新型无机非金属材料教学设计 本文关键词：无机，教学设计，非金属材料
新型无机非金属材料教学设计 本文简介：新型无机非金属材料教学设计课题：新型无机非金属材料教学重点：新型无机非金属材料的特点。教学过程：引言：能源、信息、材料是文明的三大支柱。而能源问题的解决和信息社会的飞速发展都是以材料的突破为前提的。材料与我们的生活密切相关，是人类社会生活中不可缺少的物质基础，它们在现代电子、航天航空等尖端科学中应用
新型无机非金属材料教学设计 本文内容：
新型无机非金属材料教学设计
课题：新型无机非金属材料
教学重点：新型无机非金属材料的特点。
教学过程：
引言：能源、信息、材料是文明的三大支柱。而能源问题的解决和信息社会的飞速发展都是以材料的突破为前提的。材料与我们的生活密切相关，是人类社会生活中不可缺少的物质基础，它们在现代电子、航天航空等尖端科学中应用广泛。人类使用和制造材料有着悠久的历史，制造出的第一种材料是陶。
设问：提出问题，让学生讨论。
1.玻璃刀能划玻璃靠的是什么材料？（刀头上的金刚石）
2.手表中的“钻“指的是什么材料的多少？（人造红宝石）
3.煤气炉中电子打火靠的是什么材料？（压电陶瓷）
4.信息高速公路是依靠什么材料来铺设的？（光导纤维）
板书：
第三节
新型无机非金属材料
材料包括很多种，可以把它们分类：投影：
一、材料的分类和特点：
1．材料可分为：无机非金属材料
传统无机非金属材料
如：水泥、玻璃、陶瓷
新型无机非金属材料
如：高温结构陶瓷、光导纤维
金属材料
如：Fe、Cu、Al、合金等。
高分子材料
如：聚乙烯、聚氯乙烯
讲解：今天，我们主要学习和了解的是新型无机非金属材料。请看课本中的有关内容，可以讨论，交流，也可以起来发言。注意总结出要点。
交流并及时小结：1．传统的硅酸盐材料有什么优、缺点？
优点：抗腐蚀、耐高温；缺点：质脆、经不起热冲击。
2．新型无机非金属材料有哪些特性？
①承受高温，强度高。
②具有光学特性。③具有电学特性。
④具有生物功能。
板书：二、新型无机非金属材料简介
新型无机非金属材料很多，现列举几种：压电材料；磁性材料；导体陶瓷；激光材料，光导纤维；超硬材料（氮化硼）；高温结构陶瓷；生物陶瓷（人造骨头、人造血管）等等。
今天，我们主要了解其中的两种高温结构陶瓷和光导纤维。
板书：
(一)、高温结构陶瓷
1．氧化铝陶瓷
展示：高压钠灯。外罩是玻璃，里面的灯管是氧化铝陶瓷，是一种高温结构材料。
高压钠灯内温度高达1400℃，同时钠蒸气具有很强的腐蚀性。
展示：坩埚、高温炉管。
让学生概括出氧化铝陶瓷的主要性能和用途。可以看书、交流。
讲解：性能：熔点高、硬度大、透明、耐高温；用途：坩埚、高温炉管、
刚玉球磨机、高压钠灯管管
2．氮化硅陶瓷
展示：陶瓷柴油机的图片。
说明：氮化硅陶瓷也是一种高温结构陶瓷，我国等少数先进国家，已经用它制造出来陶瓷柴油机。
其优点：超硬物质，具有润滑性，耐磨性抗腐蚀性强，高温也能抗氧化。
当然，还有其他高温结构材料，如碳化硼陶瓷等等。
板书：（二）、光导纤维
展示：光缆、光导纤维仪、光导纤维装饰品、玩具等。
上述物品及演示中，可以观察到：光导纤维可以传输光、图像、音乐等。
当然，它的最大用途是，远距离信息传输，构建信息高速公路。还可以用于医学的肠镜、胃镜、心脏等内窥镜。
播放：光导纤维的视频。
学生概括：光导纤维的主要性能和用途：传导光的能力很强，应用于通信。
教师小结：对比光纤光缆和普通电缆。光纤光缆信息量大，每根光缆上理论上可同时通过10亿路电话。而普通电缆8管同轴电缆每条通话1800路；光纤光缆原料来源广（石英玻璃），节约有色金属。而普通光缆资源较少；光纤光缆质量小，每km27g，不怕腐蚀，铺设方便。而普通光缆每km1.6t；光纤光缆成本低，每km
10
000元左右。而普通光缆每km
200
000元左右；光纤光缆性能好，抗电磁干扰保密性强
，能防窃听，不发生电辐射……
指导阅读：教材中的资料“人造宝石”。
教师展示有关图片并适当讲解。
课堂练习：
1．有关高温结构陶瓷和光导纤维的说法正确的是（
）
A．高温结构陶瓷弥补了金属材料的弱点，但是硬度却远远低于金属材料
B．氮化硅陶器是一种重要的结构材料，具有超硬性，它不与任何无机酸反应
C．光导纤维是一种能高质基传导光的玻璃纤维
D．光导纤维的抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高，能防窃听
