1、第四章 非金屬及其化合物 第一節(jié) 無機(jī)非金屬材料的主角-硅,不能,H2SiO32NaOH=Na2SiO32H2O,考點3：硅酸、 硅酸鹽,2 硅酸的制備可溶性硅酸鹽與其他酸反應(yīng)制得： a、 ； b、 ；,Na2SiO3+2HCl H2SiO3+2NaCl,Na2SiO3+CO2+H2O H2SiO3+2NaCl,會有什么實驗現(xiàn)象呢？,難,弱,Na2CO3+H2SiO3,H2SiO3 SiO2+H2O,Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl,知識梳理題型構(gòu)建,2硅酸鹽,由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱，是構(gòu)成地殼巖石的主要成分。,(1)概念：,(2)硅酸鈉(Na2SiO3) 白色、可

2、溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱 ，有黏性，水溶液顯堿性。 它能與酸性比硅酸強(qiáng)的酸反應(yīng)，分別寫出以下化學(xué)方程式： 與鹽酸反應(yīng)： 。 與CO2水溶液反應(yīng)： 。 用途：黏合劑(礦物膠)，耐火阻燃材料。,Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3,水玻璃,Na2SiO32HCl=2NaClH2SiO3,2、向Na2SiO3溶液中滴入稀鹽酸硅酸的制備,滴入酚酞后溶液變?yōu)榧t色，再滴入稀鹽酸，溶液紅色變淺至無色，同時有白色膠狀沉淀產(chǎn)生。,a、Na2SiO3溶液呈堿性， b、可溶性硅酸鹽與鹽酸反應(yīng)生成不溶于水的硅酸， c、先形成硅酸溶膠，后形成硅酸凝膠，d、靜置則形成硅酸沉淀。,知識梳理題型構(gòu)建,

3、(3)硅酸鹽組成的表示方法：硅酸鹽礦物的成分復(fù)雜，多用氧化物的形式表示它們的組成，如硅酸鈉(Na2SiO3)寫成 ，鉀云母(KH2Al3Si3O12)寫成 。,Na2OSiO2,K2O3Al2O36SiO22H2O,硅酸鹽的表示方法,化學(xué)式法：,氧化物法：,硅酸鈉：Na2SiO3,硅酸鈣：CaSiO3,硅酸鈉：Na2O SiO2,硅酸鈣： CaO SiO2,沸石：Na2 O Al2O3 2SiO2 2H2O,沸石：Na2A12(SiO3)2(OH)4,粘土（高嶺土）：Al2 (Si2O5) (OH)4,粘土： Al2O3 2SiO2 2H2O,原則:活潑金屬氧化物較不活潑金屬氧化物x SiO2

4、 nH2O,書寫規(guī)則：金屬氧化物寫在最前面，然后寫二氧化硅，最后寫水，而且氧化物之間用“.”隔開,硅酸鹽改寫成氧化物形式的方法 (1)氧化物的書寫順序：活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物二氧化硅水，不同氧化物間以“”隔開。 (2)各元素的化合價保持不變，且滿足化合價代數(shù)和為零，各元素原子個數(shù)比符合原來的組成。 (3)當(dāng)計量數(shù)配置出現(xiàn)分?jǐn)?shù)時應(yīng)化為整數(shù)。如正長石：KAlSi3O8不能寫成 ，應(yīng)寫成K2OAl2O36SiO2。,硅酸鹽有如下用途： （1）土壤保肥膠體粒子帶負(fù)電，能吸附陽離子，如NH4+、K+等 （2）硅酸鹽產(chǎn)品陶瓷、玻璃、水泥等無機(jī)非金屬材料。,知識梳理題型構(gòu)建,3無機(jī)非金屬材料,(1)

5、傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸鹽材料。,常見硅酸鹽材料,(2)新型無機(jī)非金屬材料，如 、 、 、 等。,高溫結(jié)構(gòu)陶瓷,光導(dǎo)纖維,生物陶瓷,壓電陶瓷,1、材料的幾種分類方法,(1)按化學(xué)組成和特性分,3.無機(jī)非金屬材料,(2)按用途分,結(jié)構(gòu)材料：,利用材料的力學(xué)和理、化性質(zhì)，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、工程建設(shè)、交通運(yùn)輸?shù)雀鱾€工業(yè)部門,功能材料：,利用材料的熱、光、電、磁等性能用于電子、激光、通訊、能源和生物工程等許多高新技術(shù)領(lǐng)域。,隱形飛機(jī)（特殊光學(xué)材料）,2、新型無機(jī)非金屬材料的特征,（1）耐高溫、強(qiáng)度高,（2）具有電學(xué)性質(zhì),（3）具有光學(xué)性質(zhì),（4）具有生物功能,3、幾種典型的新型無

