人教版 (2019)必修 第二册第三节 无机非金属材料课文ppt课件

这是一份人教版 (2019)必修 第二册第三节 无机非金属材料课文ppt课件，共26页。PPT课件主要包含了一硅酸和硅酸盐，3硅酸的化学性质，硅酸盐，硅酸盐表示方法，拆分原则，Na2SiO3，Na2O•SiO2，反应条件，高温烧结，主要成分等内容，欢迎下载使用。

第三节 无机非金属材料
1. 了解陶瓷、玻璃、水泥等传统硅酸盐材料的生产原料、性能和主要用途，知道普通玻璃的主要成分；
2. 学习了解新型陶瓷、碳纳米材料的性能和用途，感受新型无机非金属材料的奇特性能及其在高科技领域所发挥的重要作用。
(1) 物理性质：硅酸是一种白色粉末状固体，不溶于水，是一种很弱的酸（酸性比碳酸还弱），不能使指示剂变色。
思考： 如何制得硅酸？能用SiO2与水反应制得吗？为什么？
由于SiO2不溶于水，所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与其它酸反应制得的。
1.硅酸（H2SiO3）
Si SiO2 H2SiO3 Na2SiO3
[实验]在试管中加入2ml饱和Na2SiO3溶液，再滴入1～2滴酚酞溶液，再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，边加边振荡，至溶液红色变浅并接近消失时停止。静置。仔细观察变化过程及其现象。
滴入酚酞溶液显红色，再滴入盐酸红色消失，并有透明胶状物质生成
Na2SiO3溶液呈碱性，与酸反应生成了H2SiO3
Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 （胶体） + 2NaCl
实验室制取原理（强酸制弱酸）： Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl
弱酸性 酸性：HCl＞H2CO3＞H2SiO3
不稳定性 H2SiO3＝ SiO2 +H2O
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓ +2NaCl
Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3
H2SiO3+2NaOH＝ Na2SiO3+2H2O（与强碱反应）
注：H2SiO3分子大小在胶体范围，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。硅胶的用途：干燥剂（吸水），吸附剂（多孔），催化剂的载体。
硅酸盐的概念硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。它们种类繁多、组成各异、结构复杂，在自然界中广泛存在。
硅酸盐的特性硅酸盐材料大多具有硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点。
为什么硅酸盐材料大多具有硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点？
在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧四面体，其结构如图所示。每个Si结合4个O，Si在中心，O在四面体的4个顶角；许多这样的四面体还可以通过顶角的O相互连接，每个O为两个四面体所共有，与2个Si相结合。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、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点
最常见的是Na2SiO3 ：(1).物性：白色固体，易溶于水， Na2SiO3水溶液俗称:—————其水溶液叫 是一种——————。
(3).用途：肥皂填料、木材防火剂及黏胶剂
相对稳定，不能燃烧，不易被腐蚀，热稳定性强
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3 ↓ +2NaCl
Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3 ↓ +Na2CO3
Na2SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3 ↓ +2NaHCO3
硅酸盐的种类很多，结构复杂，为了方便记忆和计算，常用氧化物的形式表示硅酸盐的组成
要领：两边原子个数守恒格式：顺序：先金属氧化物再非金属氧化物最后水（金属按活动顺序表）
Al2（Si2O5）（OH）4
Al2O3 ·2SiO2·2H2O
K(Al3Si3O10)(OH)2
K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O
HCO3-+H+=CO2↑ +H2O
酸性：盐酸＞碳酸＞硅酸
Na2CO3+2HCl=2NaCl2+CO2↑+H2O
3.下列关于物质用途的说法正确的是①水玻璃是制备硅胶和木材防火剂的原料；②晶体硅是制备光导纤维的原料；③氢氟酸可以用来刻蚀玻璃；④漂白粉既可做漂白棉麻纸张的漂白剂，又可做游泳池及环境的消毒剂；⑤硅胶常用作干燥剂，也可以用作催化剂的载体。A．①③④⑤B．①②④⑤C．②③④⑤D．①②③④
4．关于二氧化硅的叙述正确的是①二氧化硅是制造光导纤维的重要原料②二氧化硅晶体中，1个硅原子与2个氧原子形成共价键③SiO2既能和氢氧化钠溶液反应也能和氢氟酸反应，是两性氧化物④将CO2通入Na2SiO3溶液中有胶状沉淀生成，说明碳酸比硅酸酸性强A．②③B．③④ C．①④ D．②④
5．粗盐的提纯，常常加入一些化学试剂，使一些可溶性的杂质离子Ca2+、Mg2+、SO42-沉淀而除去，同时采用必要的操作以得到比较纯净的食盐，下列操作顺序正确的是（ ）①加BaCl2 ②加NaOH ③加Na2CO3 ④加稀盐酸 ⑤过滤 ⑥蒸发结晶A. ①③②④⑤⑥B．③②①⑤④⑥C．②①③⑤④⑥D．③①②⑤④⑥
二、三大传统硅酸盐材料：陶瓷、玻璃、水泥
普通玻璃（混合物无固定熔沸点）
黏土（主要成分为含水水的铝硅酸盐）
生产建筑材料、光学仪器和各种器皿，还可制玻璃纤维等
3CaO·SiO22CsO·SiO23CaO·Al2O3
制混凝土，大量用于建筑和水利工程
（补充：石英玻璃：SiO2 汉白玉：CaCO3）
黏土(主要成分为含水的铝硅酸盐)
建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等
原料：设备：条件：主要成分：用途：
建筑材料、光学仪器、各种器皿、玻璃纤维等
Na2SiO3 、CaSiO3、SiO2
原料：设备：条件：用途：
石膏(调节水泥硬化速率)
水泥砂浆：水泥、沙子和水的混合物混凝土：水泥、沙子、碎石的混合物
【练习】下列物品或设施： ①陶瓷餐具 ②砖瓦 ③混凝土桥墩 ④门窗玻璃 ⑤水晶镜片⑥石英钟 ⑦水晶项链⑧硅太阳能电池⑨光导纤维⑩计算机芯片⑪彩色玻璃⑫金刚砂⑬氧化铝陶瓷⑭石墨烯(1)使用了硅单质的是 (填序号，下同)，(2)使用了二氧化硅的是 ， (3)使用了硅酸盐材料的是 ，(4)使用了新型无机非金属材料的是 。