关于硅酸和硅酸盐课件
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第四章第一节第2课时 硅酸、硅酸盐
3、写出将二氧化碳气体少量或足量分别通入偏铝酸钠、硅酸钠、氢氧化 钠溶液中的化学方程式和离子方程式
高一化学组
高一化学组
水泥
以黏土和石灰石为主要原料，经研磨、混合后在水泥回转窑中煅烧， 再加入适量石膏，研成细粉即得普通水泥。
主要成分： 3CaO•SiO2 硅酸三钙 2CaO•SiO2 硅酸二钙 3CaO•Al2O3 铝酸三钙
高一化学组
具有特殊功能的含硅物质 碳化硅（SiC俗称金刚砂），具有金刚石的结构。硬度很 大，用作砂纸、砂轮的磨料。
硅 钢 （铁合金）导 磁性良好， 用作变压器 铁芯
高一化学组
硅橡胶
分子筛 （吸附剂、催化剂） 具有均匀微孔结 构的铝硅酸盐
高一化学组
生物陶瓷
人造骨
质的试剂瓶不能用 玻璃塞而用橡皮塞？保存HF酸用塑料瓶而不能用玻璃瓶？
2、写出二氧化硅、硅胶、硅酸钠的主要用途。
如耐高温：Si3N4、SiC、Al2O3；
通信技术：SiO2 光导纤维简称光纤，是一种高质量传导光的玻璃纤维。 特点：①传导光的能力非常强； ②光纤的抗干扰性能好，通信质量高； ③光缆质量小且细，耐腐蚀，铺设方便。
高一化学组
陶瓷
以黏土为原料，经高温烧结而成。
日用器皿、建筑饰材、卫生洁具
高一化学组
玻璃
高一化学组
硅酸的制取原理：
∵SiO2不溶于水，故硅酸是通过可溶性硅酸盐与酸反应制得的。
Na2SiO3 + 2HCl == H2SiO3↓+ 2NaCl
Na2SiO3 + CO2（少量）+ H2O == H2SiO3↓+ Na2CO3
或Na2SiO3 + 2CO2（过量）+ 2H2O == H2SiO3↓+ 2NaHCO3
高一化学组
高一化学组
水泥
以黏土和石灰石为主要原料，经研磨、混合后在水泥回转窑中煅烧， 再加入适量石膏，研成细粉即得普通水泥。
主要成分： 3CaO•SiO2 硅酸三钙 2CaO•SiO2 硅酸二钙 3CaO•Al2O3 铝酸三钙
高一化学组
具有特殊功能的含硅物质 碳化硅（SiC俗称金刚砂），具有金刚石的结构。硬度很 大，用作砂纸、砂轮的磨料。
硅 钢 （铁合金）导 磁性良好， 用作变压器 铁芯
高一化学组
硅橡胶
分子筛 （吸附剂、催化剂） 具有均匀微孔结 构的铝硅酸盐
高一化学组
生物陶瓷
人造骨
质的试剂瓶不能用 玻璃塞而用橡皮塞？保存HF酸用塑料瓶而不能用玻璃瓶？
2、写出二氧化硅、硅胶、硅酸钠的主要用途。
如耐高温：Si3N4、SiC、Al2O3；
通信技术：SiO2 光导纤维简称光纤，是一种高质量传导光的玻璃纤维。 特点：①传导光的能力非常强； ②光纤的抗干扰性能好，通信质量高； ③光缆质量小且细，耐腐蚀，铺设方便。
高一化学组
陶瓷
以黏土为原料，经高温烧结而成。
日用器皿、建筑饰材、卫生洁具
高一化学组
玻璃
高一化学组
硅酸的制取原理：
∵SiO2不溶于水，故硅酸是通过可溶性硅酸盐与酸反应制得的。
Na2SiO3 + 2HCl == H2SiO3↓+ 2NaCl
Na2SiO3 + CO2（少量）+ H2O == H2SiO3↓+ Na2CO3
或Na2SiO3 + 2CO2（过量）+ 2H2O == H2SiO3↓+ 2NaHCO3
高中化学第4章第1节第2课时硅酸盐和硅课件必修1高一必修1化学课件
常好的通信材料。硅是人类将太阳能转化为电能的常用材料,主要利用
其半导体性能,光电池是极有发展前景的新型能源。硅胶多孔,吸附能力
强,常用作吸附剂、干燥剂或催化剂载体。
答案:(1)硅(或Si或单晶硅)
(2)二氧化硅(或SiO2)
(3)硅(或Si)
(4)硅胶
第十九页，共二十四页。
知识点1
知识点2
知识点3
Si+4HF
SiF4↑+2H2↑、Si+2NaOH+H2O
第九页，共二十四页。
Na2SiO3+2H2↑。
一
二
3.重要用途
(1)用作半导体材料(cáiliào),制硅芯片等。
(2)新型能源,如光电池等。
第十页，共二十四页。
一、用氧化物形式表示硅酸盐
硅酸盐由于组成比较复杂,通常用二氧化硅和金属氧化物的组合(zǔhé)形
【例题1】 矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的,此
处所指的风化作用是指矿物与水和CO2同时作用的过程。
例如长石(KAlSi3O8)风化生成高岭土[Al2Si2O5(OH)4],此反应的离子方程式为:
(1)将上述复杂硅酸盐改写(gǎixiě)成氧化物形式。
2KAlSi3O8+2H2CO3+5H2O
A,则A为Na2SiO3,A和盐酸反应生成C,C为H2SiO3,H2SiO3受热分解又生成
