5.3.2 硅酸盐材料、新型无机非金属材料 课件 2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

第2课时 硅酸盐材料、新型无机非金属材料 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 课堂导入 鞋盒里面的秘密 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。 一、硅酸 1、硅酸的物理性质 白色、不溶于水的固体 一、硅酸 2、硅酸的实验室制备 实验原理：二氧化硅是硅酸的酸酐，但二氧化硅难溶于水，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 实验步骤：在试管中加入2mL饱和Na2SiO3溶液，滴入1～2滴酚酞溶液，用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，边加边振荡，至溶液颜色变浅并接近消失时停止 一、硅酸 2、硅酸的实验室制备 实验现象： 滴入酚酞溶液呈红色，滴加稀盐酸红色接近消失时，生成透明胶状物质 实验结论： Na2SiO3溶液显碱性，生成的硅酸不溶于水 化学方程式： Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3↓ + 2NaCl 酸性：盐酸 > 硅酸 一、硅酸 【思考】硅酸的酸性比盐酸弱，那么硅酸酸性与碳酸相比较如何呢？请设计一个实验论证你的推断。 理论分析： 将碳酸滴入Na2SiO3溶液中即可，但碳酸不稳定，易分解为CO2，故只需将CO2通入Na2SiO3溶液中，所需的CO2通过实验制取 实验装置： 实验现象： 生成透明胶状物质 实验结论： 酸性强弱：碳酸 > 硅酸 要除挥发出的HCl气体 化学方程式： Na2SiO3 + H2O + CO2 = H2SiO3↓ + Na2CO3 ？ 一、硅酸 3、硅酸的化学性质 弱酸性 (酸性：HCl > H2CO3 > H2SiO3) H2SiO3 + 2NaOH = Na2SiO3 + 2H2O 不稳定性 (比H2CO3稳定，但受热易分解) H4SiO4 ==== H2SiO3 + H2O 脱水 原硅酸 H2SiO3 == SiO2 + H2O 二、硅酸盐材料 1、组成表示 ①将硅酸盐中所有元素都写成氧化物 (书写顺序：活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·SiO2·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 例：Na2SiO3：Na2O·SiO2 CaSiO3：CaO·SiO2 试着用氧化物表示：Ca(Al2Si3O10) ·3H2O CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O 注意：这种表示法不代表实际结构。 二、硅酸盐材料 2、硅酸盐的结构 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。 硅氧骨架之所以倾向于“无限延伸”，是因为硅和氧通过共价键形成了稳定的网络，而金属离子如Ca2+、Mg2+并不在主链里，它们存在于硅氧骨架形成的空隙或层间，作用则是提供电子来平衡电荷，并作为“胶水”把带负电的骨架粘合在一起。 课本P19 资料卡片 二、硅酸盐材料 3、陶瓷 特点：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘 二、硅酸盐材料 4、玻璃 特点：玻璃是非晶体，称为玻璃态物质，无固定熔点，在某一温度范围内软化可加工成制品 二、硅酸盐材料 5、水泥 特点：具有水硬性，与水掺和搅拌并静置后，很容易凝固变硬 三、新型无机非金属材料 2、新型陶瓷 三、新型无机非金属材料 2、新型陶瓷 三、新型无机非金属材料 2、新型陶瓷 三、新型无机非金属材料 3、碳纳米材料 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $