第四章 材料家族中的元素

《第四章 材料家族中的元素》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第四章材料家族中的元素第一节无机非金属材料主备人王立华审核人范党涛编号01【学习目标】1.掌握Si、SiO2的物理性质，化学性质及粗硅的制法。2.掌握无机非金属材料玻璃、水泥、陶瓷等的原料、原理、成分、用途。3.了解Si、SiO2作为无机非金属材料的性质及用途;了解新型无机非金属材料的类型及用途。【重点、难点】硅单质及其化合物的性质，硅的制法【知识认知】一、单质硅和半导体材料(阅读课本P107-109)1．硅元素的含量和存在（硅元素的化学符号为：）在地壳里，硅的含量在所有元素中居第位，仅次于氧，全部以态存在。2．硅的性质（1）物理性质：单质硅有和两种。晶体硅是色、有光泽、硬而脆的固体，是良

2、好的材料（导电性介于和之间）。[交流研讨]简要归纳总结非金属单质（如：H2、C、N2、S、Cl2、Br2、I2）的化学性质，试思考硅具备这些性质吗？（2）化学性质：①    常温下，硅的化学性质，只能和氟气（F2）、氢氟酸（HF）、强碱（如NaOH）溶液发生反应。写出下列反应的化学方程式：Si+HF—Si+NaOH+H2O—②在加热条件下，硅能和某些非金属单质（如O2、Cl2）发生反应。Si+O2加热=====3． 硅的制取制粗硅：工业上用在高温下还原可制得粗硅，反应方程式为：4.硅的主要用途①在计算机等电子工业，可用作，大规模等。②还可用于制造和。③硅的合金用途也很广泛，如含硅4%的钢具

3、有良好的导磁性，可用来制造；含硅15%左右的钢具有良好的耐酸性，可用来制造。二、二氧化硅与光导纤维1．二氧化硅的存在及物理性质（1）存在：二氧化硅广泛存在于自然界中，、的主要成分就是二氧化硅。（2）物理性质：二氧化硅不溶于水，熔点，硬度。2．二氧化硅的结构（二氧化硅化学式：）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子的个数之比是。3.二氧化硅化学性质(1)酸性氧化物的性质①SiO2是的酸酐，不溶于水。②常温下和NaOH溶液反应的化学方程式为：碱性试剂不能保存在______塞的试剂瓶中③高温下，SiO2和碱性氧化物（如CaO）反应的化学方程式为：(2)常温下SiO2和氢氟酸反

4、应的化学方程式应用____________（3）、二氧化硅的弱氧化性：高温下制取粗硅的化学方程式：（其中，氧化剂为，还原剂为。并标出电子转移情况）4．SiO2用途：用于建筑，石英用于制造，纯SiO2用于制造光学仪器和5.光导纤维简称“”是一种能利用光的作用传导的透明度极高的细丝。光导纤维是高性能的现代通讯材料，还用于_______________________________________________________等方面。三、硅酸盐与无机非金属材料(阅读课本P110-112)1、硅酸盐硅酸盐的性质稳定，熔沸点，大都溶于水，硅酸盐的组成复杂，常用氧化物的形式表示。2、传统无机非金属

5、材料硅酸盐无机非金属材料如玻璃、水泥、陶瓷等。玻璃水泥原料原理反应：主要成分及特性用途3、新型无机非金属材料：高温结构陶瓷生物陶瓷压电陶瓷等【总结提升】二氧化硅与二氧化碳的比较物质二氧化硅二氧化碳化学式主要物理性质化学性质与水反应与酸反应（HF溶液）与碱反应（NaOH溶液）与盐反应（Na2CO3）.与碱性氧化物（CaO）与碳反应【课时训练】1、下列物质不能由单质直接化合生成的是（）A、FeCl3B、CuSC、SiO2D、Al2O32、可以用来制取半导体材料（如大规模集成电路）的是（）A．二氧化硅B．粗硅C．高纯硅D．硅酸盐3、下列说法正确的是（）A．SiO2溶于水显酸性B．CO2通入水玻璃

6、中可得到硅酸C．SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸D．因为SiO2不溶于水，故H2SiO3不是SiO2对应的酸或者说SiO2不是H2SiO3对应酸酐。4、下列溶液能用玻璃瓶盛放，但不能用玻璃塞的是（）A、Na2SiO3溶液B、HF溶液C、NaOH溶液D、NaCl溶液6．下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（）A．CO2→H2CO3B．SiO2→Na2SiO3C．Na2O2→Na2CO3D．SiO2→H2SiO37．将足量的CO2通入下列溶液中，能产生沉淀的是（）AA．硅酸钠溶液B．石灰水C．氯化钡溶液D．氯化钙溶液8．在炼铁、制玻璃、制水泥三种工业生产中，都需要的原料（）A．纯碱

7、B．石灰石C．石英D．黏土9．下列不属于传统硅酸盐产品的是（）A．玻璃B．水泥C．光导纤维D．陶瓷10．下列离子方程式，正确的是（）A．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2OB．碳酸钠溶液中加入二氧化硅：CO32-+SiO2==SiO32-+CO2↑C．二氧化硅与烧碱溶液反应：SiO2+2OH-===Na2SiO3+H2OD．硅酸与烧碱溶液中和：H2SiO3+2OH-===Si