2．下列有关材料的说法不正确的是（
）
A．传统的无机材料虽有不少优点，但质脆、经不起热冲击
B．新型无机非金属材料虽然克服了传统无机材料的缺点，但强度比较差
C．高温结构材料具有能受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点
D．新型无机非金属材料特性之一具有电学特性
参考答案：1．C、D
2．B
板书设计：第三节
新型无机非金属材料
一、材料的分类和特点：
2．新型无机非金属材料有哪些特性？
①承受高温，强度高。
②具有光学特性。③具有电学特性。
④具有生物功能。
二、新型无机非金属材料简介
(一)、高温结构陶瓷
1．氧化铝陶瓷
性能：熔点高、硬度大、透明、耐高温；用途：坩埚、高温炉管、
刚玉球磨机、高压钠灯管管
2．氮化硅陶瓷
其优点：超硬物质，具有润滑性，耐磨性抗腐蚀性强，高温也能抗氧化。
还有其他高温结构材料，如碳化硼陶瓷等等。
（二）、光导纤维
对比光纤光缆和普通电缆
光纤光缆
普通电缆
信息量大，信息量大，每根光缆上理论上可同时通过10亿路电话
8管同轴电缆每条通话1800路
原料来源广（石英玻璃），节约有色金属
资源较少
质量小，每km27g，不怕腐蚀，铺设方便
每km1.6t
成本低，每km
10
000元左右
普通光缆每km
200
000元左右
性能好，抗电磁干扰保密性强
，能防窃听，不发生电辐射
篇2：无机非金属材料的主角——硅
无机非金属材料的主角——硅 本文关键词：无机，主角，非金属材料
无机非金属材料的主角——硅 本文简介：教案编号：27课题：无机非金属材料的主角—硅一、教学目标【知识目标】1、了解硅及其化合物的知识。2、了解硅及其化合物在国民经济中的重要作用。【能力目标】使学生进一步了解运用元素周期律知识学习同族元素性质及其递变规律的方法，并运用这些知识学习碳族元素及其化合物的知识。【道德情感目标】通过对废非金属硅性
无机非金属材料的主角——硅 本文内容：
教案编号：27
课题：
无机非金属材料的主角—硅
一、教学目标
【知识目标】
1、了解硅及其化合物的知识。
2、了解硅及其化合物在国民经济中的重要作用。
【能力目标】使学生进一步了解运用元素周期律知识学习同族元素性质及其递变规律的方法，并运用这些知识学习碳族元素及其化合物的知识。
【道德情感目标】通过对废非金属硅性质的科学探究，发展学习化学的兴趣，乐于探究物质变化的奥秘
二、重点与难点
【重点】硅和二氧化硅的性质。硅酸盐的用途
【难点】硅和二氧化硅的性质。硅酸盐的用途
三、教学器材
投影仪
四、教学方法与过程:
采用对比的方法，联系碳、一氧化碳、二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠、甲烷等学生已有的知识和生活经验来引人硅、二氧化硅等新知识。
碳和硅是同一主族相邻的两种元素，它们的性质既有相似之处，又有不同之处。
在教学时要突出硅的亲氧性强于，从而引导学生理解硅的两种存在形式──二氧化硅和硅酸盐。
[科学视野]：SiO2的晶体结构分析。
启发学生根据SiO2和CO2都是酸性氧化物这一特点，把它们的性质一一列出。
引导学生从硅的亲氧性大，得出常温下SiO2的化学性质稳定；在加热的条件下，SiO2才能与碱性氧化物起反应，写出有关反应的化学方程式，等等。
[思考交流]：①实验室中盛放碱液的试剂瓶为什么不用玻璃塞？
②实验室盛放氢氟酸的仪器为什么不用玻璃瓶？
[演示实验]：【实验4-1】在饱和Na2SiO3溶液中，滴加酚酞溶液呈红色。逐滴加入稀盐酸，待溶液红色变浅并接近消失时，有透明的硅酸凝胶产生。写出有关反应的化学方程式。
[补充实验]：将CO2通入Na2SiO3溶液中，引导学生观察白色胶状沉淀的生成，写出反应的化学方程式和离子方程式，从而加深对H2SiO3的酸性弱于碳酸的认识。
[教学小结]：（学生填表）
⑴
表1
二氧化硅和二氧化碳结构性质比较
物质
二氧化硅
二氧化碳
熔点、沸点、硬度、状态
很高、大、固态
低、小、气态
化
学
性
质
与水
不反应
CO2+H2O=
H2CO3
与氢氟酸
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
不反应
与碱溶液
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