SiO2,证明B为Si,E为CaSiO3。
答案:(1)Na2SiO3 Si H2SiO3 SiO2 CaSiO3
(2)Si+2NaOH+H2O
2-
SiO3 + 2H +
Na2SiO3+2H2↑
其半导体性能,光电池是极有发展前景的新型能源。硅胶多孔,吸附能力
强,常用作吸附剂、干燥剂或催化剂载体。
答案:(1)硅(或Si或单晶硅)
(2)二氧化硅(或SiO2)
(3)硅(或Si)
(4)硅胶
第十九页，共二十四页。
知识点1
知识点2
知识点3
Si+4HF
SiF4↑+2H2↑、Si+2NaOH+H2O
第九页，共二十四页。
Na2SiO3+2H2↑。
一
二
3.重要用途
(1)用作半导体材料(cáiliào),制硅芯片等。
(2)新型能源,如光电池等。
第十页，共二十四页。
一、用氧化物形式表示硅酸盐
硅酸盐由于组成比较复杂,通常用二氧化硅和金属氧化物的组合(zǔhé)形
【例题1】 矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的,此
处所指的风化作用是指矿物与水和CO2同时作用的过程。
例如长石(KAlSi3O8)风化生成高岭土[Al2Si2O5(OH)4],此反应的离子方程式为:
(1)将上述复杂硅酸盐改写(gǎixiě)成氧化物形式。
2KAlSi3O8+2H2CO3+5H2O
A,则A为Na2SiO3,A和盐酸反应生成C,C为H2SiO3,H2SiO3受热分解又生成
SiO2,证明B为Si,E为CaSiO3。
答案:(1)Na2SiO3 Si H2SiO3 SiO2 CaSiO3
(2)Si+2NaOH+H2O
2-
SiO3 + 2H +
Na2SiO3+2H2↑
无机非金属材料-ppt课件
碳原子
C60
石墨片层
纳米
碳原子
特别提示
碳纳米材料(富勒烯、石墨烯等)、金刚石、石墨都是碳的同素异形体，它们具有不同的结构(碳原子排列方式不同)和性质。
(1)硅晶片是生产芯片的基础材料( )(2)生产光导纤维的原料是二氧化硅( )(3)二氧化硅是酸性氧化物，只能与碱反应，不能与酸反应( )(4)磨口玻璃塞试剂瓶不能盛放烧碱溶液，但能盛放氢氟酸( )(5)金刚砂和金刚石结构类似，互为同素异形体( )(6)富勒烯和石墨烯完全燃烧的产物都是二氧化碳( )
解析 水玻璃为硅酸钠溶液，其化学性质稳定，但可与空气中的二氧化碳反应生成硅酸沉淀。
1
2
3
√
3.某博物馆陈列着大量明清砖瓦和精美瓷器(婺州窑)，婺州窑瓷器胎体的原料为高岭土[AlnSi2O5(OH)4]。下列说法不正确的是A.古代的陶瓷、砖瓦都是硅酸盐产品B.高岭土为含水的铝硅酸盐C.n＝3D.我国在新石器时代已能烧制陶器
第三节 无机非金属材料
第五章 化工生产中的重要非金属元素
1.了解硅酸盐及其结构特点，了解传统硅酸盐产品(陶瓷、玻璃、水泥)的工业生产(原料、设备等)。2.了解硅和二氧化硅的性质，认识碳化硅、氮化硅、纳米材料等新型无机非金属材料。3.知道硅及其化合物在材料家族中的应用，增强关注社会的意识和责任感。
核心素养发展目标
解析 普通玻璃主要成分为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。
1.下列关于硅酸盐材料的说法错误的是A.生活中常见的硅酸盐材料有玻璃、水泥、陶瓷B.普通玻璃的主要成分是二氧化硅C.陶瓷的主要原料是黏土D.硅酸盐水泥以石灰石和黏土为主要原料
1
2
3
√
2.下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是A.这是一种矿物胶，既不燃烧也不受腐蚀B.在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料C.木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧D.水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质
C60
石墨片层
纳米
碳原子
特别提示
碳纳米材料(富勒烯、石墨烯等)、金刚石、石墨都是碳的同素异形体，它们具有不同的结构(碳原子排列方式不同)和性质。
(1)硅晶片是生产芯片的基础材料( )(2)生产光导纤维的原料是二氧化硅( )(3)二氧化硅是酸性氧化物，只能与碱反应，不能与酸反应( )(4)磨口玻璃塞试剂瓶不能盛放烧碱溶液，但能盛放氢氟酸( )(5)金刚砂和金刚石结构类似，互为同素异形体( )(6)富勒烯和石墨烯完全燃烧的产物都是二氧化碳( )
解析 水玻璃为硅酸钠溶液，其化学性质稳定，但可与空气中的二氧化碳反应生成硅酸沉淀。
1