6、機(jī)非金屬材料,1、結(jié)構(gòu)材料高溫結(jié)構(gòu)陶瓷,(1)氧化鋁陶瓷:熔點高 、硬度大、透明、耐高溫,(2)氮化硅陶瓷: 超硬度，耐磨損；抗腐蝕，高溫時也抗氧化；抗冷熱沖擊而不碎裂；耐高溫且不易傳熱；本身具有潤滑性,(3)人造寶石:紅寶石和藍(lán)寶石的主要成分都是Al2O3（剛玉）。,光導(dǎo)纖維的特點和用途：,2、功能材料光導(dǎo)纖維（光纖）,1.玻璃,（1）含有Na2SiO3,CaSiO3和 SiO2主要成分是SiO2，玻璃態(tài)物質(zhì)，沒有固定熔點,（2）反應(yīng)材料：,石灰石，純堿，石英,（3）反應(yīng)原理：,傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料,硅酸鹽產(chǎn)品,（4）生產(chǎn)過程：,CaCO3 +SiO2=CaSiO3 + CO2,高溫,Na2C

7、O3+SiO2=Na2SiO3+CO2,高溫,（5）成分：,混合物，也可以表示為：Na2OCaO6SiO2；,（6）性能：,（熔爐）,（7）特種玻璃：,a、鋼化玻璃（普通玻璃經(jīng)高溫軟化后驟冷處理而成）,b、有色玻璃,CdO（淺黃） Ni2O3（深綠） MnO2（紫紅）,2.陶瓷,（1）主要原料：,黏土 Al2O32SiO22H2O,（2）釉料,金屬及其化合物,使陶瓷表面光滑，不滲水，具有豐富的色彩。,（3）特性：抗氧化性，抗酸堿腐蝕，耐高溫，易成形。,陶瓷都是以 為原料，經(jīng) 而成的。陶瓷具有抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型等許多優(yōu)點。,黏土,高溫?zé)Y(jié),（2）生產(chǎn)過程：,（3）普通硅酸鹽

8、水泥的成分：,硅酸三鈣(3CaOSiO2) 硅酸二鈣(2CaOSiO2) 混合物 鋁酸三鈣(3CaOAl2O3),（4）性能：,水硬性,3.水泥,（1）原料：石灰石，黏土，石膏,其他新型無機(jī)非金屬材料簡介,（1）金剛石:金剛石是目前已知的最硬的材料，可以用來切削和刻劃其他物質(zhì)，被用于鉆探、磨削等行業(yè),（3）足球烯: C60由于其結(jié)構(gòu)的特殊性，使它在超導(dǎo)、磁性、光學(xué)、催化等方面表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。又叫“富勒烯”。,（4）納米材料:納米材料指的是微粒直徑在10-710-9m級的材料，它具有奇特的光、電、磁、熱、力和化學(xué)性質(zhì)。,（2）金剛砂（碳化硅）:純碳化硅是無色透明的晶體。其硬度介于剛玉和金剛石之

9、間,機(jī)械強(qiáng)度高于剛玉。可用作為磨料，可用來做磨具，如砂輪、油石、磨頭、砂瓦類等。 也可作為冶金脫氧劑和耐高溫材料。,（5）智能材料:智能材料既能像 人的五官那樣感知客觀世界，又能主動對外做功，發(fā)射聲波、輻射電磁波或熱能，甚至能促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)和改變顏色等類似有生命物質(zhì) 的智慧反應(yīng)。,（6）生物材料:生物材料的目標(biāo)是對人體組織的矯形、修復(fù)、再造以維持其原有的功能。生物材料除了應(yīng)具有人體的組織或器官的功能外，還必須有與人體組織的相容性，對肌體無免疫排異反應(yīng)，血液相溶性好，無溶血、凝血反應(yīng)（如人造血），不會引起代謝作用異常現(xiàn)象，對人體無毒、不致癌。,（7）超導(dǎo)材料:超導(dǎo)材料是一類在低溫下（23.2K或更低溫度下）電阻可以完全消失的材料。,【核心要素】 1.特殊的用途： Si半導(dǎo)體材料、太陽能電池板。 SiO2光導(dǎo)纖維。 H2SiO3硅膠可用作干燥劑。 Na2SiO3(水玻璃)黏合劑、耐火阻燃材料。,2.特殊的性質(zhì)： (1)Si與NaOH溶液的反應(yīng)： Si+2NaOH+H2O=Na