考点3硅酸硅酸盐

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第四章 非金属及其化合物,第一节 无机非金属材料的主角,-,硅,不能,H,2,SiO,3,2NaOH,=,=Na,2,SiO,3,2H,2,O,1,硅酸,硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸,_(,填,“,能,”,或,“,不能,”,),使紫色石蕊试液变红色。,(1),硅酸不稳定，受热易分解：,_,。,(2),硅酸能与碱溶液反应，如与,NaOH,溶液反应的化学方程式,为,_,。,(3),硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强，常用,作干燥剂。,考点,3,：硅酸,、,硅酸盐,2,硅酸的制备,可溶性硅酸盐与其他酸反应制得：,a,、,；,b,、,；,Na,2,SiO,3,+2HCl H,2,SiO,3,+2NaCl,Na,2,SiO,3,+CO,2,+H,2,O H,2,SiO,3,+2NaCl,会有什么实验现象呢？,难,弱,Na,2,CO,3,+H,2,SiO,3,=,H,2,SiO,3,SiO,2,+H,2,O,Na,2,SiO,3,+2HCl=H,2,SiO,3,+2NaCl,知识梳理,题型构建,2,硅酸盐,由,硅、氧,和金属组成的化合物,的总称，是构成地壳岩石的主要成分。,(1),概念：,(2),硅酸钠,(Na,2,SiO,3,),白色,、,可溶于水的粉末状固体,，,其水溶液,俗称,，,有黏性,，,水溶液显碱性。,它能与酸性比硅酸强的酸反应，分别写出以下化学方程式：,与盐酸反应,：,。,与,CO,2,水溶液反应,：,。,用途：黏合剂,(,矿物胶,),，耐火阻燃材料。,Na,2,SiO,3,CO,2,H,2,O,=,=H,2,SiO,3,Na,2,CO,3,水玻璃,Na,2,SiO,3,2HCl,=,=2NaCl,H,2,SiO,3,2,、,向,Na,2,SiO,3,溶液中滴入稀盐酸,硅酸的制备,现象,结论,滴入,酚酞,后溶液变为,红,色，再滴入,稀盐酸,，溶液,红色变浅至无色,，同时有,白色胶状沉淀,产生。,a,、,Na,2,SiO,3,溶液呈碱性，,b,、可溶性硅酸盐与盐酸反应生成不溶于水的硅酸，,c,、先形成硅酸溶胶，后形成硅酸凝胶，,d,、静置则形成硅酸沉淀。,知识梳理,题型构建,(3),硅酸盐组成的表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，多用氧化物的形式表示它们的组成，如硅酸钠,(Na,2,SiO,3,),写成,，钾云母,(KH,2,Al,3,Si,3,O,12,),写成,。,Na,2,OSiO,2,K,2,O3Al,2,O,3,6SiO,2,2H,2,O,硅酸盐的表示方法,化学式法：,氧化物法：,硅酸钠,：,Na,2,SiO,3,硅酸钙,：,CaSiO,3,硅酸钠,：,Na,2,O,SiO,2,硅酸钙,：,CaO SiO,2,沸石：,Na,2,O,Al,2,O,3,2,SiO,2,2H,2,O,沸石：,Na,2,A1,2,(SiO,3,),2,(OH),4,粘土（高岭土）：,Al,2,(,Si,2,O,5,)(OH),4,粘土：,Al,2,O,3,2,SiO,2,2H,2,O,原则,:,活泼金属氧化物,较不活泼金属氧化物,x,SiO,2,nH,2,O,书写规则：金属氧化物写在最前面，然后写二氧化硅，最后写水，而且氧化物之间用“,.”,隔开,方法技巧,硅酸盐改写成氧化物形式的方法,(1),氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物,较活泼金属氧化物,二氧化硅,水，不同氧化物间以,“,”,隔开。,(2),各元素的化合价保持不变，且满足化合价代数和为零，各元素原子个数比符合原来的组成。,(3),当计量数配置出现分数时应化为整数。如正长石：,KAlSi,3,O,8,不能写,成,，,应写成,K,2,OAl,2,O,3,6SiO,2,。,硅酸盐有如下用途：,（,1,）土壤保肥,胶体粒子带负电，能吸附阳离子，如,NH,4,+,、,K,+,等,（,2,）硅酸盐产品,陶瓷、玻璃、水泥等无机非金属材料。,知识梳理,题型构建,3,无机非金属材料,(1),传统无机非金属材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。,常见硅酸盐材料,水泥,玻璃,陶瓷,生产原料,石灰石、黏土,纯碱、石灰石、石英,黏土,主要设备,水泥回转窑,玻璃熔窑,陶瓷窑,(2),新型无机非金属材料，如,、,、,、,等。,高温结构陶瓷,光导纤维,生物陶瓷,压电陶瓷,1,、材料的几种分类方法,(1),按化学组成和特性分,3.,无机非金属材料,(2),按用途分,结构材料：,利用材料的力学和理、化性质，广泛应用于机械制造、工程建设、交通运输等各个工业部门,功能材料：,利用材料的热、光、电、磁等性能用于电子、激光、通讯、能源和生物工程等许多高新技术领域。