CO2+2NaOH=Na2CO+H2O
与碱性氧化物
SiO2+CaO=CaSiO3
CO2+CaO=CaCO3
二氧化硅与二氧化碳性质的异同点：
相同点：都是酸性氧化物，都与碱或碱性氧化物反应。
不同点：①CO2与水反应生成H2CO3;SiO2不与水反应；②SiO2溶于氢氟酸，CO2不与氢氟酸反应；③SiO2须在高温下与碱性氧化物反应，而CO2可在常温加压下进行。
⑵
表2
硅酸、碳酸的对比
物质
硅酸
碳酸
化学式
H2SiCO3
H2CO3
酸酐
SiO2
CO2
制法
Na2SiO3+2HCl=2NaCl
+H2SiO3↓
CO2+H2O=H2CO3
颜色与状态
白色、粉末状
无争液态，只存在于水溶液中
水溶性
不溶于水
只存在于水溶液中
酸性比较
⑶
（学生课后整理）
①硅的物理性质、化学性质、存在、用途；
②二氧化硅的存在、用途、物理性质、化学性质；
③硅酸的性质和用途等。
[课外作业]：教材P81习题7、8。
补充习题
：
1、对于碳族元素，下列说法中正确的是（
）
A、
Ge和Si的单质都是半导体材料
B、
CH4，SiH4，GeH4的稳定性依次减弱
C、
H2CO3，H2SiO3，H2GeO3的酸性依次增强
D、只能形成共价化合物，不能形成离子化合物
2、CO2通入下列各溶液中，不可能产生沉淀的是（
）
A、水玻璃
B、石灰水
C、饱和Na2CO3
D、CaCl2
3、下列离子方程式中，书写正确的是（
）
A、硅酸和氢氧化钾溶液反应：H2SiO3+2OH-=SiO32-+2H2O
B、硅和浓氢氧化钠溶液反应：Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑
C、碳酸氢钙溶液跟稀盐酸反应：Ca(HCO3)2+2H+=Ca2++2H2O+CO2↑
D、饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2：CO32-+H2O+CO2=2HCO3-
4、物质A是一种高熔点化合物，不溶于强酸中，但能与纯碱在熔融时反应生成化合物B，同时放出气体C；把气体C通入B的溶液中，得化合物D；D在干燥的空气中转变为化合物E，将E加热又重新得到化合物A。
⑴A、B、C、D、E的化学式是：A________B________C________D_________E_________
⑵写出各步反应的化学方程式：
_____________________________________________________________________
________________________________________________________________-。
参考答案：1、AB
2、D
3、AB
4、A:SiO2
B:Na2SiO3
C:CO2
D:H2SiO3
五、教学后记：
教案编号：28
课题：
无机非金属材料的主角—硅（第二课时）
一、教学目标
【知识目标】
1、了解硅酸盐工业及一些产品。
2、了解一些重要的新型无机非金属材料。
【能力目标】了解硅酸盐工业及一些产品
【道德情感目标】激发学生学习化学的兴趣，使学生对化学与生产、生活实际的联系有进一步的认识。
二、重点与难点
【重点】硅酸盐的丰富性和复杂性、硅酸盐的用途，新型无机非金属材料的特性。
【难点】硅酸盐的用途及性质。新型无机非金属材料的特性。
三、教学器材
投影仪
四、教学方法与过程
[复习过渡]：回忆Si和SiO2的部分化学性质，默写化学方程式：
二氧化硅和氢氧化钠溶液反应。
介绍硅酸盐的概念及硅酸钠的性质和用途。
解释硅酸盐的丰富性和复杂性。
[科学视野]：介绍新型无机非金属材料的特性。
无机非金属材料：
硅酸盐材料：水泥、玻璃、陶瓷等
新型无机非金属材料：高温结构陶瓷、光导纤维等
传统无机非金属材料的优缺点：
抗腐蚀、耐高温，质脆、经不起冲击。
新型无机非金属材料的特性：
强度高，耐高温；
具有电学特性：绝缘体、半导体、导体等；
具有光学特性：发光、透光（可见光、红外光、射线）；
具有生物功能。
[思考交流]：用氧化物的形式表示硅酸盐的组成。
硅酸：SiO2·H2O、SiO2·2H2O
硅酸钾：K2SiO3——K2O·SiO2
高岭石：Al2（Si2O5）（OH）4——Al2O3·2
SiO2·2H2O
[演示文稿]：新型无机非金属材料的幻灯片
补充习题
：
