼金属氧化物• C SiO2 • D H2O ② 氧化物之间用“·”隔开 ③ 在氧化物前面按化学式中的比例添加系数，计量数以整数书写 探究课堂 钾云母 K(Al3Si3O10)(OH)2 高岭石 Al2(Si2O5)(OH)4 橄榄石 Mg2SiO4 硅酸盐的表示方法 K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O Al2O3·2SiO2·2H2O 2MgO ·SiO2 探究课堂 【例2】歌曲《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”“色白花青的锦鲤跃然於碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为＋2价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是( ) A．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2 B．性质稳定，不易脱色 C．易溶解于强酸和强碱 D．x等于6 C 探究课堂 【例3】青石棉是一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，其化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸处理时，还原产物只有NO，下列说法不正确的是(　　 ) A．青石棉是一种硅酸盐产品 B．青石棉能完全溶解在NaOH溶液中 C．青石棉的化学组成可表示为Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O D．1 mol青石棉能使1 mol HNO3被还原 B 探究课堂 三大传统硅酸盐材料 玻璃 水泥 陶瓷 探究课堂 玻璃 成分：Na2SiO3、CaSiO3和SiO2 原料：纯碱、石灰石和石英砂（主要成分是SiO2） 反应原理： SiO2+Na2CO3