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第2课时硅酸盐与无机非金属材料一、硅酸盐1．性质:硅酸盐性质_____,熔点__,大都__溶于水。2．表示方法硅酸盐的组成比较复杂,常用氧化物的形式表示。例如：硅酸钠(Na2SiO3)可表示为__________，钠长石(NaAlSi3O8)可表示为___________________。稳定高难Na2O·SiO212Na2O·12Al2O3·3SiO2二、传统无机非金属材料原料_______________________________反应复杂的物理化学变化__________________________________石灰石、黏土纯碱、石灰石、石英SiO2＋Na2CO3=====高温Na2SiO3＋CO2↑SiO2＋CaCO3=====高温CaSiO3＋CO2↑主要成分_____________________________________________________特性水硬性(加石膏调节硬化速度)玻璃态物质(在一定温度范围内软化)，非晶体硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙硅酸钠、硫酸钙、二氧化硅提示：这两个反应并不矛盾，后者是在水溶液中进行的，由于碳酸的酸性比硅酸强，所以碳酸跟硅酸钠反应生成硅酸和碳酸钠，而前者是在高温下进行的，由于CO2为气体，生成后立即离开反应体系，使反应能向右进行到底[开放探究]Na2CO3＋SiO2=====高温Na2SiO3＋CO2↑与Na2SiO3＋H2O＋CO2===H2SiO3↓＋Na2CO3两个反应是否相互矛盾？三、新型无机非金属材料1．(2011·西安高一质检)唐三彩、秦兵马俑制品的主要材料在成分上属于()A．氧化铝B．二氧化硅C．硅酸盐D．合金答案：C2．制取水泥和普通玻璃都需要的原料是()A．石灰石B．石英C．黏土D．纯碱答案：A3．下列哪些材料是新型无机非金属材料()①氧化铝陶瓷②氮化硅陶瓷③碳化硅陶瓷④氮化铝陶瓷⑤氮化钛陶瓷⑥硅化硼陶瓷⑦二硅化铜陶瓷A．①②③B．①③④⑤C．①⑤⑥D．全部都是答案：D硅酸盐的组成表示方法及材料对比1．硅酸盐的组成及表示方法硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，多以氧化物形式来表示它的组成，通式为aMxOy·bSiO2·cH2O。(1)当金属不止一种时，先写活泼金属，再写较活泼金属，然后是二氧化硅，最后写水。(2)氧化物化学式之间用“·”隔开，化学式前的系数只能取整数，且只代表该氧化物本身。(3)氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。例如：硅酸钠：Na2SiO3―→Na2O·SiO2石棉：Mg3Ca(SiO3)4―→CaO·3MgO·4SiO22．传统无机非金属材料与新型无机非金属材料的对比传统无机非金属材料新型无机非金属材料所属范畴硅酸盐材料具有特殊结构、功能的新材料常见产品水泥、玻璃、传统陶瓷半导体材料，氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷、光导纤维主要性能①抗腐蚀、耐高温②质脆、经不起热冲击①耐高温、高强度②有光学特性③有电学特性④有生物功能由于硅酸盐的组成与结构很复杂，为了简化对硅酸盐组成的表示方法，采用了氧化物法。实际上硅酸盐不是以简单氧化物形式存在的，而是以各种结构复杂的盐的形式存在的。(1)想一想，为什么可将陶瓷、玻璃、水泥归纳在一起，然后从所给的4个词中选出一个与它们同类的物质()A．光导纤维B．有机陶瓷C．人造纤维D．砖瓦(2)下列物质中，属于新型无机非金属材料的是()A．钢化玻璃B．碳化硼陶瓷C．光导纤维D．硼酸盐玻璃(3)人造骨是一种新型无机非金属材料，它类似于人骨和天然牙的性质结构，这是利用了这类材料的________特性，人造骨可以依靠从人体体液中补充某些离子形成新骨，可以在骨骼界面产生分解、吸收、析出等反应，实现骨骼的牢固结合。人造骨植入人体内需要吸收人体的________形成新骨。A．Ca2＋B．Cl－C．Na＋D．PO(1)传统的无机非金属材料主要是指硅酸盐材料,如玻璃、水泥、陶瓷，砖瓦是陶瓷中的一种，所以选D。