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√
3.某博物馆陈列着大量明清砖瓦和精美瓷器(婺州窑)，婺州窑瓷器胎体的原料为高岭土[AlnSi2O5(OH)4]。下列说法不正确的是A.古代的陶瓷、砖瓦都是硅酸盐产品B.高岭土为含水的铝硅酸盐C.n＝3D.我国在新石器时代已能烧制陶器
第三节 无机非金属材料
第五章 化工生产中的重要非金属元素
1.了解硅酸盐及其结构特点，了解传统硅酸盐产品(陶瓷、玻璃、水泥)的工业生产(原料、设备等)。2.了解硅和二氧化硅的性质，认识碳化硅、氮化硅、纳米材料等新型无机非金属材料。3.知道硅及其化合物在材料家族中的应用，增强关注社会的意识和责任感。
核心素养发展目标
解析 普通玻璃主要成分为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。
1.下列关于硅酸盐材料的说法错误的是A.生活中常见的硅酸盐材料有玻璃、水泥、陶瓷B.普通玻璃的主要成分是二氧化硅C.陶瓷的主要原料是黏土D.硅酸盐水泥以石灰石和黏土为主要原料
1
2
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√
2.下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是A.这是一种矿物胶，既不燃烧也不受腐蚀B.在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料C.木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧D.水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质
人教版必修1 4.1 硅及硅酸盐(第二课时)(共12张PPT)
5. 单质硅有 晶体和无定形两种，
晶体硅是 空间网状结构的物质，与金刚石相似。
带有金属光泽 的灰黑色 固体，熔沸点 高 ，
硬度大 ，有 脆性 ，在常温下化学性 质 不活泼 。
硅是良好的 半导体材料
。
用途： 计算机芯片、太阳能电池 。
问题引导下的再学习
问题1.常见的硅酸盐产品有哪些？玻璃的主要成分 是什么？ 常见的硅酸盐产品有 陶瓷、玻璃、水泥 。
玻璃是混合物，没有固定的熔点。
问题2.根据你的了解，硅的化学性质有哪些?
1.常温下很稳定，只与强碱、HF、F2 等发生反应。
Si + 4HF = SiF4↑+ 2H2 ↑ Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 ↑ 离子方程式：Si+2OH- + H2O=SiO32- +2H2．硅酸盐组成的表示: 最活泼金属氧化物.活泼金属氧化物.SiO2.H2O 例如：Na2SiO3：_N_a2O·SiO2 ；
普通玻璃 CaNa2Si6O14 Na2O·CaO·6SiO2 ； 黏土H4Al2Si2O9 Al2O3·2SiO2·2H2O ；
4．最简单的硅酸盐是 Na2SiO3 ，其水溶液俗 称 水玻璃 。是 制备硅胶和木材防火剂等 的 原料。
(1)陶瓷 生产原料：黏土 (2)水泥 生产原料：黏土和石灰石 生产设备：水泥回转窑
(3) 玻璃 生产原料：纯碱、石灰石、石英 生产设备：玻璃窑 生产过程：主要反应有： SiO2+Na2CO3高=温= Na2SiO3 +CO2↑ SiO2+CaCO3高=温= CaSiO3 +CO2↑
玻璃的主要成分：硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅 Na2SiO3·CaSiO3·4SiO2 （Na2O·CaO·6SiO2）
高中化学第四章第一节无机非金属材料的主角硅硅酸、硅酸盐(第2课时)课件新人教版必修1
3、怎样将硅酸盐改写(gǎixiě)成氧化 物的形式？
第三页，共17页。
一、硅酸(ɡuī suān)
第四页，共17页。
2.硅酸(ɡuī suān)(H2SiO3)— 弱酸
实验4－1
现象
结论 化学方程 式
加酚酞，溶液变红，再加盐酸，红色 (hóngsè)慢慢变浅至无色
1. Na2SiO3溶液显碱性 2. 有透明(tòumíng)的硅胶产生
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaCl
第五页，共17页。
据文献记载(jìzǎi)： H2SiO3 的酸性比H2CO3还弱，你可以设 计实验来判断此观点是否正确吗？
比较酸性(suān xìnɡ) 酸强弱+ 的盐方法：→ 新酸 + 新盐