1、下列材料的特性及用途的说法中不正确的是（
）
A、光导纤维传导光的能力很强，是非常好的通讯材料
B、氧化铝陶瓷具有两性，不可以用于制耐高温设备
C、氮化硅陶瓷耐高温且不易传热，可用来制造轴承
D、人造刚玉硬度高，可用来制造刚玉球磨机
2、熔融苛性钠应选用的器皿是（
）
A、陶瓷坩埚
B、石英坩埚
C、普通玻璃坩埚
D、铁坩埚
3、把下列式子改写成氧化物的形式：
A、正长石KAlSi3O8___________________。
B、石棉CaMg3Si4O12____________________。
C、蛇纹石H4Mg3Si2O9_________________。
4、氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃时反应获得。
⑴根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是________（填序号）。
A、制汽轮机叶片
B、制有色玻璃
C、制永久性模具
D、制造柴油机
⑵氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式________________________________________。
⑶现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为_________________________________________-。
参考答案：1、B
2、D
作业：P81
9/11
五、教学后记：
篇3：高中化学4.1《无机非金属材料的主角——硅》学案3新人教版必修1
高中化学4.1《无机非金属材料的主角——硅》学案3新人教版必修1 本文关键词：无机，必修，主角，新人，高中化学
高中化学4.1《无机非金属材料的主角——硅》学案3新人教版必修1 本文简介：第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角—硅教学重点：SiO2的性质教学难点：SiO2的结构、硅酸盐的组成知识梳理在地壳里，硅的含量在所有元素中居第次于氧全部以＿＿＿＿＿态存在。硅元素位于元素周期表中的第＿＿＿周期，族：＿＿其原子结构示意图：＿＿＿＿＿。一、二氧化硅及硅酸1、二氧化硅(1)物
高中化学4.1《无机非金属材料的主角——硅》学案3新人教版必修1 本文内容：
第四章
非金属及其化合物
第一节
无机非金属材料的主角—硅
教学重点：SiO2的性质
教学难点：SiO2的结构、硅酸盐的组成
知识梳理
在地壳里，硅的含量在所有元素中居第次于氧全部以＿＿＿＿＿
态存在。硅元素位于元素周期表中的第＿＿＿周期，族：＿＿其原子结构示意图：＿＿＿＿＿。
一、二氧化硅及硅酸
1、二氧化硅
(1)物理性质:二氧化硅广泛存在于自然界中，沙子、石英的主要成分就是二氧化硅，SiO2不溶于水，熔点＿＿＿、硬度＿＿＿。水晶、石英是二氧化硅晶体。
(2)结构:二氧化硅晶体是由硅原子和氧原子构成的，晶体中硅原子和氧原于的个数比为＿＿＿，Si02晶体的平面结构图：
(3)二氧化硅出化学性质
①酸性氧化物的性质:Si02是酸性氧化物，是
＿＿＿
的酸酑，＿＿＿于水。常温下Si02与NaOH溶液反应得到硅酸钠(Na2SiO3)，反应的化学方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
高温下Si02能和碱性氧化物(如CaO)反应生成硅酸盐，反应的化学方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
②常温下，SiO2能与氢氟酸(HF)反应，此反应常用于刻蚀玻璃，反应的化学方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
③二氧化硅的弱氧化性:Si02高温下与C作用可制取粗硅，反应的化学方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(4)二氧化硅的用途
:①Si02是制造光导纤维的主要原料。②Si02常被用来制造石英表中的压电材料(3)Si02用于制造各种玻璃制品。
思考:(1)实验室为什么不用带玻璃塞的试剂瓶盛放NaOH溶液?应用什么样的塞子?(2)Si02不溶于水，如何由Si02制取H2SiO3?