,隐形飞机（特殊光学材料）,2,、新型无机非金属材料的特征,（,1,）耐高温、强度高,（,2,）具有电学性质,（,3,）具有光学性质,（,4,）具有生物功能,3,、几种典型的新型无机非金属材料,1,、结构材料,高温结构陶瓷,(1),氧化铝陶瓷,:,熔点高,、硬度大、透明、耐高温,(2),氮化硅陶瓷,:,超硬度，耐磨损；,抗腐蚀，高温时也抗氧化；,抗冷热冲击而不碎裂；,耐高温且不易传热；,本身具有润滑性,(3),人造宝石,:,红宝石和蓝宝石的主要成分都是,Al,2,O,3,（刚玉）。,光导纤维（二氧化硅）,主要特性,抗干扰性能好，不发生辐射；,通讯质量好；,质量轻、耐腐蚀,主要用途,除用于通讯外，还用于医疗、信息处理、,传能传像、遥测遥控、照明,等。,是高质量传导光的玻璃纤维，信息高速公路的“基石”,光导纤维的特点和用途：,2,、功能材料,光导纤维（光纤）,1.,玻璃,（,1,）含有,Na,2,SiO,3,CaSiO,3,和,SiO,2,主要成分是,SiO,2,，玻璃态物质，没有固定熔点,（,2,）反应材料：,石灰石，纯碱，石英,（,3,）反应原理：,Na,2,CO,3,+SiO,2,=Na,2,SiO,3,+CO,2,高温,CaCO,3,+SiO,2,=CaSiO,3,+CO,2,高温,传统,无机非金属材料,硅酸盐产品,（,4,）,生产过程：,CaCO,3,+SiO,2,=CaSiO,3,+CO,2,高温,Na,2,CO,3,+SiO,2,=Na,2,SiO,3,+CO,2,高温,（,5,）,成分：,混合物，也可以表示为：,Na,2,OCaO6SiO,2,；,（,6,）,性能：,（熔炉）,（,7,）,特种玻璃：,a,、,钢化玻璃（普通玻璃经高温软化后骤冷处理而成）,b,、,有色玻璃,CdO,（浅黄）,Ni,2,O,3,（深绿）,MnO,2,（紫红）,2.,陶瓷,（,1,）,主要原料：,黏土,Al,2,O,3,2SiO,2,2H,2,O,（,2,）,釉料,金属及其化合物,使陶瓷表面光滑，不渗水，具有丰富的色彩。,（,3,）,特性,：抗氧化性，抗酸碱腐蚀，耐高温，易成形。,陶瓷都是以,为原料，经,而成的。陶瓷具有抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等许多优点。,黏土,高温烧结,（,2,）,生产过程：,（,3,）,普通硅酸盐水泥的成分：,硅酸三钙,(,3CaOSiO,2,),硅酸二钙,(,2CaOSiO,2,),混合物,铝酸三钙,(,3CaOAl,2,O,3,),（,4,）,性能：,水硬性,3.,水泥,（,1,）,原料,：石灰石，黏土，石膏,其他新型无机非金属材料简介,（,1,）金刚石,:,金刚石是目前已知的最硬的材料，可以用来切削和刻划其他物质，被用于钻探、磨削等行业,（,3,）足球烯,:C,60,由于其结构的特殊性，使它在超导、磁性、光学、催化等方面表现出优异的性能。又叫“富勒烯”。,（,4,）纳米材料,:,纳米材料指的是微粒直径在,10,-7,10,-9,m,级的材料，它具有奇特的光、电、磁、热、力和化学性质。,（,2,）金刚砂（碳化硅）,:,纯碳化硅是无色透明的晶体。其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉。可用作为磨料，可用来做磨具，如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等。也可作为冶金脱氧剂和耐高温材料。,（,5,）,智能材料,:,智能材料既能像 人的五官那样感知客观世界，又能主动对外做功，发射声波、辐射电磁波或热能，甚至能促进化学反应和改变颜色等类似有生命物质 的智慧反应。,（,6,）生物材料,:,生物材料的目标是对人体组织的矫形、修复、再造以维持其原有的功能。生物材料除了应具有人体的组织或器官的功能外，还必须有与人体组织的相容性，对肌体无免疫排异反应，血液相溶性好，无溶血、凝血反应（如人造血），不会引起代谢作用异常现象，对人体无毒、不致癌。,（,7,）超导材料,:,超导材料是一类在低温下（,23.2K,或更低温度下）电阻可以完全消失的材料。,【核心要素】,1.,特殊的用途：,Si,半导体材料、太阳能电池板。,SiO,2,光导纤维。,H,2,SiO,3,硅胶可用作干燥剂。,Na,2,SiO,3,(,水玻璃,),黏合剂、耐火阻燃材料。,2.,特殊的性质：,(1)Si,与,NaOH,溶液的反应：,Si+2NaOH+H,2,O=Na,2,SiO,3,+2H,2,。,(2)Si,与氢氟酸的反应：,Si+4HF=SiF,4,+2H,2,。,(3)SiO,2,能溶于氢氟酸：,SiO,2,+4HF=SiF,4,+2H,2,O,。,(4)SiO,2,与,Na,2,CO,3,高温下的反应：,SiO,2,+Na,2,CO,3,Na,2,SiO,3,+CO,2,。,(5),粗硅的制备：,SiO,2,+2C Si+2CO,。,高温,=,高温,=,