强酸(qiánɡ suān) C弱O2酸+ H2O + Na2SiO3 = H2SiO3 + Na2CO3
硅酸(ɡuī suān)和硅酸 (ɡuī suān)盐
第一页，共17页。
学习 (xuéxí)目 标：
了解硅酸(ɡuī suān)、硅酸(ɡuī suān) 盐的重要性质和主要用途
第二页，共17页。
自学(zìxué) 指导：
1、硅酸能否用SiO2和水直接化合制备？ 如何制取硅酸？
2、硅酸什么性质(xìngzhì)、用 途？
第十页，共17页。
二、硅酸盐
2、硅酸钠的水溶液俗称____，可用作肥皂填 料、木材防火剂及黏胶剂。
实验(sh2)
第十一页，共17页。
二、硅酸盐
3、无机非金属材料 （1）硅酸盐工业：
最常见(chánɡ jiàn)的是：陶瓷、玻璃、 水泥
• C、二氧化碳气体通入硅酸钠溶液中可以 制得硅酸
第三页，共17页。
一、硅酸(ɡuī suān)
第四页，共17页。
2.硅酸(ɡuī suān)(H2SiO3)— 弱酸
实验4－1
现象
结论 化学方程 式
加酚酞，溶液变红，再加盐酸，红色 (hóngsè)慢慢变浅至无色
1. Na2SiO3溶液显碱性 2. 有透明(tòumíng)的硅胶产生
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaCl
第五页，共17页。
据文献记载(jìzǎi)： H2SiO3 的酸性比H2CO3还弱，你可以设 计实验来判断此观点是否正确吗？
比较酸性(suān xìnɡ) 酸强弱+ 的盐方法：→ 新酸 + 新盐
强酸(qiánɡ suān) C弱O2酸+ H2O + Na2SiO3 = H2SiO3 + Na2CO3
硅酸(ɡuī suān)和硅酸 (ɡuī suān)盐
第一页，共17页。
学习 (xuéxí)目 标：
了解硅酸(ɡuī suān)、硅酸(ɡuī suān) 盐的重要性质和主要用途
第二页，共17页。
自学(zìxué) 指导：
1、硅酸能否用SiO2和水直接化合制备？ 如何制取硅酸？
2、硅酸什么性质(xìngzhì)、用 途？
第十页，共17页。
二、硅酸盐
2、硅酸钠的水溶液俗称____，可用作肥皂填 料、木材防火剂及黏胶剂。
实验(sh2)
第十一页，共17页。
二、硅酸盐
3、无机非金属材料 （1）硅酸盐工业：
最常见(chánɡ jiàn)的是：陶瓷、玻璃、 水泥
• C、二氧化碳气体通入硅酸钠溶液中可以 制得硅酸
硅酸盐材料课件
硅酸盐材料的发展前景
市场需求持续增长
随着科技的进步和社会的发展，硅酸盐材料在各个领域的应用需 求将不断增长。
技术创新推动发展
通过不断的技术创新和改进，硅酸盐材料的性能和功能将得到进 一步提升，满足更广泛的应用需求。
国际合作与交流加强
加强国际合作与交流，共同推动硅酸盐材料的发展，实现互利共 赢。
2023
硅酸盐材料制备过程的优化
优化原料配方
通过调整原料配方，可以改变硅 酸盐材料的成分和结构，从而优
化其性能。
优化反应条件
通过优化反应温度、时间、气氛 等条件，可以改善硅酸盐材料的
结构和性能。
引入添加剂
添加剂可以对硅酸盐材料的结构 和性能进行调控，例如在溶胶凝胶法制备硅酸盐材料时，加入 表面活性剂可以改善溶胶的稳定
硅酸盐材料的用途非常广泛，如建筑、陶瓷、玻璃、水 泥、耐火材料等领域。在建筑领域中，硅酸盐材料主要 用于制备混凝土、水泥等建筑材料；在陶瓷领域中，硅 酸盐材料主要用于制备餐具、厨具等陶瓷制品；在玻璃 领域中，硅酸盐材料主要用于制备各种玻璃制品；在水 泥领域中，硅酸盐材料主要用于制备各种水泥制品；在 耐火材料领域中，硅酸盐材料主要用于制备各种耐火材 料。
通过向溶液中加入沉淀剂，使硅酸盐离子 沉淀为固体，经过滤、洗涤、干燥等步骤 得到硅酸盐材料。
溶胶-凝胶法
气相沉积法
将硅酸盐原料溶解在溶剂中形成溶胶，然 后通过凝胶化处理得到硅酸盐凝胶，经过 干燥和热处理得到硅酸盐材料。
利用化学反应或物理过程，将硅酸盐原料 沉积在基体上，形成硅酸盐薄膜或涂层。
硅酸盐材料制备过程中的影响因素
硅酸盐材料的制备与加工
硅酸盐材料的制备主要包括配料、混合、成型、 烧成等工序。加工方法包括热压、挤压、切削等 。
硅酸和硅酸盐课件高一下学期化学人教版_4
硅酸 实验室制取硅酸
实验现象
溶液变为红色
溶液由红色变为无色， 有白色胶状沉淀物生成
实验结论 Na2SiO3溶液呈碱性
硅酸为不溶于水 的白色固体
化学方程式 Na2SiO3＋2HCl=H2SiO3(胶体)＋2NaCl
[思考]H2SiO3的酸性比HCl弱，那么，H2SiO3酸性与 H2CO3相比较如何呢？请设计实验论证你的推断。
实战演练
6．由下列实验事实得出的结论正确的是( C )A．由
