2.Na2SiO3的性质:Na2SiO3易溶于水,水溶液俗称“水玻璃”
化学性质:(1)水溶液呈碱性(用PH试纸测),通CO2有白色沉淀:Na2SiO3 + CO2 +2 H2O == Na2CO3 + H4SiO4↓(原硅酸,白色胶状沉淀),离子方程式:SiO32- + CO2 +2 H2O == CO32- + H4SiO4↓。
原硅酸不稳定,易失水成硅酸:H4SiO4 == H2SiO3 + H2O(硅酸在方程式中可代替原硅酸书写。)
硅酸受热分解:H2SiO3 H2O + SiO2 ,
原硅酸和硅酸都是难溶于水的弱酸,酸性:H2CO3强于H4SiO4或H2SiO3。
(2)硅酸钠溶液中滴加稀盐酸有白色沉淀:
Na2SiO3 + 2HCl == 2NaCl + H2SiO3↓,
离子方程式:SiO32- + 2H+ == H2SiO3↓.
(3)硅酸和氢氧化钠反应:H2SiO3 + 2NaOH == Na2SiO3 + 2H2O.
离子方程式:H2SiO3 + 2OH- ==SiO32- +2H2O 。
1.硅酸盐的结构:
(1)硅酸盐的结构复杂,常用氧化物的形式表示比较方便。硅酸盐结构稳定,在自然界中稳定存在。
(2)氧化物形式书写的规律:
①各元素写成相应的氧化物,元素的价态保持不变。
②顺序按先金属后非金属,金属元素中按金属活动顺序表依次排列,中间用“•”间隔。
③注意改写后应与原来化学式中的原子个数比不变。
硅酸及其缩水结合而成的各种酸所对应的盐统称硅酸盐。
硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分,种类很多,结构复杂,常用氧化物的形式来表示组成。其改写的规律:①各元素写成相应的氧化物,元素的价态保持不变。②顺序按先金属后非金属,金属元素中按金属活动顺序表依次排列,中间用“ · ”间隔。③注意改写后应与原来化学式中的原子个数比不变。
如:滑石Mg3(Si4O10)(OH)2 可表示为3MgO·4SiO2·H2O
硅酸盐组成复杂,一般用氧化物的形式表示它们的组成:
(学生活动)锆石:ZrO2·SiO2 红柱石:Al2O3·SiO2
钙铝石榴子石:3CaO·Al2O3·3SiO2 镁橄榄石:2MgO·SiO2
过渡:在硅酸盐中,硅酸钠是极少数溶于水中的一种,用途广泛,下面我们先来学习它的有关知识.
硅酸钠:Na2SiO3固体俗称泡花碱Na2SiO3 能溶于水,其水溶液俗称“水玻璃”,是工业使用的一种黏合剂,耐火、耐腐蚀。
探究① 加水溶解,并检验其溶液酸碱性;
(学生活动)(硅酸钠水溶液呈碱性)
②向溶液中通二氧化碳或滴加稀盐酸观察现象;
(学生活动)(向溶液通二氧化碳有白色沉淀生成,滴加稀盐酸也有白色沉淀生成)
Na2SiO3 + 2H2O + CO2 == H4SiO4↓+Na2CO3
Na2SiO3 + 2HCl + H2O == H4SiO4↓+ 2NaCl(制取Na2SiO3)
③再向②中滴加氢氧化钠溶液观察现象。
(学生活动)(白色沉淀溶解)
H4SiO4 + 2NaOH == Na2SiO3 + 3H2O
深化理解:实验室保存Na2SiO3溶液的方法
因为硅酸的酸性比碳酸还弱,所以空气中的CO2可以和Na2SiO3水溶液发生如下反应Na2SiO3 + H2O + CO2 == H2SiO3↓+Na2CO3从而使硅酸钠变质,因此保存硅酸钠要密封保存。同时,又由于硅酸钠为矿物胶,有较强的粘性,也不能用磨口的玻璃瓶和玻璃塞,以免瓶口粘结。
过渡:在丰富的硅酸盐中,除硅酸钠外,其它的在工农业生产中的作用如何?下面我们来了解传统的硅酸盐产品的有关知识。
水泥 :
(学生活动)生产原料:有黏士(主要成分为硅酸盐),石灰石。
设备:水泥回转窑(高温煅烧)。
石膏:调节水泥的硬化速率。
产品主要成分:2CaO·SiO2、3CaO·SiO2、3CaO·Al2O3
[拓展视野]水泥的标号:325、425、525、625,水泥的标号越大其抗压强度越大。
玻璃:是一种混合物
(学生活动)玻璃生产的原料:石英、纯碱、石灰石
设备:玻璃熔炉(高温熔融)
主要反应:
SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑,SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2↑.