(2)新型无机非金属材料的品种较多，如高温结构陶瓷和光导纤维等，其中如氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硼陶瓷等属于高温结构陶瓷，所以选BC。答案：(1)D(2)BC(3)生物学AD(3)新型无机非金属材料具有耐高温特性、电学特性、光学特性和生物学特性，人造骨具有生物学特性。因为人造骨类似人骨和天然牙的性质和结构[人骨的主要成分是Ca3(PO4)2]，所以其从人体中需要吸收Ca2＋和PO3－4。三硅酸镁晶体(Mg2Si3O8·nH2O)是一种常见的用来治疗胃溃疡的药物，该药物不溶于水，但能中和胃酸，且作用持久。(1)用氧化物形式表示三硅酸镁晶体的化学式________________________________。(2)写出该药物中和胃酸的化学方程式：______________________________。解析：若直接写Mg2Si3O8·nH2O与HCl(aq)的反应，可能会无从下手，若先将Mg2Si3O8·nH2O改写成氧化物形式：2MgO·3SiO2·nH2O，再写与HCl(aq)的反应则较易。该药物不仅能消耗过多的酸，还可避免对胃的刺激，防止产生过量气体对胃造成伤害。答案：(1)2MgO·3SiO2·nH2O(2)Mg2Si3O8·nH2O＋4HCl===2MgCl2＋3SiO2＋(n＋2)H2O1．制取下列物质，无需用到二氧化硅的是()A．玻璃B．水泥C．粗硅D．光导纤维解析：制造普通玻璃的原料是纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)和石英(SiO2)。制造水泥的原料为石灰石和黏土，粗硅的原料是SiO2，制造光导纤维的材料就是SiO2。用高质量的石英玻璃做外套管，在管的内壁上沉积着硅、锗、硼、磷的氧化物，在高温下将这种石英棒拉成比头发丝还细的，能传导光信号的玻璃丝。综上所述，不用SiO2为原料的只有水泥。答案：B2．下列溶液可盛放在磨口玻璃试剂瓶中的是()A．硅酸钠溶液B．氢氟酸C．氢氧化钠溶液D．氯化钠溶液解析：硅酸钠溶液有黏性，氢氟酸能腐蚀玻璃，氢氧化钠会与玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3，故都不能用磨口玻璃试剂瓶盛放。答案：D3．兵马俑中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为＋2价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是()A．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2B．性质稳定，不易脱色C．易溶解于强酸和强碱D．x等于6解析：根据化合价代数和等于零可有(＋2)＋(＋2)＋2×(＋4)＝|(－2)|x，x＝6。答案：C4．有关材料分类不正确的是(双选)()A．硅酸盐材料属于新型无机非金属材料B．高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，金属属于金属材料，但都属于结构材料C．新型无机非金属材料包括半导体材料、光导纤维、氧化铝陶瓷等D．氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，但不是耐高温结构材料解析：硅酸盐材料属于传统无机非金属材料，氮化硅陶瓷也属于高温结构材料。答案：AD5．有一种矿石，经测定镁、硅、氧元素的质量比为12∶7∶16。(1)用盐的组成表示其化学式：____________；(2)用氧化物的组成表示其化学式：______________；(3)该矿石的成分属于______(填物质的分类)；(4)写出该矿石(氧化物形式)与盐酸反应的化学方程式_______________________________。答案：(1)Mg2SiO4(2)2MgO·SiO2(3)硅酸盐(4)2MgO·SiO2＋4HCl===2MgCl2＋2H2O＋SiO2解析：n(Mg)∶n(Si)∶n(O)＝1224∶728∶1616＝2∶1∶4，即Mg2SiO4。练规范、练技能、练速度