SiO2不能与水反应生成H2SiO3可知，SiO2不是H2SiO3 的酸酐B．由S高iSOi温2O＋2是2CH=S2Si＋iO23C的O酸↑可酐知还，原碳性的C非>金Si属性 强于硅C．CO2通入Na2SiO3溶液产生白色沉淀，可知 酸 与性氢氟H2酸CO反3>应H，2SCNi可OOa3知22DC＋S．OiNOS3a2iO为2S2两可iO性与3＋氧NHa化O2HO物溶=H液2反Si应O3，↓＋也可
石英玻璃的主要 反应②Na2CO3＋SiO2=Na2SiO3＋CO2↑，成分是二氧化硅 两反应是相互矛盾的，不可能都发生C.普通玻璃、石
英玻璃、水泥等均属于硅酸盐材料D.硅的导电性能介
于金属和绝缘体之间，高是温良好的半导体材料 B.反应②Na2CO3＋SiO2=Na2SiO3＋CO2↑是在高温下 进行的，CO2为气体，逸出可使平衡正向移动，促使反 应继续进行
A.钢化玻璃是把普通玻璃高温软化，迅速降温获 得的机械强度增大的玻璃，成分还是硅酸盐，属 于传统的无机非金属材料
D.新型陶瓷中的压电陶瓷就不属于硅酸盐
5.下列有关硅及其化合物的说法中正确的是( D )A.
硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠可以保存在磨 口玻璃塞试剂瓶中B.反硅磨应酸口①钠玻N是璃a2显塞SiO碱与3性试＋的 剂H2盐 瓶O＋黏,有住黏性,将 CO2=Na2CO3＋H2Si高O3温↓，
高中化学课件 硅酸和硅酸盐
参考： CaCO3 + 2HCl＝ H2O + CO2↑ + CaCl2
碳酸盐 + 强酸 反应原理：强酸制弱酸
弱酸 + 新盐
硅酸盐 + 强酸
硅酸 + 新盐
Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3（胶体）
思考：怎样由二氧化硅制取硅酸？
NaOH
HCl
SiO2
Na2SiO3
H2SiO3（胶体）
（阅读P77 科学视野了解硅酸盐的多样性） （3）最简单的硅酸盐是硅酸钠___N__a_2S_i_O_3___（填写化学式）
____易___溶于水，水溶液俗称_水__玻__璃__或_泡__花__碱_ ，呈___碱____ 性。
硅酸盐
【实验4-2】
放入蒸馏水
放入硅酸钠饱和溶液
现象 结论
水分蒸发后木条燃烧 木条不能燃烧
水不能防火
硅酸钠溶液可阻燃
结论：硅酸钠具有防火能力，是制备硅胶和木材防火剂 的原料
【归纳总结】：
根据以上实验探究，你能总结出Na2SO3的主要性质和用途吗？
并与物质Na2CO3进行比较。硅酸钠
碳酸钠
化学式 俗名
Na2SiO3 水溶液俗名水玻璃
Na2CO3 纯碱、或苏打
水溶性
易溶于水
易溶于水
溶液酸碱性
2.硅酸与硅胶 阅读P76
• 制备：
H2SiO3 逐渐聚合 • 用途：
硅酸凝胶
干燥脱水
硅酸干凝胶 “硅胶”
硅胶多孔，吸附水份能力强，常用作实验室和袋装食品，瓶 装药品等的干燥剂，也可以用作催化剂的载体。
硅酸的性质 ①弱酸性（酸性比碳酸弱），不溶于水，不能使指示剂变色， 是一种白色胶冻状的固体。 ②不稳定（比H2CO3稳定），受热易分解
人教版高中化学必修二5.3.1《硅酸盐》PPT课件
新型无机非金属材料
（单晶硅、二氧化硅、新型陶瓷、碳纳米材料等）
陶瓷 普通玻璃 水泥
主要原料 黏土
纯碱、石灰石、
（主要成分为含水的铝硅酸盐） 石英砂（主要成分是SiO2）
生产设备
玻璃窑
黏土、石灰石 水泥回转窑
反应原理 主要成分 性能 用途
高温下烧结
高温下发生复杂的物理和 化学变化
高温下发生复杂的物理和 化学变化
常见的硅酸盐产品传统无机非金属材料陶瓷玻璃水泥等新型无机非金属材料单晶硅二氧化硅新型陶瓷碳纳米材料等陶瓷普通玻璃水泥黏土主要成分为含水的铝硅酸盐纯碱石灰石石英砂主要成分是sio黏土石灰石主要原料生产设备玻璃窑水泥回转窑反应原理高温下发生复杂的物理和化学变化高温下发生复杂的物理和化学变化主要成分硅酸钠na熔点高硬度大耐腐蚀性质稳定透光性好硬度大无固定熔点在某一温度范围内逐渐软化遇水逐渐变硬水硬性硬化后性质稳定用于生产建筑材料绝缘材料日用器皿卫生洁具等用于生产建筑材料光学仪器和各种器皿还可制造玻璃纤维用于高强度复合材料等
Na2SiO3 + 2HCl =H2SiO3 ↓ + 2NaCl Na2SiO3 + CO2+H2O =H2SiO3 ↓ + Na2CO3
（3）用途：水玻璃可用作建筑、纸张的黏合剂，金属防腐剂， 也可用于制备木材防火剂等。
五.常见的硅酸盐产品
传统无机非金属材料
无
（陶瓷、玻璃、水泥等）
机
非
金
属
材
料
人教版必修第 二 册第 五 章
高中 化学
第一课时 硅酸盐材料
一.硅酸盐的组成
硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。
