《硅酸盐与无机非金属材料》导学案+课时作业

第2课时硅酸盐与无机非金属材料[学习目标] 1.能从材料组成的角度对生活中常见的材料进行分类，能根据使用要求选择适当的材料，能解释使用注意事项，并能科学合理使用。2.了解硅酸盐的主要性质，知道传统硅酸盐制品和一些新型无机非金属材料的性能；体会材料性能与应用的关系。

1.硅酸盐及传统无机非金属材料

(1)硅酸盐

①性质：硅酸盐性质□01稳定，熔点□02较高，多数□03难溶于水。

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□04Na2O·SiO2，钠长石(NaAlSi3O8)可表示为□05 Na2O·Al2O3·6SiO2。

③最简单的硅酸盐——Na2SiO3，其水溶液俗称□06水玻璃。

(2)传统的无机非金属材料——硅酸盐产品

2．新型无机非金属材料

硅酸盐与无机非金属材料

[交流研讨]

一位历史学家说过这样一句话“当中国人烧制出陶器时，西方人还在树上生活，而西方人学会了烧制陶器时，中国人已经烧制出瓷器享受生活”，这说明中国人很早就烧制出陶瓷做餐饮器皿，你认为烧制陶瓷的工艺流程是怎样的？

提示：用黏土和泥―→成形―→凉干―→烧制。

[点拨提升]

1．水泥在烧制过程中发生了复杂的物理、化学变化，其性能是具有水硬性，广泛应用于建筑。

2．陶瓷：耐腐蚀、耐高温、硬而脆，经不起热冲击。

3．玻璃：硬而脆、耐腐蚀、透光性能好，不易加工，无固定的熔、沸点。

4．Na2SiO3的性质与用途

知识拓展

硅酸盐组成的表示方法

(1)化学式法：如硅酸钠(Na2SiO3)、硅酸钙(CaSiO3)等。

此法一般用于组成比较简单的硅酸盐。

(2)氧化物法：一般用于组成比较复杂的硅酸盐。

①各氧化物的排列顺序：较活泼金属氧化物→较不活泼金属氧化物→SiO2→H2O。

②氧化物化学式之间用“·”隔开。

③氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素均表示成化合价相同的氧化物，并按前后原子个数守恒原则配置系数。

④系数出现分数时化为整数

如石棉：KAlSi3O8→K2O·Al2O3·6SiO2。

特别提醒(1)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，采用了氧化物的组合形式表示法。实际上硅酸盐不是以简单氧化物的形式存在的，而是以各种结构复杂的盐的形式存在的。

(2)硅酸盐无论以何种形式表示，其组成及成分是固定不变的，即性质是不变的。

(3)硅酸盐用氧化物的组合形式表示时，必须遵循各元素化合价代数和为零的原则，氧化物前面的计量数只对该氧化物起作用，对其他氧化物不起作用。

[练习与活动]

1．过量的泥沙、纯碱、生石灰在高温下熔化后生成：

①水泥 ②玻璃 ③瓷器 ④混凝土 ⑤一种硅酸盐产品

A ．①④

B ．②⑤

C ．③④

D ．①②

答案 B

解析 水泥的主要成分是2CaO·SiO 2、3CaO·SiO 2和3CaO·Al 2O 3，其生产原料为黏土和石灰石。陶瓷属于硅酸盐产品，其主要原料是黏土。混凝土是水泥、碎石和沙子的混合物。泥沙的主要成分是SiO 2，与纯碱(Na 2CO 3)、生石灰(CaO)

熔化后发生如下反应：SiO 2＋Na 2CO 3=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑，SiO 2＋CaO=====高温

CaSiO 3。而Na 2SiO 3、CaSiO 3与SiO 2的熔合物即为玻璃，玻璃是一种硅酸盐产品。

2．用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中正确的是( )

A ．钙沸石[Ca(Al 2Si 3O 10)·3H 2O]可表示为

Al 2O 3·CaO·3SiO 2·3H 2O

B ．镁橄榄石(Mg 2SiO 4)可表示为MgO·12SiO 2

C ．钾云母(K 2Al 6Si 6H 4O 24)可表示为

K 2O·2H 2O·3Al 2O 3·6SiO 2

D ．黏土[Al 2(Si 2O 5)(OH)4]可表示为

Al 2O 3·2SiO 2·2H 2O

答案 D

解析 A 项中Al 2O 3和CaO 的排列顺序错误；B 项应表示为2MgO·SiO 2；C 项中的顺序不正确，应为K 2O·3Al 2O 3·6SiO 2·2H 2O 。

方法技巧

硅酸盐的氧化物组合形式的表示步骤：

(1)将硅酸盐中所有非氧元素都写成氧化物形式，书写顺序为较活泼金属氧化

物、较不活泼金属氧化物、二氧化硅、水；

(2)在各氧化物前添上未知数x、y、z等；

(3)依据原子守恒列出等式，求出x、y、z等；

(4)将x、y、z的具体数值写在氧化物前面；

(5)氧化物之间以“·”隔开，若氧化物前面的系数出现分数应化为整数。

本课小结

学习·理解

1．生产普通玻璃所用的原料不包括()

A．石英B．黏土

C．纯碱D．石灰石

答案 B

解析生产普通玻璃所用的原料是石英、纯碱和石灰石，不包括黏土。

2．下列有关水泥的说法不正确的是()

A．制造水泥的主要原料是石灰石、纯碱和黏土

B．普通水泥的主要成分是钙的硅酸盐和铝酸盐

C．水泥具有水硬性

D．混凝土是指水泥、沙子和碎石的混合物

答案 A

解析制造水泥的原料中没有纯碱，A错误。普通水泥的主要成分是硅酸二

钙、硅酸三钙和铝酸三钙等，B正确。混凝土的成分是水泥、沙子和碎石，D正确。

3．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 C

解析唐三彩、秦兵马俑制品属于硅酸盐产品。

4．下列关于无机非金属材料的说法不正确的是()

A．传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料

B．新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点，具有极大的强度

C．高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点

D．传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐

答案 D

解析新型无机非金属材料的主要成分并不是硅酸盐，如氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷等，故D错误。

5．下列物质是纯净物的是()

A．玻璃B．水泥

C．纯碱D．水玻璃

答案 C

解析玻璃、水泥均是多种硅酸盐的混合物；水玻璃是Na2SiO3的水溶液，也是混合物；纯碱是Na2CO3，为纯净物。

6．中国的瓷器驰名世界，传统陶瓷是以黏土[主要成分为Al2Si2O5(OH)4]等天然硅酸盐为主要原料烧成的制品。下列有关说法不正确的是() A．黏土也是制备玻璃的原料之一

B．黏土的主要成分可以表示为Al2O3·2SiO2·2H2O

C．陶瓷材料是人类应用最早的硅酸盐材料

D．传统陶瓷材料的成分与新型陶瓷材料的成分不同

答案 A

解析制备玻璃的主要原料是石英、石灰石与纯碱，不包括黏土，A错误。

7．(1)三硅酸镁晶体被用来治疗胃溃疡病患者的胃酸过多症，是因为该物质