2、硅酸
(1)硅酸(H2Si03)硅酸不溶于水，其酸性比碳酸的酸性＿＿＿。
(2)硅酸钠(Na2Si03):
Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，常用作黏合剂。往Na2SiO3溶液中通人CO2，能制得硅酸，反应的化学方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
二、硅酸盐
1、硅酸盐制品性质稳定、熔点较高，大都难溶于水，
(1)硅酸盐的组成比较复杂，常用氧化物的形式表示。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。例如：硅酸钠(Na2Si03)改写为氧化物形式为：＿＿＿＿＿＿＿＿；钠长石：
(NaAlSi308)改写为氧化物形式为＿＿＿＿＿＿＿＿。
(2)玻璃①生产原料：＿＿＿＿＿＿＿＿。②生产设备：＿＿＿＿＿＿＿＿。
③生产过程：把原料粉碎并按适当比例混合后，放人玻璃熔炉中加热、熔化，冷却后得到普通玻璃。主要的化学反应有：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
④主要成分：普通玻璃是Na2Si03、CaSi03和SiO2在一起的混合物。
⑤重要性质：玻璃在常温下呈固态，没有固定的熔点，受热在一定温度范围内逐渐软化。
⑥玻璃的种类：铅玻璃(用于制光学仪器)；有色玻璃[蓝色钴玻璃(Co202)、红色玻璃(Cu2O)；钢化玻璃(用于汽车车窗)：
(3)水泥：水泥是重要的建筑材料，其主要成分是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，水泥具有＿＿＿＿性。
(4)陶瓷：陶瓷材料是人类应用最早的硅酸盐材料，①高温结构陶瓷，如氮化硅(Si3N4)陶瓷，碳化硅(SiC)陶瓷等。②生物陶瓷：如氧化铝陶瓷(A1203)，氧化锆陶瓷(Zr02)
等；
③压电陶瓷：以钛酸钡(BaTi03)和钛酸铅(PbTi03)为主要成分。
三、硅单质
1、硅的物理性质
单质硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是＿＿＿色、有＿＿＿光泽、脆而硬的固体，是良好的＿＿＿材料。
2．硅的化学性质
(1)常温下硅的化学性质稳定，但能和氟(HF)、强碱(NaOH)发生反应。
①硅和氟气反应生成四氟化硅气体，化学方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
②硅和氢氟酸反应生成四氟化硅，放出学方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
③硅与NaOH溶液作用生成硅酸钠，反应的化学方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(2)在加热条件下，硅能和某些非金属单质发生反应。
①硅与氧气在加热时反应生成二氧化硅程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
②硅和C12在加热条件下反应生成四氯的化学方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。3．硅的制取：自然界中没有游离态的硅，常见的化合态的硅有＿＿和＿＿等。工业上，
用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含有少量杂质的粗硅。反应的化学方程式：＿＿＿＿＿
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。在该反应中，氧化荆是＿＿＿＿，还原剂＿＿＿＿。
4．硅主要的用途：硅可以用来制造＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿等。
四、小结：比较SiO2、CO2在物理化学性质上异同。
二氧化碳
二氧化硅
状态
溶解性
与NaOH反应
与酸反应(HF)
CO2通入水玻璃
SiO2与Na2CO3
高温下反应
疑难点拨
一、
硅及其化合物的有哪些特性？