二.硅酸盐的结构
在硅酸盐中,Si和O构成了 硅氧四面体,其结构如图所示。
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１、高温结构陶瓷 ２、压电陶瓷 ３、透明陶瓷 ４、超导陶瓷
新型陶瓷的用途之一:
航天飞机的“防火衣”——防热瓦
生产过程：使用硅土黏合剂将低密度 非晶硅增强纤维粘合成长15cm，宽 15cm，厚2~10cm的拱形瓦，经过 高温烧结，再在表面涂上一层高温结 构陶瓷，就成了一块防热瓦
高温结构陶瓷的应用
超导陶瓷：
所谓超导现象就是金属的电阻随温度的升高而 增大，当金属的温度降低时，它的电阻减小, 当温度降到-269℃（液氮温度，为4K）左右 时，水银的电阻变为零，这种现象叫超导现 象．
我国研制的超导陶瓷的临界温度为77K，处于 世界领先水平。
超导陶瓷
生物陶瓷
这种陶瓷强度大,韧性好,与人体亲和力 好，目前它是人体骨骼和牙齿的重要 移植材料。
知识拓展：
把稀硫酸加入到Na2SiO3溶液中，会有什么现 象？
滴入硫酸有硅酸凝胶产生
硅酸难溶于水
Na2SiO3+H2SO4 = H2SiO3 (胶体) +Na2SO4
硅酸的酸性比盐酸弱，那么硅酸酸性与碳酸相比 较如何呢？请你设计一个实验论证你的推断。
实验：将CO2通入Na2SiO3溶液中 现象：透明的硅酸凝胶生成
2、硅酸的性质： 不溶、不稳定、弱酸
3、碳酸和硅酸性质比 较 4、硅胶的用途：干燥剂，吸附剂，催化 剂的载体。
四、硅酸盐：
——由硅、氧和金属组成的化合物的总称
１、硅酸钠：水溶液俗称“水玻璃”，具有粘性
和阻燃性。用作肥皂填料、木材防火剂及胶粘
剂等。
Ｐ77实
观察现象并填写下表
验４－２
木条先变干，后燃烧 木条变干，不燃烧 Na2SiO3的水溶液可用作木材的防火剂
关于硅酸和硅酸盐
1、制备: 可溶性硅酸盐（如Na2SiO3）与酸反应
实验探究：向饱和Na2SiO3溶液中滴入酚酞，再 滴入稀盐酸。观察现象并填写下表。
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↓ + 2NaCl
Na2SiO3 + H2O + CO2 == Na2CO3 + H2SiO3↓
SiO32- + H2O + CO2== CO32- + H2SiO3↓
（2）酸性太弱，只能与强碱发生中和反应 H2SiO3 + 2NaOH == Na2SiO3 + 2H2O
（3）不稳定（比H2CO3稳），受热易 分解
∆ H2SiO3 == H2O + SiO2
3、碳酸和硅酸性质比较
物质
硅酸
碳酸
化学式
H2SiO3
H2CO3
酸酐
SiO2
CO2
制法 Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl CO2+H2O=H2CO3
水溶性
难溶于水
溶于水
酸性比较
H2CO3>H2SiO3
4.硅酸与硅胶 阅读P76
硅胶 是H2SiO3浓溶液——硅酸凝胶经干 燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶
方程式： Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3 + Na2CO3
结论：
硅酸是一种很弱的酸， 酸性比碳酸还弱
2、硅酸的性质： 不溶、不稳定、弱酸
(1) 硅酸是一种弱酸，酸性比H2CO3弱，不能使指示 剂变色。
Na2SiO3 + 2HCl == 2NaCl + H2SiO3↓
SiO32- + 2H+ == H2SiO3↓
2、硅酸盐的表示方法
Na2SiO3
Na2OSiO2
Al2(Si2O5)(OH)4
Al2O3 2SiO2 2H2O
氧化物的书写方法：
顺序：活泼金属氧化物 较活泼金属氧化物
二氧化硅
水
氧化物前系数配置原则：
除氧元素外，其它元素按配置前后原子个 数守恒配置系数。
注意事项：
（1）氧化物之间以“•”隔开； （2）系数配置出现分数应化为整数。
在这一领域我国处于世界领先水平。
压电陶瓷
利用陶瓷，还可实现多种功能互换。 如安放在打火机中的压电陶瓷，一经 敲打即刻产生一个电火花，将机械能 转变成电能。
如：KAlSi3Ox
X=8
（1/2K2O·1/2Al2O3·3SiO2） （K2O·Al2O3·6SiO2）
3、硅酸盐产品及用途：陶瓷、玻璃、水泥
玻璃
（1）玻璃
原料：纯碱、石灰石、石英 设备：玻璃窑 条件：高温熔融 主要反应： 高温
SiO2+CaCO3==CaSiO3+CO2 SiO2+Na2CO3==N高a2温SiO3+CO2
薄如纸,声如 磬,色如玉.
