第一节硅无机非金属材料学案

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1、班级姓名座号第4章材料家族中的元素第一节硅无机非金属材料【自主学习】知识点一：单质硅——半导体材料1.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。硅以态存在于自然界。2.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。3.硅的化学性质：（1）常温下与F2反应：。（2）常温下与HF溶液反应：　　　　　　　　　　　　　　　。（3）常温下与NaOH溶液反应：　　　　　　　　　　　　　　。　（4）加热下与O2、Cl2反应：。。4.工业制硅：（1）制取粗硅：SiO2＋2C。该反应中，氧化剂是，还原剂是。（2

2、）粗硅提纯：Si(粗)+2Cl2，SiCl4+2H2。5.硅的用途：计算机芯片、等。知识点二：二氧化硅——光导纤维1.二氧化硅在自然界的存在：沙子和石英，具有色彩的石英为玛瑙，无色透明的石英为水晶。2.物理性质：二氧化硅俗称硅石，熔点，硬度，溶于水。3.化学性质：不活泼，酸性氧化物通性。但是SiO2+H2O≠H2SiO3(1)与强碱溶液（缓慢反应）：SiO2+NaOH＝。思考1：盛碱性溶液的试剂瓶为什么不能用玻璃塞？(2)与碱性氧化物(高温)：SiO2+CaOCaSiO3。(3)与某些碳酸盐(高温)：SiO2+Na2CO3；SiO2+CaCO3。思

3、考2：上两反应用于制玻璃，二氧化硅过量。玻璃的主要成分是：、、。(4)与氢氟酸（特性）：SiO2+4HF=。思考3：该反应为什么能用于雕刻玻璃？另外，氢氟酸为什么要保存在铅制或塑料容器中？4.用途：制造石英表的，现代通讯材料——。知识点三: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+2HCl=+↓,Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+↓。（硅酸钠变质原理）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)硅酸盐可以用氧化物的形式表示：较活泼

4、金属氧化物•较不活泼金属氧化物•二氧化硅•水,如：粘土（Al2O3·2SiO2·6H2O）。思考4：写出Al2(Si2O5)(OH)4的氧化物形式：。(3)硅酸钠（Na2SiO3）：水溶液俗称水玻璃，用途有：粘合剂、防腐剂、耐火材料。盛Na2SiO3溶液的试剂瓶能用玻璃塞。思考5：硅酸钠溶液能敞口放置吗？3.无机非金属材料(1)传统无机非金属材料-----硅酸盐制品(玻璃、水泥、陶瓷等)。①玻璃：主要原料、、，玻璃是混合物，无固定熔点。主要反应：、。②水泥：以和为主要原料，具有水硬性。水泥、沙子和碎石的混合物叫做。③陶瓷：主要成分硅酸盐，以为原料经

5、高温烧结而形成。(2)新型无机非金属材料：。【小试牛刀】1.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.关于硅下列说法中不正确的是（）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、硅的导电性介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料C、硅化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应D、加热到一定温度时，硅能够与氧气、氯气等非金属单质反应3.室温下，下列物质不与晶体硅反应的是（）A.F2B.HFC.KOH溶液D.Cl24.下列各组离子在水中能大量共存的是()A．K+、H＋、SO42－、S2－B．Na+、K+、H+、SiO32-C

6、．Na+、Cl-、OH－、HCO3－D．Na+、H+、NO3-、SO42-5.高岭土可表示为Al2Si2Ox(OH)y，其中x、y分别为（）A．7、2B．5、4C．6、3D．3、66.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.将过量的CO2分别通入①CaCl2溶液，②Na2SiO3溶液，③Ca(ClO)溶液，④饱和Na2CO3溶液,最终有沉淀析出的是()A.①②③④B.②④C.①②③D.②③8.下列试剂可用带玻璃塞的玻璃瓶保存的是()A

7、．硅酸钠溶液B．盐酸C．氢氟酸D．氢氧化钠溶液9.在SiO2+3CSiC+2CO↑反应中，氧化剂和还原剂的质量比为（）A．1:2B．1:3C．36∶30D．60∶3610.下列离子方程式中书写不正确的是A.大理石与盐酸反应：CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑B.水玻璃中加入稀盐酸：Na2SiO3+2H+=H2SiO3↓+2Na+C.二氧化硅与苛性钠溶液反应：SiO2+2OH-=SiO32-+H2OD.澄清石灰水通入过量CO2的反应：CO2+OH-=HCO3-