1.Si的还原性大于C，但C却能在高温下还原出Si：SiO2+2C=Si+2CO↑
2.非金属与碱反应一般无氢气放出，但Si可以：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
3.非金属单质一般不与无氧酸反应
，但Si可以与HF作用：Si+4HF=SiF4+2H2↑
4.非金属单质一般为非导体，但Si可以作为半导体。
5.SiO2是硅酸的酸酐，但不溶于水，不能直接与水作用生成硅酸。
6.非金属的氧化物的熔点一般较低，但二氧化硅的熔点很高，原因是它为原子晶体。
7.酸性氧化物一般不与酸反应，但SiO2可以与HF酸作用：
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
8.硅酸不溶于水。
二、为什么玻璃没有固定的熔点？
有规则空间排列的晶体是有固定熔点的。玻璃是一种玻璃态物质，玻璃态是介于结晶态与无定形之间的一种物质状态。它的结构特点是：它的粒子不象晶体那样有严格的空间排列，但又不象无定形那样无规则排列。人们把玻璃态的这种结构特征称为“短程有序而远程无序”。即从小范围来看，它有一定的晶体排列，但从整体上看，却像无定形物质那样无晶形的排列规律。所以，玻璃态物质没有固定的熔点，而是在一定的温度范围内逐渐软化而变化为液态。
三、玻璃瓶塞会跟NaOH等碱性溶液反应，为什么NaOH溶液还能用玻璃瓶盛装？
由于玻璃不是简单的Na2SiO3
、CaSiO3
、
SiO2机械混合物,它们相互结合为多聚硅酸的长链,金属阳离子处于无规则的多聚硅酸的长链包围之中。所以玻璃中的Na2SiO3
、CaSiO3
、
SiO2不是独立存在的，即玻璃中SiO2与一般所说的是有区别的。瓶口内侧与瓶塞都是经过磨砂处理的，表面粗糙，造成碱性的液体容易滞留，并且水分蒸发，碱液浓度增大，促使二者更易反应。其他部位因表面光滑而难于反应。由于从组成和结构上看多聚硅酸的长链与SiO2相似，所以通常把玻璃跟NaOH等碱性溶液反应简单地看成SiO2与碱溶液的反应。
四、二氧化硅与碳酸钠和碳酸钙反应的原因？
玻璃工业生产的主要原理是在强热的条件下发生：
Na2CO3
+
SiO2
=
Na2SiO3
+
CO2
↑，CaCO3
+
SiO2
=
CaSiO3
+
CO2
↑
上述反应都是在高温条件下进行的，有利于二氧化碳从体系中挥发出来，而二氧化硅不行，所以反应可以进行。符合难挥发性的酸酐制取易挥发性的酸酐的道理。所以上述反应不与“Na2SiO3
+
CO2+H2O=
Na2CO3+
H2SiO3↓”矛盾，因为后者是在溶液中进行的，符合复分解反应的原理。
五、怎样用氧化物来表示硅酸盐？
氧化物的顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水，氧化物前系数的确定：除氧元素外，其他的元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。注意事项：氧化物之间用“·”隔开；系数配置出现分数应化为整数。如：正长石KAlSi3O8要写成K2O·Al2O3·6SiO2形式。
六、碳族元素化合价有哪些特点？
碳族元素主要化合价为+2和+4，非金属元素还有-4价。其中Pb+2价稳定；其余的+4价稳定。
典例剖析
【例1】向下列物质的浓溶液中缓慢地通入过量CO2气体，整个过程中无明显现象的是
A．水玻璃
B．苯酚钠
C．漂白粉
D．饱和碳酸钠
E．氯化钙
解析：
CO2溶于水生成碳酸，碳酸的酸性比盐酸弱，而比硅酸、次氯酸、苯酚强。根据酸与盐反应的规律（弱酸不能制强酸），过量CO2通入硅酸钠溶液中有白色沉淀H2SiO3生成，CO2通入苯酚钠溶液中会生成苯酚浊液；CO2通入次氯酸钙溶液过程中会生成碳酸钙白色沉淀，CO2过量最终沉淀会消失；过量CO2通入饱和碳酸钠溶液会生成碳酸氢钠，碳酸氢钠溶解度比碳酸钠溶解度小而结晶析出；CO2通入氯化钙溶液无明显现象。
答案：E。
规律总结：
此题易出错的地方有三个：①CO2通入氯化钙溶液无明显现象；②题干中CO2是过量的；③碳酸氢钠因溶解度小而结晶析出。
【例2】将足量CO2通人KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的