硅酸盐产品简介
新型无机非金属材料的优点：
1、能承受高温，强度高 2、具有电学特性 3、具有光学特性 4、具有生物功能
玻璃刀
玻璃刀轮片
红宝石为轴的雷达表
人造金刚石锯片
新型无机非金属材料之一：
新型陶瓷
高温结构陶瓷、压电陶瓷 透明陶瓷、超导陶瓷等
Ｐ79 科学视野：新型陶瓷
防热瓦的优点：
耐热（可承受>2000℃） 防潮 耐磨 超群的隔热能力 反射太阳光 可重复使用
高温结构陶瓷的应用
高温结构陶瓷的应用
资料:
航天飞机
两年半前，正是由于塑料泡沫部件在发射 时撞坏了一片防热瓦，导致美国的“哥伦比亚 ”号返航时在空中解体。
高温结构陶瓷的应用
高温结构陶瓷之所以在航天事业上的有 如此优秀的表现,因为它具有耐高温、耐 氧化、超强、超硬等优点，它可以在各 种恶劣环境下使用，同时，也是制造汽 车发动机，喷气发动机的理想材料，可 以大大提高能源的利用率，可以使汽车 跑得更快，飞机飞得更高。
变色硅胶,是将硅酸凝 胶用CoCl2溶液浸泡， 然后经干燥活化后制 得的。(吸水前为淡蓝色,
吸水后为粉红色)
硅胶干燥剂
硅胶常用作食品、药品的干燥剂，也常 用作催化剂的载体
小结
三、硅酸 H2SiO3 1、实验室制取方法（强酸制弱酸）：
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3（胶体）+2NaCl
Na2SiO3 + H2O + CO2 = Na2CO3 + H2SiO3↓
主要成份：硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅
玻璃
玻璃
有色玻璃
加入了不同的金属氧化物
钢化玻璃
普通玻璃加热接近熔化再急速冷 却
水泥
（2）水泥
原料：黏土、石灰石、石膏 设备：水泥回转窑 条件：煅烧 主要成份：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸
三钙等
陶器
瓷器
（3）陶瓷
原料：黏土 条件：高温烧结
描述景德镇的 陶瓷有这样一 句话:
新型陶瓷的用途之一:
航天飞机的“防火衣”——防热瓦
生产过程：使用硅土黏合剂将低密度 非晶硅增强纤维粘合成长15cm，宽 15cm，厚2~10cm的拱形瓦，经过 高温烧结，再在表面涂上一层高温结 构陶瓷，就成了一块防热瓦
高温结构陶瓷的应用
超导陶瓷：
所谓超导现象就是金属的电阻随温度的升高而 增大，当金属的温度降低时，它的电阻减小, 当温度降到-269℃（液氮温度，为4K）左右 时，水银的电阻变为零，这种现象叫超导现 象．
我国研制的超导陶瓷的临界温度为77K，处于 世界领先水平。
超导陶瓷
生物陶瓷
这种陶瓷强度大,韧性好,与人体亲和力 好，目前它是人体骨骼和牙齿的重要 移植材料。
知识拓展：
把稀硫酸加入到Na2SiO3溶液中，会有什么现 象？
滴入硫酸有硅酸凝胶产生
硅酸难溶于水
Na2SiO3+H2SO4 = H2SiO3 (胶体) +Na2SO4
硅酸的酸性比盐酸弱，那么硅酸酸性与碳酸相比 较如何呢？请你设计一个实验论证你的推断。
实验：将CO2通入Na2SiO3溶液中 现象：透明的硅酸凝胶生成
2、硅酸的性质： 不溶、不稳定、弱酸
3、碳酸和硅酸性质比 较 4、硅胶的用途：干燥剂，吸附剂，催化 剂的载体。
四、硅酸盐：
——由硅、氧和金属组成的化合物的总称
１、硅酸钠：水溶液俗称“水玻璃”，具有粘性
和阻燃性。用作肥皂填料、木材防火剂及胶粘
剂等。
Ｐ77实
观察现象并填写下表
验４－２
木条先变干，后燃烧 木条变干，不燃烧 Na2SiO3的水溶液可用作木材的防火剂
关于硅酸和硅酸盐
1、制备: 可溶性硅酸盐（如Na2SiO3）与酸反应
实验探究：向饱和Na2SiO3溶液中滴入酚酞，再 滴入稀盐酸。观察现象并填写下表。
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↓ + 2NaCl
Na2SiO3 + H2O + CO2 == Na2CO3 + H2SiO3↓
SiO32- + H2O + CO2== CO32- + H2SiO3↓
（2）酸性太弱，只能与强碱发生中和反应 H2SiO3 + 2NaOH == Na2SiO3 + 2H2O
