5.3.1 传统无机非金属材料 导学案 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

人教版（2019）高中化学必修第二册 学案 5.3 无机非金属材料 5.3 无机非金属材料（1）——硅酸盐 传统无机非金属材料 【学习目标】 1、掌握材料的概念及分类。 2、了解传统无机非金属材料的原料、成分、性能及其在生产中的应用。 3、了解硅、二氧化硅的结构、性质及其在生产中的应用。 ▲▲▲预习案▲▲▲ 一、材料及其分类 1、材料的分类 2、无机非金属材料 （1）组成元素：______、______等元素。 （2）性能：____________、____________、____________等特点，以及特殊的_________、_________等性能。 （3）用途：日常生活、航空航天领域、信息领域、新能源领域等。 二、硅酸盐材料 1、硅酸盐 定义 由金属、__________、__________等元素形成的盐。 存在 硅酸盐的结构复杂，存在于__________、__________中。 表示方法 以盐的形式 硅酸钠：__________；硅酸钙：__________ 以氧化物的形式 形式：a金属氧化物·bSiO2·cH2O 硅酸钠：__________；硅酸钙：__________ 性质 大多硬度高、熔点高、难溶于水（Na2SiO3除外）、化学性质稳定、耐腐蚀等。 结构 2、常见的三大硅酸盐材料 陶瓷 玻璃 水泥 生产原料 _______________________ 1 _____________________ 2 _____________________ 3 _____________________ 主要原料：_______、_______ 辅料：适量的石膏 主要成分 含水的铝硅酸盐 ①_____________________ ②_____________________ ③_____________________ ①_____________________ ②_____________________ 4 _____________________ 生产设备 陶瓷窑 ___________ ______________________ 生产原理 复杂的物理变化和化学变化 __________________________ __________________________ 复杂的物理变化和化学变化 特性 耐高温、硬度大、耐腐蚀、性质稳定、绝缘、易成型、抗氧化 透光性好、硬度大、非晶体、无固定熔点，在一定温度范围内可制成各种形状 遇水逐渐变硬（水硬性），硬化后性质稳定 用途 生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等 建筑材料、光学仪器、各种器皿、制造玻璃纤维用于高强度复合材料等 水泥、沙子和碎石混合可以得到混凝土，大量用于建筑和水利工程 ▲▲▲探究案▲▲▲ 一、硅酸盐 1、依据标准书写硅酸盐的化学式 书写原则：①书写形式一般为“a金属氧化物·bSiO2·cH2O” ②元素化合价不变、原子比例不变 ③计量数以整数书写 ④多种金属同时存在，活泼的写在前面 【例】书写下列硅酸盐的化学式（氧化物形式） 高岭土【Al2Si2O5(OH)4】 钾长石（KAlSi3O8） 石棉【Mg3[(OH)4Si2O5]】 钪硅石（Sc2Si2O7） 云母【KMg3(OH)2Si3AlO10】 橄榄石（Mg2SiO4） 2、硅酸与硅酸盐的比较 硅酸（H2SiO3） 硅酸钠（Na2SiO3） 俗称 硅酸干凝胶俗称____________ 水溶液俗称____________，还叫____________ 物理性质 白色沉淀，难溶于水 白色沉淀，可溶于水，具有较强的粘合性 化学性质 不稳定性 与酸反应 与强碱反应 （如NaOH） 与CO2 少量： 过量： 制备 保存 密封保存 试剂瓶不能配磨口玻璃塞 用途 干燥剂、催化剂的载体 制备硅胶、黏合剂（矿物胶）、耐火阻燃材料（木材防火剂）、防腐剂 二、硅酸盐的性质 1、为什么陶瓷、玻璃、水泥都具有硬度高、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点？ ___________________________________________________________________________________________ 2、制造玻璃时发生如下反应：Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑。该反应能否说明H2SiO3的酸性比H2CO3强？为什么？ ________________________________________________________