成份:Na2O·CaO·6SiO2
种类:钢化玻璃、有色玻璃、光学玻璃、防弹玻璃。
分子筛:利用硅酸盐内部结构的空隙,可用于分离、提纯气体或液体混合物;还可以作干燥剂、离子交换剂、催化剂、催化剂载体、净化水、净化空气、防毒器械、食品保鲜、电子产品处理、石油化工等方面。
[拓展视野]几种玻璃的特性和用途
种 类 |
特 性 |
用 途 |
普通玻璃 |
在较高温度下易软化 |
窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等 |
石英玻璃 |
膨胀系数小,耐酸碱,强度大,滤光 |
化学仪器;高压水银灯、紫外灯等的灯壳;光导纤维、压电晶体等 |
光学玻璃 |
透光性能好,有折光和色散性 |
眼镜片;照相机、显微镜、望远镜用凹凸透镜等光学仪器 |
玻璃纤维 |
耐腐蚀、不怕烧、不导电、不吸水、隔热、吸声、防虫蛀 |
太空飞行员的衣服、玻璃钢等 |
钢化玻璃 |
耐高温、耐腐蚀、强度大、质轻、抗震裂 |
运动器材;微波通讯器材;汽车、火车窗玻璃等 |
瓷器:
主要原料 :黏土、石英沙
板书设计:
第一课时 硅酸盐矿物与硅酸盐产品
3.要证明某溶液中不含Fe3+,而可能含有Fe2+ ,进行如下实验操作时最佳顺序为( C )
①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4 ③加入少量KSCN溶液
A. ①③ B. ③② C. ③① D. ①②③
[结束语]铁和铜是两种古老的材料,通过两节课的学习,我们对它们的性质有了基本的认识,它们在我们的生活和生产中仍将起着举足轻重的作用。
[作业]完成“练习与实践”:第2、3、5、6、7、8、9题
2.某溶液中加入KSCN溶液无明显现象,再滴加氯水,溶液立即变为红色,说明原溶液中一定含有( B )
A.Fe3+ B. Fe2+ C. Cu2+ D. Zn2+
1.能与Fe3+反应且能证明Fe3+具有氧化性的物质是: ( D )
A. NaOH B. KSCN C. FeCl2 D. Fe
2.铜的化合物:铜盐可杀菌,CuSO4溶液杀灭寄生虫,治疗皮肤病
[设问]既然铜与人体健康的关系如此密切,那么,在民用建筑上,铺设水管时,最好应采用怎样的金属材料做水管呢?
[巩固练习](ppt15、16)
1.铁的化合物 ③作磁性材料
④维持生命的微量元素
2.反应后的产物的价态与氧化剂的强弱有关,铁与氧化性较弱的氧化剂(如盐酸、硫酸铜溶液等)反应转化为亚铁的化合物,铁与氧化性较强的氧化剂(如氯气、浓硝酸、稀硝酸溶液等)反应转化为铁的化合物。
[讲述]铁元素是维持生命活动不可缺少的微量元素,虽然人体中通常只含有3-5g铁元素,但铁元素在人体中却发挥着重要作用。目前缺铁性贫血的发生率很高,患者吃什么药呢?
[图片展示]市售补血剂。(ppt7)
[提问]补血剂补充的是Fe2+还是Fe3+呢?怎么来检验呢?要回答这个问题,我们要先要解决这个问题:Fe2+和Fe3+之间互相可以转化,怎样设计实验来证实? (ppt8)
[讲述]提供下列试剂:铁粉、0.1mol·L-1 FeCl3溶液、0.1mol·L-1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水、其它试剂和仪器
[信息提示]Fe3+的检验:在含有Fe3+的溶液中加入硫氰化钾(KSCN)溶液,溶液变成血红色,而在含有Fe2+的溶液中加入硫氰化钾溶液,溶液不变色。化学上常用硫氰化钾溶液检验溶液中是否存在Fe3+ 。 反应方程式:Fe3+ + 3SCN-=Fe(SCN)3
[要求]请大家自己设计探究步骤并进行实验探究。
[学生活动] (ppt 9、10)
探究步骤 |
具体方案 |
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1.提出Fe2+和Fe3+转化条件的猜想 |
Fe2+→Fe3+:加入氧化剂 |
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Fe3+→Fe2+:加入还原剂 |
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2.设计实验方案验证自己的猜想 |
Fe2+→Fe3+:加入新制的氯水 |
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Fe3+→Fe2+:加入铁粉 |
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3.由学生完成自己设计的实验,观察并记录实验现象 |
实验 |
现象 |
Fe2+→Fe3+:取2支试管,各加入1 mL 0.1 mol·L-1的FeCl2溶液,向其中一支试管中加入3滴KSCN溶液,向另一支试管中,先加入几滴新制的氯水,振荡试管,再向试管中加入3滴KSCN溶液。 |
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Fe3+→Fe2+:取2支试管,各加入1 mL 0.1 mol·L-1的FeCl3溶液,向其中一支试管中加入3滴KSCN溶液,向另一支试管中先加入少量铁粉,振荡试管,放置,再向试管中加入3滴KSCN溶液。 |
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4.形成结论 |
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[板书]三、Fe2+和Fe3+的相互转化:(ppt11)
Fe2+→Fe3+:化合价升高,加入氧化剂, 例如:Cl2、Br2、HNO3、O2等
Fe3+→Fe2+:化合价降低,加入还原剂,例如:Zn、Fe、Cu等
[过渡]学习了铁的不同价态的相互转化, 现在我们来解决刚才提出的问题,补铁性药品中含什么离子?先来看下药品介绍。怎么检验?(ppt12)
[演示实验]把药品碾碎,加水溶解,滴加一滴KSCN溶液,再加入氯水。
[追问] 1.为什么与维生素C同服,会增加本品的吸收?
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