第一节 无机非金属材料的主角--硅

无机非金属材料主角——硅
三维目标：
知识与技能：1.了解硅酸盐以及硅酸盐材料。2、认识硅及其化合物的广泛用途，体会化学的创造性和实用性。3.了解水泥、玻璃的主要成分和简单生产原理。
过程与方法：以硅及其化合物的学习为线索，体会学习物质及其化学性质的一般方法，提高自主学习能力。情感态度与价值观
1、体验化学知识在科研、生产、生活中的应用价值。
2．通过对硅及其用途的学习使学生热爱自然、热爱化学。
重点：硅酸盐的化学性质。难点：硅酸盐的丰富性和多样性。了解水泥、玻璃的主要成分和简单生产原理。知识链接：
把CO2通入Na2SiO3溶液中，也得到H2SiO3，试写出反应方程式并改写成离子方程式，并设计实验比较H2CO3和H2SiO3的酸性强弱。
学习内容：一、硅酸盐及硅酸盐工业
概况：硅酸盐是由 组成的化合物的总称。硅酸盐是一大类结构复杂的
固态物，大多 ，化学性质很稳定。硅酸盐在自然界分布极广。
硅酸钠（Na2SiO3）
硅酸钠是最简单的硅酸盐，它 水，其水溶液俗称 ，是制备
等的原料。
　实验步骤：取两个小木条或滤纸条，分别放入蒸馏水和Na2SiO3饱和溶液中，使之充分吸湿、浸透，取出稍沥干（不再滴液后），同时分别放置在酒精灯外焰处
实验现象：被蒸馏水浸透的小木条或滤纸条一段时间后会着火燃烧，而被饱和Na2SiO3溶液浸透的小木条或滤纸条则不会着火燃烧。
实验结论：Na2SiO3可用作 。
2．硅酸盐的组成的表示方法 ：硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物，通常可用
的组合形式表示其组成。一般地先按金属活动性写出金属氧化物，再写二氧化硅，最后写水。例如：。
硅酸钠：Na2O·SiO2　石棉：CaO·3MgO·4SiO2　长石：K2O·Al2O3·6SiO2　 黏土：Al2O3·2SiO2·2H2O
课内阅读：陶瓷、玻璃、水泥等硅酸盐产品是使用量最大的无机非金属材料。
（1）陶瓷：以黏土为原料，经高温烧结而成。常用作日用器皿、建筑饰材、卫生洁具等。
　
近年来，具有特殊功能的新型陶瓷得到迅速发展，其成分与传统陶瓷已发生了很大的变化。例如高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷和超导陶瓷等，它们的特殊功能使之成为某一领域的理想材料。
（2）普通玻璃：以纯碱、石灰石和石英为原料，经混合、粉碎，在玻璃室中熔融制得，其主要成分可表示为：Na2O·CaO·6SiO2，发生反应如下：
　　Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑　 CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑
　　改变成分或生产工艺，可以制得具有不同用途的玻璃。
（3）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锻烧，再加入适量石膏，研成细粉就得到普通水泥。其主要成分为：硅酸二钙：2CaO·SiO2　 硅酸三钙：3CaO·SiO2　 铝酸三钙：3CaO·Al2O3。是各种建筑工程中广泛使用的建筑材料。
4）其它含硅的产品
①碳化硅（SiC）：俗称金刚砂，具有金刚石的结构，硬度很大，可用作砂纸、砂轮的磨料。
②硅钢：含硅4%的硅钢有很高的导磁性，主要用作变压器的铁芯。
③硅橡胶：目前最好的既而高温又耐低温的橡胶，在－60～250℃仍能保持良好的弹性，用于制造火箭、导弹、飞机的零件和绝缘材料等。
④分子筛：是一种具有均匀微孔结构的铝硅酸盐，主要用作吸附剂和催化剂。
从古至今，人类创造性地生产出了几大类硅酸盐产品 ，它们的使用量是最大的无机非金属材料。（1）陶瓷是以 为原料，经 而成。
（2）普通玻璃是以 、 和 为原料，经 、 ，在 制得的。普通玻璃主要成分是 和 。
（3）水泥是以黏土和石灰石为主要原料，经研磨、混合后在 中煅烧，再加入 ，研成细粉就得到普通水泥。普通水泥主要成分是硅酸二钙：2CaO·SiO2　、 硅酸三钙：3CaO·SiO2　、 铝酸三钙：3CaO·Al2O3。
（4）碳化硅俗称金刚砂，其熔点高，硬度大
课后反思：