高中化学 4.1 硅 无机非金属材料导学案鲁科版必修.doc

《高中化学 4.1 硅 无机非金属材料导学案鲁科版必修.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一节硅无机非金属材料班级：姓名：【学习目标】1.了解硅、二氧化硅的物理性质，掌握其化学性质。2.了解硅酸盐等无机非金属材料的基本组成、性能、用途。【课前预习案】一、单质硅与半导体材料1.无机非金属材料包括、、等，这类材料一般具有、、的性质，有些材料还有独特的。传统无机非金属材料是以为主要成分，主要包括、、。2.半导体材料特指导电能力介于和之间的一类材料。最早使用的半导体材料是，该材料的化学性质在常温下稳定；现在广泛使用的半导体材料是3.单质硅：（1）存在和含量：在地壳中，含量居第二位（O、Si、Al、Fe),只有化合态，是构成矿物和岩石的主要成分。有和两种同素异形体。（2

2、）物理性质：晶体硅是色、有、的固体。单质硅的导电性介于和之间。（3）化学性质：常温下，化学性质不活泼，不易与H2、O2、Cl2、H2SO4、HNO3等物质反应，但能与F2、HF、NaOH反应，方程式为：Si+2F2=SiF4;4HF+Si=SiF4↑+2H2↑;Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑加热时，能与O2、Cl2、H2、C等非金属反应Si+O2===工业制粗硅：SiO2+C===（4）硅的用途硅的用途非常广泛，不但可用于制造、，还用于制造和等，此外，的用途也很广。二、二氧化硅与光导材料1.存在：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

3、：二氧化硅是由和构成的，硬度，熔、沸点，难溶于水的固体。3.化学性质：（1）酸性氧化物：不溶于水，也不与水反应，可以与NaOH、CaO反应，方程式分别为：、（2）常温可与氢氟酸反应（特性）方程式为，此反应工业上常用来4.二氧化硅的用途广泛，常被用来制造石英表中的材料和高性能的现代通讯材料。三、硅酸和硅酸盐1.硅酸（H2SiO3）白色胶状固体，不溶于水，酸性：H2CO3>H2SiO3原硅酸（H4SiO4）白色胶状固体，H2O+H2SiO3==H4SiO42.硅酸盐——多数难溶，Na2SiO3、K2SiO3易溶硅酸钠水溶液俗称水玻璃，水玻璃是一种矿物胶，具有粘结性。（1）硅酸钠

4、溶液在空气中会变质，方程式（2）实验室存放碱液的试剂瓶一般用塞子，原因(方程式)四、无机非金属材料1.硅酸盐材料是材料。硅酸盐制品性质，熔点，大都于水。常见的硅酸盐产品有等。2.传统无机非金属材料（1）玻璃：主要原料主要成分反应原理、玻璃态物质所具有的特性：（2）水泥：主要原料主要成分水泥的主要特性混凝土是、、的混合物。（3）陶瓷：人类应用最早的硅酸盐材料。主要原料生产工艺过程：配料制备→配料熔融→成型→加工→晶化热处理→再加工3.无机非金属材料具有特殊结构、特殊功能。如：陶瓷，包括氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷等，氮化硅具有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化学侵蚀性和电绝缘性等。陶瓷

5、对机体无排异反应，不会引起代谢作用异常，可制成人体器官和组织，适合植入人体。陶瓷具有压电效应，其主要成分是。【预习检测】1、光纤是光导纤维的简称，制造光导纤维的主要原料是（　　）　Ａ．铜Ｂ．铝Ｃ．石英砂Ｄ．水玻璃2、下列关于硅的说法中不正确的是（　　　）　Ａ．硅是非金属元素，它的单质是灰黑色有金属光泽的固体Ｂ．硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料Ｃ．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应Ｄ．加热到一定温度时，硅能与氢气、氧气等反应3、已知：纯净物才有固定的熔沸点。则下列物质中，没有固定熔沸点的是（　　　）　Ａ．石英　　　Ｂ．Na2SiO3　　　Ｃ．固体S

6、O3　　Ｄ．玻璃4、制水泥和玻璃时都需要用的原料是（）A.粘土B.石英C.石灰石D.纯碱5、下列有关物质的用途（括号中为用途）错误的是（　　　）　Ａ．锗和硅（半导体材料）　　　　　　Ｂ．二氧化硅（制光导纤维）Ｃ．石墨可用做绝缘材料　　　　　　　Ｄ．石英玻璃可用于制造光学仪器【课堂探究案】【探究一】硅单质的化学性质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：Si+2F2=SiF4*②硅和氢氟酸反应生成四氟化硅，化学方程式为：4HF+Si=SiF4↑+2H2↑*③硅与NaOH溶液作用生成硅酸钠，反应的化

7、学方程式为：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑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化硅的化学方程式为：3、硅的制取：工业制粗硅：化学方程式：在该反应中，氧化剂是，还原剂。粗硅的提纯：在高温下让粗硅（Si）与氯气（Cl2）反应，其产物在高温下被氢气（H2）还原而得到较纯的硅，反应方程式为、【探究二】二氧化硅的化学性质1、酸性氧化物的性质:Si02是酸性氧化物，于水。常温下Si02与NaOH溶液反应得到硅酸钠(Na