硅无机非金属材料学案

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1、硅无机非金属材料高考要求1、了解硅单质、SiO2、硅酸、硅酸盐的主要性质及应用。2、了解常见的无机非金属材料及应用【基础知识回顾】知识点1---单质硅-----半导体材料1、硅在元素周期表中的位置：硅位于周期族，易形成+4价共价化合物。2、硅在自然界中的存在：硅在地壳中含量占第位，主要以和的形式存在。硅以化合态存在于自然界。3、硅的物理性质单质硅有和两种。晶体硅是色、有光泽的固体；熔沸点高、硬度大。是材料。4、硅的化学性质：在常温下稳定，化学性质不活泼（1）常温下与F2反应：（2）常温下与HF溶液反应：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（3）常温下与NaOH

2、溶液反应：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（4）加热下与O2反应：5、硅的工业制备：制粗硅：该反应中，氧化剂是，还原剂是。　6、硅的用途：用于制造晶体管，集成电路，硅整流器，太阳能电池等知识点2---二氧化硅-----光导纤维1、二氧化硅的结构、物理性质：：二氧化硅晶体由和构成，熔点，硬度。溶于水。2、自然界中的存在：沙子、石英【透明的石英晶体----水晶、玛瑙（彩色环带状）】3、化学性质：---不活泼(1)具有酸性氧化物的通性（与水不反应）①与强碱溶液（缓慢反应）：②与碱性氧化物(高温)：【思考1】氢氧化钠溶液能否用玻璃塞的试剂瓶存放，为什么？（2）

3、特性①与某些碳酸盐(高温)：（制玻璃）②与氢氟酸（特性）：（盛HF溶液不能用玻璃瓶）【思考2】根据反应Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑能否说明硅酸的酸性比碳酸酸性强？【思考3】有人认为SiO2既能与氢氟酸反应又能与碱反应，所以认为它是一种两性氧化物，你同意这种看法吗？为什么？4、用途：制光导纤维、电子工业重要部件、光学仪器、耐高温化学仪器。知识点3---硅酸盐-------无机非金属材料1、硅酸：H2SiO3（1）很弱的酸，比碳酸（2）白色固体，溶于水。（3）制取：Na2SiO3+HCl=,Na2SiO3+CO2+H2O=【思考4】如何用二氧化硅制

4、硅酸？2、硅酸盐（1）是一类结构复杂的物质，一般不溶于水，化学性质稳定。（2）硅酸盐的表示方法：活泼金属氧化物•较活泼金属氧化物•二氧化硅•水如：粘土（Al2O3·2SiO2·6H2O）氧化物表达式为：(3)硅酸钠：水溶液俗称用途有：粘合剂、防腐剂、耐火材料。3.传统的无机非金属材料：材料是传统的无机非金属材料。常见的有、、（1）工业制玻璃（玻璃是混合物、无固定熔点）制造普通玻璃的主要原料是普通玻璃的主要成分发生的主要反应有：（2）制造水泥的主要原料水泥的主要成分水泥具有性混凝土是指、、的混合物（3）制造陶瓷的主要原料4、新型无机非金属材料高温结构陶瓷包括氮化硅

5、（化学式）陶瓷、碳化硅陶瓷等生物陶瓷包括氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷压电陶瓷知识点四、碳族元素简介1、碳族元素的元素符号及名称：2、碳族元素随着核电荷数的增加，一些性质呈现规律性的变化。例如，在周期表中从上到下，元素原子的半径逐渐，失电子能力逐渐，得电子能力逐渐，非金属性向金属性递变的趋势很明显。在碳族元素的单质中，碳是非金属；硅虽外貌像金属，但在化学反应中多显示非金属性，通常被认为是非金属；锗的金属性比非金属性强；锡和铅都是金属。3、碳族元素的化合价主要有+4和+2，碳、硅、锗、锡的+4价化合物是稳定的，而铅的+2价化合物是稳定的。硅非金属材料定时练习1.有些科学家

6、提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列有关硅的说法中，不正确的是(　　)A．高纯度的硅广泛用于制作计算机B．硅可由二氧化硅还原制得C．低温时，硅与水、空气和酸不反应，但能与氢氟酸反应D．自然界中硅的储量丰富，自然界中存在大量的单质硅2.下列说法正确的是（）A．SiO2能和水发生化合反应生成硅酸B．SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸C．SiO2的俗名叫水玻璃，不溶于水D．SiO2晶体又叫水晶，能溶于NaOH溶液中3．下列叙述中不正确的是(　　)A．CO2与水反应生成碳酸，是酸性氧化物，SiO2不能与水反应

7、生成相应的硅酸，不是酸性氧化物B．C、Si的最外层电子数相同，而次外层电子数不同C．CO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应D．碳、硅元素的单质均存在同素异形体4.将过量的二氧化碳通入下列溶液中，最终会出现浑浊的是（）A．氯化钙溶液B．澄清的石灰水C．水玻璃D．硝酸钡溶液5.熔融烧碱应选用的器皿是（）A．铁制坩埚B．普通玻璃坩埚C．石英坩埚D．陶瓷坩埚6.下列反应能证明H2SiO3是弱酸的是(　　)A．H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋H2OB．Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3C．SiO2＋Na2C

8、O3Na2SiO3＋CO