（3）不稳定（比H2CO3稳），受热易 分解
∆ H2SiO3 == H2O + SiO2
3、碳酸和硅酸性质比较
物质
硅酸
碳酸
化学式
H2SiO3
H2CO3
酸酐
SiO2
CO2
制法 Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl CO2+H2O=H2CO3
水溶性
难溶于水
溶于水
酸性比较
H2CO3>H2SiO3
4.硅酸与硅胶 阅读P76
硅胶 是H2SiO3浓溶液——硅酸凝胶经干 燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶
方程式： Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3 + Na2CO3
结论：
硅酸是一种很弱的酸， 酸性比碳酸还弱
2、硅酸的性质： 不溶、不稳定、弱酸
(1) 硅酸是一种弱酸，酸性比H2CO3弱，不能使指示 剂变色。
Na2SiO3 + 2HCl == 2NaCl + H2SiO3↓
SiO32- + 2H+ == H2SiO3↓
2、硅酸盐的表示方法
Na2SiO3
Na2OSiO2
Al2(Si2O5)(OH)4
Al2O3 2SiO2 2H2O
氧化物的书写方法：
顺序：活泼金属氧化物 较活泼金属氧化物
二氧化硅
水
氧化物前系数配置原则：
除氧元素外，其它元素按配置前后原子个 数守恒配置系数。
注意事项：
（1）氧化物之间以“•”隔开； （2）系数配置出现分数应化为整数。
在这一领域我国处于世界领先水平。
压电陶瓷
利用陶瓷，还可实现多种功能互换。 如安放在打火机中的压电陶瓷，一经 敲打即刻产生一个电火花，将机械能 转变成电能。
如：KAlSi3Ox
X=8
（1/2K2O·1/2Al2O3·3SiO2） （K2O·Al2O3·6SiO2）
3、硅酸盐产品及用途：陶瓷、玻璃、水泥
玻璃
（1）玻璃
原料：纯碱、石灰石、石英 设备：玻璃窑 条件：高温熔融 主要反应： 高温
SiO2+CaCO3==CaSiO3+CO2 SiO2+Na2CO3==N高a2温SiO3+CO2
薄如纸,声如 磬,色如玉.
硅酸盐产品简介
新型无机非金属材料的优点：
1、能承受高温，强度高 2、具有电学特性 3、具有光学特性 4、具有生物功能
玻璃刀
玻璃刀轮片
红宝石为轴的雷达表
人造金刚石锯片
新型无机非金属材料之一：
新型陶瓷
高温结构陶瓷、压电陶瓷 透明陶瓷、超导陶瓷等
Ｐ79 科学视野：新型陶瓷
防热瓦的优点：
耐热（可承受>2000℃） 防潮 耐磨 超群的隔热能力 反射太阳光 可重复使用
高温结构陶瓷的应用
高温结构陶瓷的应用
资料:
航天飞机
两年半前，正是由于塑料泡沫部件在发射 时撞坏了一片防热瓦，导致美国的“哥伦比亚 ”号返航时在空中解体。
高温结构陶瓷的应用
高温结构陶瓷之所以在航天事业上的有 如此优秀的表现,因为它具有耐高温、耐 氧化、超强、超硬等优点，它可以在各 种恶劣环境下使用，同时，也是制造汽 车发动机，喷气发动机的理想材料，可 以大大提高能源的利用率，可以使汽车 跑得更快，飞机飞得更高。
变色硅胶,是将硅酸凝 胶用CoCl2溶液浸泡， 然后经干燥活化后制 得的。(吸水前为淡蓝色,
吸水后为粉红色)
硅胶干燥剂
硅胶常用作食品、药品的干燥剂，也常 用作催化剂的载体
小结
三、硅酸 H2SiO3 1、实验室制取方法（强酸制弱酸）：
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3（胶体）+2NaCl
Na2SiO3 + H2O + CO2 = Na2CO3 + H2SiO3↓
主要成份：硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅
玻璃
玻璃
有色玻璃
加入了不同的金属氧化物
钢化玻璃
普通玻璃加热接近熔化再急速冷 却
水泥
（2）水泥
原料：黏土、石灰石、石膏 设备：水泥回转窑 条件：煅烧 主要成份：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸
三钙等
陶器
瓷器
（3）陶瓷
原料：黏土 条件：高温烧结
描述景德镇的 陶瓷有这样一 句话: