硅酸和硅酸盐
硅酸与硅酸盐
实验4-2
放入蒸馏水 现象
当水分蒸 发后燃烧 当水分蒸发后 不易燃烧
放入Na2SiO3饱和溶液
结论
制备木材防 用水玻璃浸泡过的木材或织物可防火
火剂的原料
2、硅酸盐组成表示
活泼金属氧化物· 较活泼金属氧化物· 2· 2O SiO H
硅酸钠（Na2SiO3) 镁橄榄石（Mg2SiO4） Na2O · 2 SiO 2MgO · 2 SiO
即酸性比H2CO3弱。
钙沸石Ca(Al2Si3O10) · 2O 3H CaO · 2O3 · Al 3SiO2· 2O 3H
作业
思考：怎么设计实验验证碳酸的酸性强
于硅酸？
只要向Na2SiO3溶液中通如CO2也可生成H2SiO3
Na2SiO3 + H2O + CO2 = Na2CO3 + H2SiO3↓ SiO32- + H2O + CO2= CO32- + H2SiO3↓
方程式
生成的硅酸逐渐聚合而形成硅酸溶胶（能流动），
当硅酸的浓度较大时，就会形成硅酸凝胶（不能流 动），硅酸凝胶经过干燥脱水就形成硅胶。
硅胶的用途：
干燥剂（吸水）， 吸附剂（多孔）， 催化剂的载体。
二、硅酸盐
是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。 结构复杂，一般不溶于水，化学性质很
稳定。
硅酸钠（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。
硅酸与硅酸盐
一、硅酸
思考
二氧化硅难溶于水，又不 与水反应，那么，如何制得硅 酸呢？
实验探究
实验4-1：向饱和Na2SiO3溶液中滴入酚酞， 再滴入稀盐酸
现象
结论
(完整版)硅酸盐的性质
二、硅酸盐
(2).化性: 相对稳定，不能燃烧，不易被腐蚀，热稳定性强
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl
Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3
Na2SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2NaHCO3
(3).用途：肥皂填料、木材防火剂及黏胶剂
2.表示方法：
现象 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
结论 反应式
Na2SiO3溶液呈碱性，与酸反应生成 了H2SiO3 Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 （胶体） +
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl
一.硅酸（H2SiO3）
形成硅酸溶胶（能流动），当硅酸的浓度较大 时，就会形成硅酸凝胶（不能流动），硅酸凝 胶经过干燥脱水就形成硅胶。
➢硅胶的用途：
干燥剂（吸水），
吸附剂（多孔），
催化剂的载体。
二、硅酸盐
1.硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合 物的总称。
在自然界分布极广。硅酸盐是一类结构复杂的化 合物，一般都不溶于水，化学性质很稳定。
硅酸盐的种类很多，结构 复杂，为了方便记忆和计 算，常用氧化物的形式表 示硅酸盐的组成
实例
Na2SiO3 Na2O•SiO2
要领：两边原子个数守恒
格式：金属氧化物·二氧化硅·水
顺序：金属按活动顺序表
高岭石
Al2（Si2O5）（OH）4
Al2O3 ·2SiO2·2H2O
K(Al3Si3O10)(OH)2 K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O
硅酸盐的水解
无水CoCl2
CoCl2· 6 H2O
14－2－2
2
硅酸和硅酸盐
硅的含氧化合物
硅酸溶解度小，是二元弱酸： K1θ＝ 2.51×10–10， K2θ＝ 1.55×10–12 硅酸（ x SiO2 y H2O )
14－1－2
3
碳酸和碳酸盐
碳的含氧化合物
HCO3－ + OH－
CO32－ + H2O
（ 1 ） Ca2+ 、 Sr2+ 、 Ba2+ 等，其碳酸盐的溶度积远小于其 氢氧化物的溶度积，与上述沉淀剂相遇时生成碳酸盐，例 如： Ca2+ + CO32－ CaCO3 （2）Al3+、Fe3+、Cr3+ 等，其氢氧化物的溶度积远小于其 碳酸盐的溶度积，与上述沉淀剂相遇时生成氢氧化物，例 如： 2 Fe3+ + 3 CO32－ + 3 H2O 2 Fe(OH)3 + 3 CO2
14－1－1
1
（2）石墨
碳元素的单质
碳的同素异形体
硬度较小，熔点较高，表 现出一定程度的化学活性。
碳原子以 sp2 杂化，形成 片层结构 。 每个碳原子的未参与杂化的 p 电子，形成大 n 键。这 n 些离域电子使得石墨具有良好导电性。层间的分子间力很 弱，所以层间易于滑动，故石墨质软具有润滑性。可制作 电极、热电偶、坩锅、铅笔芯等。
2
碳单质的还原性
碳元素的单质
当 T > T2 时，产物为 CO2，而不是 CO。
△rGmθ / kJ· mol－1
14－1－2
1
一氧化碳
碳的含氧化合物
（1）实验室制备： 方法一：将甲酸滴加到热浓硫酸中， HCOOH CO + H2O
(经典)2019-2020高考化学 第4章(非金属及其化合物)第1节 碳、硅及无机非金属材料 考点(2)硅酸、硅酸
考点二 硅酸、硅酸盐、无机非金属材料李仕才1．硅酸硅酸难溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸不能(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：H 2SiO 3=====△SiO 2＋H 2O 。
(2)硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH 溶液反应的化学方程式为H 2SiO 3＋2NaOH===Na 2SiO 3＋2H 2O 。
(3)硅酸在水中易聚合形成胶体，硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅胶，有很强的吸水能力，常用作干燥剂。
2．硅酸盐(1)概念：由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分。
(2)表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，常用氧化物的形式表示它们的组成，如硅酸钠(Na 2SiO 3)写成Na 2O·SiO 2，钾云母(KH 2Al 3Si 3O 12)写成K 2O·3Al 2O 3·6SiO 2·2H 2O 。
(3)硅酸钠(Na 2SiO 3)。
①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。
②与较强的酸反应，如与盐酸反应的化学方程式为Na 2SiO 3＋2HCl===2NaCl ＋H 2SiO 3↓；与CO 2水溶液反应的化学方程式为Na 2SiO 3＋CO 2＋H 2O===H 2SiO 3↓＋Na 2CO 3。
③用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。
3．常见无机非金属材料 (1)传统无机非金属材料。
(2)玻璃的生产。
(3)特殊功能的含硅物质。
①碳化硅具有金刚石结构，可用作磨料。
②含硅元素4%的硅钢具有导磁性。
③硅橡胶具有既耐高温又耐低温的性质。
(4)新型无机非金属材料。
如高温陶瓷、压电陶瓷、生物陶瓷、光导纤维等。
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．普通玻璃、石英玻璃、水泥、玛瑙都属于硅酸盐产品。
( ×)2．NaAlSi3O8写成氧化物的形式是Na2O·Al2O3·6SiO2。
硅酸盐分析
硅酸盐岩石中金属含量
极酸性岩和酸性岩:氧化铝(10%~16%);钾，钠 氧化物(7%~8%)，钛含量不高，碱土金属含量 较低，铬，镍，锰通常不存在． 中性岩：含有较多的铝和碱金属，碱土金属含 量也高． 基性和超基性岩：钙和镁含量较高，并含有镍， 铬，和亚铁，而铝和碱金属的含量较低． 钒常存在于基性和超基性岩石中，锶和钡则常 存在于中性和酸性岩中，锂常常出现在钠含量 较高的岩石中．
Ca、Mg的连续测定
pH=10NH3-NH4Cl缓冲buffer中测Ca、Mg总量，铬黑T指示剂；
pH=12 NaOH 测Ca
2. 快速分析
在一份试液中，不经分离或很少分离，通过掩蔽及仪器方法分别测定
1. 硅酸盐分析流程图
试样 Na 2CO 3熔融，稀HCl浸取，两次蒸干脱水，溶解可 溶性盐类后过滤。 NaOH熔融，稀HCl浸取，蒸发至湿盐状态，动物胶 凝聚，溶解可溶性盐类后过滤。 沉淀 （硅酸） 灼烧 称重 不纯SiO 2 HF-H 2SO 4 处理，灼烧 称重 残 渣 K 2S 2O 7熔融， 水浸取 溶 液
高温
CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑
[设问] 这两个反应是否违反反应规律？ 复分解反应规律仅适用于溶液，不能套用于高温 条件下的反应。
普通玻璃
因混有铁的化合物显浅绿色
几 种 常 见 玻 璃 简 介
在原料里加入某些金属氧化 蓝玻璃 物均匀地分散到玻璃态物质里， 光导纤维：1964年8月华裔 红玻璃 使玻璃呈现出特征颜色。 把普通玻璃放在 科学家高锟首先提出用玻 电炉里加热，使它软 化学仪器玻璃 璃纤维代替金属导线，被 化，然后急速冷却， 誉为“纤维光学之父”。 得到钢化玻璃。其机 比头发丝还细的一对光导 光学仪器玻璃 械强度比普通玻璃大 纤维上同时传送3万门电话 4——6倍，不易破碎。 且中继距离长达20—— 钢化玻璃 50Km，保密性能好。
第17讲-硅酸、硅酸盐
第17讲-硅酸、硅酸盐第17讲硅酸、硅酸盐姓名班次[考纲解读]1.了解硅酸、硅酸盐重要化合物的主要性质及应⽤。
[例题热⾝]例1、下列有关硅材料的说法正确的是( )①碳化硅化学性质稳定，可⽤于⽣产耐⾼温⽔泥②⽔玻璃可⽤于⽣产黏合剂和防⽕剂③⾼纯度的⼆氧化硅可⽤于制造⾼性能通讯材料——光导纤维④普通玻璃是由纯碱、⽯灰⽯和⽯英砂制成的，其熔点很⾼⑤盐酸可以与硅反应，故采⽤盐酸为抛光液抛光单晶硅A、①②③B、②④⑤C、①③④D、③④⑤知识整理考点三硅酸及硅酸盐1．硅酸：____溶于⽔，其酸性⽐碳酸____，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。
硅胶多孔，吸附⽔分能⼒强，常⽤作__________。
2．硅酸盐(1)概念：_________________________________________________________的总称，是构成地壳岩⽯的主要成分。
(2)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(Na2SiO3)写成____________，钾云母(KH2Al3Si3O12)写成___________________________。
(3)硅酸钠(Na2SiO3)①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。
②能与酸反应，化学⽅程式分别为：与盐酸反应：__________________________________________________。
与CO2⽔溶液反应：____________________________________________。
③⽤途：黏合剂(矿物胶)，耐⽕阻燃材料。
硅酸的作用
硅酸的作用
硅酸是一种化学物质，它常见的形式是硅酸盐，例如二氧化硅（SiO2）。
硅酸具有许多重要的作用，包括：
1. 硅酸是建筑材料中常用的成分之一，作为水泥的主要成分，能够增强混凝土的强度和耐久性。
2. 硅酸是许多玻璃和陶瓷材料的重要组成部分，能够增加材料的硬度和耐热性。
3. 硅酸可以作为颜料的载体，在绘画和印刷等领域中被广泛使用。
4. 硅酸盐是生物体内的重要成分之一，例如骨骼和牙齿中的羟基磷灰石就含有硅酸盐。
5. 硅酸可以用于水处理，作为一种溶解矿物质和净化水质的剂料。
总的来说，硅酸的作用非常广泛，不仅在工业和建筑领域中发挥着重要的作用，也在生物学和环境科学等领域中具有重要的应用价值。
硅酸和硅酸盐
2．硅酸的性质：
不溶 （1）物理性质： 白 色胶状固体， 于水。
（2）化学性质：一种弱酸
①弱酸性：比碳酸还弱（硅酸钠与CO2的反应：同 不能 上 ）， 使酸碱指示剂变色。 ②与强碱反应： H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3 +H2O
③不稳定性：受热分解： 加热 H SiO SiO +H O
2 3 2 2
3．硅酸的用途
（1）硅酸凝胶干燥脱水后即为硅胶，
常用于实验室、食品包装的干燥剂；
（2）用作催化剂的载体。
二、硅酸盐 1．硅酸盐： 氧 金属 （1）组成：硅酸盐是由 硅 、 和 组成的化合物的总称，大多数不溶于水，化学 性质稳定。 （2）表示方法：常用氧化物的形式来表示。 表示顺序为：活泼金属氧化物 ．较活泼金属氧 化物 ．二氧化硅 ．水 【课堂练习1】 硅酸钠Na2SiO3： Na2O.SiO2； .Al O .6SiO Na O 钠长石：NaAlSi3O8 , 2 2 3 2 黏土：Al2(Si2O5)(OH)4 Al2O3.2SiO2. 2H ；2O 钙长石：CaAl2SiO6 CaO.Al2O3.SiO2 .
第2课时：硅酸和硅酸盐
【实验探究1】
实验步骤
硅酸的制备
实验现象 结论和解释
在试管中加入 3ml饱和 溶液变成 红 Na2SiO3溶液， 色 滴入1～2滴酚 酞溶液 再用胶头滴管 逐滴加入稀盐 酸，边加边振 荡，至溶液颜 色变浅并接近 消失时停止。
Na2SiO3溶液呈 碱 性
化学方程式： 红 溶液颜色由 Na SiO +2HCl= 2 3 无 色逐渐变成 色，最后出现 H SiO ↓+2NaCl 2 3 白色胶状沉淀 酸性强弱：盐酸 > 硅酸
硅酸和硅酸盐的性质
化学 魏春梅
知识点
• 1 掌握硅酸的性质,制备及用途。 2 了解硅酸盐组成的表示方法,掌握硅酸钠的性 质,了解硅酸盐产品。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ酸的性质
• 1 物理性质:硅酸是一种白色粉末状固体,难溶于水 ,是一种很弱的酸,能使指示剂变色。 • 2 化学性质:硅酸是弱酸;不稳定,受热易分解。 • 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。
• 3.根据水泥和玻璃的生产，总结出硅酸盐工业的 一般特点是 ①生成物是硅酸盐；②反应条 件是高温；③含有 硅的物质作原料；④反应原理是一系列复杂的物 理-化学变化( ) C A.①③ B.①②③ C.①②③④ D.①③④
课程小结
• 1 了解硅酸及其性质，制备。 • 2 认识硅酸盐，掌握性质，及其硅酸盐产品
硅酸的制备:
• 硅酸是不溶于水的弱 酸,利用强酸制弱酸原 理,向硅酸钠溶液中加 入其它酸性比硅酸强 的酸来制取。
Na2SiO3+2HCl===H2Si03+2NaCl
硅酸盐性质:
• 大多数熔点高,化学性质稳 定,是硅酸盐产业的主要原 料.硅酸盐制品和材料广泛 应用于各种工业,科学研究 及日常生活中。
• 化学上,指由硅和氧组成的化合物,有时亦包括一 种或多种金属或氢元素.从概念上可以说硅酸盐是 硅,氧和金属组成的化合物的总称.它亦用以表示 由二氧化硅或硅酸产生的盐.能与酸反应生成硅酸 固体。
练一练
1.下列不属于硅酸盐工业产品的是( ) D A.水泥 B.陶瓷 C.砖瓦 D.石英玻璃
2.下列物质不属于硅酸盐的是( B ) A.粘土 B.硅藻土 C.Al2(Si2O5)(OH)4 D.Mg2SiO4
• 4 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. • 5 硅酸能与碱溶液反应,如与NaOH溶液反应。
第五章 硅酸盐分析1
0.1000g，已知外在水分是2.45%，分析水分是
1.5%，求干燥基的灰分质量分数。
干燥基灰分：8.46%
2019/2/20
2
作业评讲
6.
称取空气干燥煤样1.000g，测定挥发分时，失去质量为 0.2842g，已知空气干燥煤样中水分为2.50%，灰分为9.00%， 收到基水分为5.4%，求以空气干燥基，干燥基，干燥无灰基， 收到基表示的挥发分和固定碳的质量分数。 空气干燥基 挥发分：25.92%，固定碳：62.58% 干燥基 挥发分：26.58%，固定碳：64.18% 干燥无灰基 挥发分：29.29%，固定碳：70.71%
Na 2 O SiO 2 又如： 石灰石（CaCO ） 高温 玻璃 3 CaO SiO 2 碱金属（Na 2 CO 3） 2019/2/20 砂子（SiO 2）
15
人造硅酸盐的成分
SiO 2 : 20 24%,Al2 O 3 : 2 7%, Fe 2 O 3 : 2 4% 常见的 硅酸盐水泥 CaO : 64 68%,MgO : 0 4%,SO 3 : 0 2% 酸不溶物 : 1.5 3%
正长石：K2AlSi6O16或 K2O ·Al2O3 ·6 SiO2
高岭土： H4Al2Si2O9或Al2O3 ·2 SiO2 ·2 H2O
2019/2/20
14
硅酸盐的分类
2、硅酸盐制品（即人造硅酸盐）
以硅酸盐矿物的主要原料，经高温处理，可生产出硅 酸盐制品（水泥、玻璃、陶瓷、耐火材料等非金属） 如：
2019/2/20
17
硅酸盐的分析意义
工业分析工作者对岩石、矿物、矿石中的主要化学成分
进行的系统的全面测定，称为全分析。
412硅酸和硅酸盐
C．易溶解于强酸和强碱 D．x等于6
3.三硅酸镁能被用来治疗胃酸过多的胃溃疡，是 因为该物质不溶于水，服用后能中和胃酸，作用 持久。 把三硅酸镁Mg2Si3O8·nH2O改写成氧化物的形 式为2MgO·3SiO2·nH2O ， 它中和胃酸( HCl)的化学方程式是: 2_2_MgO·3SiO2·nH2O+ 4HCl_
3.下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正 确的是（D ） 这是一种矿物胶，既不燃烧也不腐蚀 在建筑工业上可以做黏合剂、耐酸水泥掺料 木材织物浸过水玻璃后具有防腐蚀性能且不易 燃烧 水玻璃的化学性质很稳定，在空气中不易变质
题组 硅酸盐的组成和性质 1.下列关于硅酸盐的叙述正确的是（ ） A. 硅酸盐都难溶于水 B.Na2SiO3是一种最简单的硅酸盐，其水溶 液可用作粘合剂 C.硅酸盐通常可用氧化物形式表示，说明硅 酸盐就是由各种氧化物组成的 D. 水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易 变质
3.制备
实验操作
酚酞
盐酸
饱和Na2SiO3
饱和Na2SiO3
滴加酚酞试液后溶液呈红 色, 滴加稀
实验现象 盐酸后溶液为 无 色, 有白色_胶状物
生成
Na2SiO3溶液呈碱 性；滴加盐酸
结后论
的化学方程式为: Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2 SiO3↓
4.存在及用途 浓度小→硅酸溶胶，浓度大→硅酸凝胶干燥脱水 得到硅酸干凝胶，称为“硅胶”，具有较强的吸 附性常用作干燥剂或催化剂的载体。
知识三 硅酸盐
1.硅酸盐的组成及性质
概念：由硅、氧 和金属元素组成的化合物
的总称。
性质：固态，大多数难溶于水，化学性质 _
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 。
硅元素对应的酸
硅元素对应的酸1. 硅酸（H2SiO3）硅酸是一种无机酸，其分子式为H2SiO3。
它是硅元素与氧元素形成的化合物，具有弱酸性。
硅酸在水中会发生水解反应，生成硅酸盐和水。
硅酸在自然界中广泛存在于矿石、岩石和土壤中。
它是许多硅酸盐矿物的主要成分，如石英、长石等。
硅酸在工业上也有重要应用，例如用于制备玻璃、陶瓷和水泥等材料。
2. 硅酸盐酸（H4SiO4）硅酸盐酸是一种含有硅酸根离子的酸性溶液，其化学式为H4SiO4。
硅酸盐酸可以由硅酸与酸反应得到。
它是一种强酸，可以与许多金属离子反应生成相应的硅酸盐。
硅酸盐酸在冶金、陶瓷和玻璃制造等工业中有着广泛的应用。
此外，硅酸盐酸也是一种常见的实验室试剂，用于分析和合成。
3. 硅酸酯（R4SiO）硅酸酯是一类有机硅化合物，其分子结构中含有硅酸根基团（SiO）。
硅酸酯可以由硅醇和酸酐反应得到。
它具有良好的化学稳定性和高温稳定性，常用于有机合成和材料科学领域。
硅酸酯可以通过聚合反应形成硅酸酯聚合物，被广泛用于制备高分子材料，如硅橡胶、硅树脂等。
硅元素对应的这些酸在化学和材料科学中有着重要的应用。
它们不仅在工业生产中发挥着重要作用，也在科学研究和实验室中得到了广泛应用。
硅酸和硅酸盐酸是制备玻璃、陶瓷和水泥等材料的重要原料，也是地质学和材料科学研究的基础。
硅酸酯作为高分子材料的重要组成部分，具有优异的物理和化学性质，被广泛应用于电子、光学和医药等领域。
硅元素与硅酸、硅酸盐酸和硅酸酯等酸有着密切的关系。
这些酸在化学和材料科学中发挥着重要作用，不仅推动了工业的发展，也促进了科学研究的进展。
通过深入了解硅元素对应的酸的性质和应用，我们可以更好地理解硅元素的重要性，并探索其更广阔的应用前景。
硅酸盐
H2SiO3+2NaOH＝ Na2SiO3+2H2O
3.受热分解 △
H2SiO3＝ SiO2 +H2O
H2SiO3 分子大小在胶体范围，逐渐聚合而
形成硅酸溶胶（能流动），当硅酸的浓度较大 时，就会形成硅酸凝胶（不能流动），硅酸凝 胶经过干燥脱水就形成硅胶。
硅胶的用途：
干燥剂（吸水）， 吸附剂（多孔）， 催化剂的载体。
二、硅酸盐
1.硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合
物的总称。
在自然界分布极广。硅酸盐是一类结构复杂的化 合物，一般都不溶于水，化学性质很稳定。
一.硅酸（H2SiO3）
很弱的酸（酸性比碳酸还弱） 溶解度很小 思考？ 如何制得硅酸？能用SiO2与水 反应制得吗？为什么？
由于SiO2不溶于水，所以硅酸是通 过可溶性硅酸盐与其它酸反应制得的。
一、硅酸的制备
[实验4－1]：在试管中加入1ml饱和 Na2SiO3溶液，再滴入1～2滴酚酞溶液， 再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，边加边振荡， 至溶液红色变浅并接近消失时停止。静置。 仔细观察变化过程及其现象。
2.表示方法：
硅酸盐的种类很多，结构 复杂，为了方便记忆和计 算，常用氧化物的形式表 示硅酸盐的组成
实
例
Na2SiO3 Na2O：金属氧化物
· 二氧化硅· 水
顺序：金属按活动顺序表
高岭石
Al2（Si2O5）（OH）4
Al2O3 · 2SiO2· 2H2O
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Ｐ79 科学视野：新型陶瓷
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
SiO32- + 2H+ == H2SiO3↓
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稳定），受热易 分解 ∆ H2SiO3 == H2O + SiO2
2 3 3 2
SiO2+Na2CO3==Na 高温 2SiO3+CO2
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
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。
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。
3、碳酸和硅酸性质比较
物质 化学式 酸酐 制法 水溶性 酸性比较
硅
SiO2
酸
碳 酸
H2CO3
H2SiO3
CO2
CO2+H2O=H2CO3 溶于水
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl
难溶于水
H2CO3>H2SiO3
4.硅酸与硅胶
硅胶
阅读P76
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
玻 纯碱、石灰 璃 石、石英
玻璃窑
Na2SiO3 、CaSiO3 、 高温 SiO2
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：
高温结构陶瓷、压电陶瓷
新型陶瓷 透明陶瓷、超导陶瓷等
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 验４－２
观察现象并填写下表
放入Na2SiO3饱和溶液 木条变干，不燃烧
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。 现象 结论 反应式 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
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:
薄如纸,声 如磬,色如 玉.
硅酸盐产品简介
产 品 主要原料 主要设备 反应 条件 主要成分 硅酸三钙：3CaO· SiO2 硅酸二钙：2CaO· SiO2 水泥回转窑 高温 铝酸三钙： CaO· Al2O3
水 粘土、石灰 泥 石、石膏
知识拓展：
把稀硫酸加入到Na2SiO3溶液中，会有什么现 象？
现 滴入硫酸有硅酸凝胶产生 象 结 硅酸难溶于水 论 方程 Na SiO +H SO = H SiO (胶体) +Na SO 2 3 2 4 2 3 2 4 式
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。
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↓
高温结构陶瓷的应用
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放入来自馏水 木条先变干，后燃烧现象 结论
Na2SiO3的水溶液可用作木材的防火剂
2、硅酸盐的表示方法 Na2SiO3
Al2(Si2O5)(OH)4
Na2OSiO2 Al2O3 2SiO2 2H2O
氧化物的书写方法：
顺序： 活泼金属氧化物
二氧化硅
较活泼金属氧化物
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。
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 高温 主要反应： SiO +CaCO ==CaSiO +CO
实验：将CO2通入Na2SiO3溶液中 现象：透明的硅酸凝胶生成 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↓