物质的量（n）和通入CO2体积（y）的关系正确的是
A
B
C
D
解析：CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合溶液中，首先发生反应CO2+2OH－+Ca2＋=CaCO3↓+H2O，此段时间内随着CO2的不断通入，沉淀量逐渐增加；等Ca(OH)2反应完，溶液中还剩余OH－，再通CO2，即发生反应：CO2+2KOH=K2CO3+H2O，此段时间内，随着CO2的不断通入，沉淀量保持不变;
等KOH反应完，继续通CO2，即发生反应：CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2，沉淀量逐渐减少，一直到沉淀完全溶解。D图象符合题意。实际上这里还有一个定量关系：完全生成碳酸钙沉淀所需的CO2的体积和使碳酸钙沉淀完全溶解所需的CO2的体积相等。答案：D。
规律总结：遇到通入气体沉淀又溶解的这类题，首先联想到碳酸盐，亚硫酸盐转化为酸式盐，当全部转化为正盐时，如有OH－，则应把OH－中和完毕，酸式盐再转化为正盐。
【例3】Fe3O4若看作“混合氧化物”时可写成FeO·Fe2O3，若看作一种盐时又可写成Fe(FeO2)2．根据化合价规则和这种书写方法，Pb3O4可以分别写成________和________。
解析:
Fe元素有＋2、＋3价，Fe3O4中有1/3Fe元素为＋2价，2/3Fe元素为＋3价．与Fe元素不同，铅是＋2价、＋4价．按化合价规则及题中要求的写法(即低价在前，高价在后，且高价元素形成酸根)，故Pb3O4应改写为下列两种形式2PbO·PbO2和Pb2PbO4。
【例4】
草酸晶体与浓硫酸共热可制得CO，其化学方程式如下：H2C2O4
CO↑+CO2↑+H2O，现利用该反应制取CO气体，要求：a．验证CO还原性及其氧化产物。b．剩余气体CO不能排入大气中，并回答有关问题：
（1）试从图中选用几种装置（有些可重复使用）连接成一套实验装置，所选用的装置及连接顺序为
。
（2）用简洁的文字说明所选的装置，如何达到上述两要求：a．
；b．
。
（3）在装置C中的化学反应方程式为
。
（4）本实验有四个酒精灯A、B、C、H，正确操作时点燃酒精灯的顺序是
；试简单说明理由；
。熄灭酒精灯的顺序是
；试简单说明理由：
。
（5）用有效气体还原0.40g将生成的气体通入过量澄清石灰水中，生成0.75g白色沉淀，则
中
值是
，
值是
。
解析：在制取气体时，根据方程式：H2C2O4
CO↑+CO2↑+H2O,可知这是一个固体与液体物质在加热条件下制取气体的反应，应选装置A。
因为草酸在加热中分解生成CO时，同时有CO2
和H2O生成，若不除去则影响CO还原性和进行氧化产物CO2
的鉴定。可选用装有苛性钠的U型管以吸收混合气体中的CO2
，同时还要配以装有澄清石灰水的装置E。当气体通过G装置后进行装置E无浑浊出现，说明混合气体中CO2
已除尽，然后通过装有浓H2SO4
的洗气瓶进行干燥，才能进入装置C与
反应，证明CO的还原性。
在C中反应生成Fe和CO2
，证明生成了CO2
，只能再次选用装置E，其中溶液在气体通过后出现浑浊，证明在反应中已生成了CO2
，这就说明了CO的还原性，CO在反应中被氧化为CO2
，剩余CO不能向空气中排放，无其他试剂可以将其吸收，所以将尾气在H处点燃，使未反应的CO转化为CO2
。
实验中有三处装置使用酒精灯，即A、C、H。正确操作点燃酒精灯的顺序应为A→H→C。使分解产生的气体将系统内的空气排净，防止加热时发生爆炸，而熄灭酒精灯的顺序应为C→A→H。这是因为要使已被还原的铁粉在CO的气流中冷却，以防止再被氧化影响实验结果。
实验最后给出测定的有关数值，要求确定
中的
和
值：
中含氧原子的物质的量：,故
答案：(1)A→G→E→F→C→E→H(2)a．草酸分解气体通过装置E时无白色沉淀生成说明其中所含CO2
已除尽，通过装置C反应后气体通过第二个装置E时出现白色沉淀，说明CO的氧化产物为CO2
。b．尾气在装置H处点燃，使剩余的CO转化为CO2
(3)
(4)A→H→C，使分解产生的气体把实验系统内的空气排尽，防止加热时引起爆炸
C→A→H，使热的铁粉在CO气流中冷却，防止铁粉再次被氧化
(5)2、3
7
用心
爱心
专心习