第5章 第3节 无机非金属材料(学案)-【成才之路】2023-2024学年高中新教材化学必修第二册同步学习指导(人教版2019)

装置 现象 ⅰ. 实验初始,未见明显现象 ⅱ. 过一会儿,出现气泡,液面 上方呈浅棕色 ⅲ. 试管变热,溶液沸腾 ①盐酸溶解 Al2O3 薄膜的离子方程式是 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 。 ②根据现象ⅱ,推测溶液中产生了 NO,将生成 NO 的离子方程式补充完整: 　 　 　 Al + 　 　 　 NO -3 + 　 　 　 􀪅􀪅 　 　 　 Al3 + + 　 　 　 NO↑ + 　 　 　 。 (3)再假设:若 OH - 大量存在,NO -3 也可能大量 存在。 重新设计实验证实如下: 装置 现象 ⅰ. 实验初始,未见明显现象 ⅱ. 过一会儿,出现气泡,有刺 激性气味气体产生,经检验该 气体中含 NH3 (4)在 NaOH 溶液中加入铝粉,结果只检验出有 H2 生成,其化学方程式是 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ,该反应的氧化剂为 H2O　 。 (5) 由上述实验得出:该溶液的溶质一定含 有 NaOH　 。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 第三节　 无机非金属材料 学习目标 1. 通过查阅资料,了解传统无机非金属材料的原料、成分,认识无机非金属材料在生产中的应用。 2. 通过硅、二氧化硅的结构及性质的学习,认识硅单质、二氧化硅在生产中的应用。 3. 通过新型无机非金属材料的学习,认识新型无机非金属材料在生产中的应用。 核心素养 1. 能从二氧化硅、二氧化碳的结构的角度分析两者性质的差异,形成“结构决定性质”的观念。 2. 能通过无机非金属材料的学习,认识化学对社会发展的重要贡献,具有可持续发展意识,能对与化 学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。 一、硅酸盐材料 　 　 1. 无机非金属材料 从组成上看,许多无机非金属材料多含 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,应用于 航空　 、 航天　 领域, 信息　 领域,新能源领域。 2. 硅酸盐及其结构 (1)硅酸盐的结构 在硅酸盐中,Si 和 O 构成了硅氧 四面体　 结构,Si 在中心,O 在四面体 的 4 个顶角,许多这样的四面体通过顶 角的 O 相互连接,即每个 Si 结合 4　 　 　 个 O,每个 O 结合 2　 　 　 个 Si。 (2)硅酸盐的特性 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 高　 、 难　 溶于水、耐高温、耐腐蚀等 特点。 (3)硅酸钠(俗名泡花碱)是一种最简单的硅 酸盐 ①硅酸钠易溶于水,其水溶液俗称水玻璃,具有 黏结力强、耐高温等特性,常用作黏合剂和防火剂。 ②硅酸钠溶液与盐酸反应生成硅酸(H2SiO3)沉 淀,其离子方程式是 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 。 ③少量的二氧化碳通入硅酸钠溶液中,反应的 离子方程式是 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 。 3. 常见的硅酸盐材料 陶瓷 普通玻璃 普通水泥 原料 黏土　 　 　 　 　 、 　 　 　 　 　 、 　 　 　 　 　 主要原料: 　 　 　 　 　 , 辅 助 原 料:适量的石膏 设备 陶瓷窑 玻璃窑　 水泥回转窑　 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 035 主要 成分 含水的铝 硅酸盐 硅酸钠(Na2SiO3)、 硅酸钙(CaSiO3)、 二氧化硅(SiO2) 硅酸三钙(3CaO· SiO2 )、 硅 酸 二 钙 (2CaO·SiO2 )、铝 酸 三 钙 ( 3CaO · Al2O3) 用途 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、 制造玻璃纤维等 大量用于建筑和 水利工程 正 误 判 断 (1)硅酸盐结构较为复杂,大多难溶于水,化学性质 稳定。 ( 　 ) (2)硅氧四面体中,硅原子与氧原子都是以共价键 结合。 ( 　 ) (3)水泥与玻璃的共同原料是石灰石,水泥与陶瓷 的共同原料是黏土。 ( 　 ) (4)陶瓷、玻璃、水泥的生产都需要在高温下进行。 ( 　 ) (5)玻璃和水泥生产中都发生复杂的物理和化学变 化。 ( 　 ) 深 度 思 考 　 　 根据制备玻璃的原料(纯碱、石灰石、石英砂) 和玻璃的成分(Na2SiO3、CaSiO3 和 SiO2),思考制备 玻璃的化学方程式。 纯碱 + 石英→Na2SiO3: