无机非金属材料(10).doc

第四章材料家族中的元素 普通班用 细节决定成败 规范造就高分 第一节 硅 无机非金属材料 编号 NO30 班级 姓名 学号 编写邹希贞 审核孙燕堂 08/11/26 【学习目标】 1.掌握硅、二氧化硅的物理、化学性质。 2.掌握粗硅的制法 3.了解硅、二氧化硅作为无机非金属材料的特性及其用途。 4.了解硅酸盐等无机非金属材料的基本组成、性能、用途。 【重点难点】 硅、二氧化硅的化学性质 【学案导学】 一、半导体材料与单质硅 1．单质硅和半导体材料 [阅读]（P107,完成下面内容） 硅（1）存在和含量 在地壳中，含量居第二（O、Si、Al、Fe ）只有化合态，是构成矿物和岩石的主要成份。有 和 两种同素异形体 （2）物理性质 晶体硅是 色固体、有 光泽、硬而脆的固体，熔沸点 ，硬度很大。是半导体。 （3）化学性质 ①常温下，化学性质不活泼。 只与F2 、 HF 、 NaOH反应 方程式分别是 _ ；_ ； 注其它氧化剂，如Cl2、O2、H2SO4、HNO3等常温下都不与硅起反应 ②加热时，能与O2、Cl2、 H2、 C等非金属反应 （4）工业制粗硅 [思考]工业上如何制得高纯硅 工业上，硅的提纯原理为在高温下让粗硅与氯气反应，其产物在高温下被氢气还原，从而得到较纯的硅。写出上述过程化学方程式 二、二氧化硅与光导纤维 1．存在 2.物理性质硬度 ，熔点、沸点 ，难溶于水的固体。 3.化学性质 1酸性氧化物但是不溶于水，也不与水反应。（与CaO 、 NaOH溶液反应） 方程式分别是 ______ ______________________________________ 2常温与氢氟酸反应特性 方程式是 问题（4）在实验室里，盛装碱液的试剂瓶为什么不能用磨口玻璃塞盛氢氟酸的试剂瓶为什么是塑料的 4.二氧化硅的用途 制光导纤维、水晶制品、石英制品 三、硅酸盐和无机非金属材料 1.硅酸盐---多数难溶，Na2SiO3、 K2SiO3易溶 。 Na2SiO3水溶液俗称水玻璃，水玻璃是一种矿物胶，具有黏结性 【思考】硅酸钠溶液在空气中会变质,为什么 2.用氧化物的形式来表示硅酸盐的组成 A.表示方法 金属氧化物二氧化硅水 B.举例 硅酸钠 Na2SiO3 钠长石 NaAlSi3O8 黏土Al2 Si2O5OH 4 钾长石 KAlSi3O8 3、硅酸盐工业以 为原料，经过加热制成硅酸盐产品的工业。如制造 等产品的工业。 硅酸盐制品的性质特点性质稳定，熔点较高，大都难溶于水。 硅酸盐材料 （1）玻璃 ①原料 ②成份 ③反应原理 （2）水泥 ①原料 ②成份 （3）.陶瓷[阅读]（P111112） 随堂检测 （ ）1.下列元素在自然界中能以游离态存在的是 A.硫 B. 钠 C. 氯 D. 硅 （ ）2.下列关于碳和硅的叙述中，不正确的是 A.最高价氧化物都能与氢氧化钠溶液反应 B.单质在加热时都能与氧气反应 C.氧化物都能溶于水生成相应的酸 D.常温下，碳和硅单质的化学性质都不活泼 3．硅元素在地壳中的含量居第 位，仅次于 元素。在单质硅中，每个硅原子与 个硅原子相结合。常温下硅的化学性质 活泼，与水、氧气和酸除氟化氢外等均 反应。在加热条件下，硅能与许多非金属反应，如在高温下硅能燃烧，同时放出大量热，反应的化学方程式为 A组[基础 巩固] （ ）1．在自然界里，硅存在于地壳的各种矿物和岩石中的形式是 A．晶体硅 B．二氧化硅 C．硅酸 D．硅酸盐 （ ）2．下列物质中能与二氧化硅起化学反应的是 ①浓硝酸 ②水 ③王水 ④氢氟酸 ⑤氢氧化钾溶液 ⑥氧化钙 A．①②⑥ B．②④ C．④⑤⑥ D．③④⑤⑥ （ ）3．下列物质间的转化不能通过一步反应完成的是 A．SiO2→Si B．CO2→C C．SiO2→H2SiO3 D．Si→Na2SiO3 4．下列关于硅的说法不正确的是 A.硅是非金属元素，但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起反应 D.当加热到一定温度时，硅能与氧气、氯气等非金属反应 （ ）5.常温下，下列物质能与硅发生反应的是 A.浓硝酸 B. 氯气 C. 氟化氢 D.苛性钠溶液 6．实验室里保存下列试剂，其保存的方法和理由都正确的是 编号 试剂 保存方法 理由 A 固体氢氧化钠 存放在带橡皮塞的广口瓶中 防止与空气接触被氧化和与水蒸气、二氧化碳接触而变质 B 碳酸钠晶体 存放在干燥密封的广口瓶中 防止风化而碎裂成粉末 C 液溴 存放在带橡皮塞的细口瓶中，并用水封 防止挥发 D 过氧化钠粉末 存放在带玻璃塞的试剂瓶中 防止吸收水分而变质 （ ）7.地壳中含量第一和第二的两元素形成的化合物，不具有的性质是 A.可与纯碱反应 B.与碳在高温下反应可制取两种元素中的一种单质 C.熔点很高 D.是酸酐，都能与水反应生成相应的酸 （ ）8.硅在地壳中含量丰富，有着地球“骨骼”之称。以下关于硅的说法中，你认为合理的是 A.晶体硅和金刚石的物理性质相似 B.硅在地壳中的含量居第二位，可以以游离态存在于自然中 C.晶体硅和无定性硅都是硅的同素异形体，都有规则的几何外形 D.晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它的提炼工艺复杂，价格昂贵 E．晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，可以导电 3.二氧化硅广泛存在于自然界中，是构成岩石的主要成分之一，石英和水晶的主要成分都是二氧化硅，因为其具有压电效应，被广泛应用于钟表工业和超升技术。以下对二氧化硅性质的说法中，你认为合理的有 ①天然的二氧化硅就是水晶，它是一种坚硬难熔的物质。②生产光导纤维的主要原料是石英和水晶。③二氧化硅既能与强酸反应又能与强碱反应。④氢氟酸可以保存在玻璃瓶中。 ⑤二氧化硅是一种酸性氧化物，只能与强碱反应，不能与任何酸反应。 高温 B[拓展提高] （ ）9.高温下发生反应SiO23C SiC2CO ，其中，氧化剂和还原剂的质量比为 A.13 B.53 C. 12 D. 21 （ ）10.将30 g石英与80 g石灰石在高温下发生反应，产生的气体在标准状况下的体积是 A．8.96 L B．17.92 L C．6.72 L D．11.2 L （ ）11、玻璃不仅被广泛用做建筑中采光、隔热及装饰材料，而且还常用于制造化学玻璃仪器等。世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博士考证说“至少在距今3000年以前，中国就已经开始使用玻璃了。”下列关于普通玻璃的叙述中，正确的是 A、玻璃是人类最早使用的硅酸盐材料 B、玻璃在加热熔化时有固定的熔点 C、制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英 D、普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅 12.实验室可用广口瓶贮存固体试剂，细口瓶存放液体试剂，但是有些试剂必须贮存在具橡胶塞的玻璃试剂瓶中。以下物质必须贮存在具有橡胶赛的玻璃试剂瓶中的是 。 ①KOH溶液 ②盐酸 ③水玻璃 ④氟气 ⑤氢氟酸 ⑥澄清石灰水 ⑦硝酸⑧NaOH溶液 13.硅和碳最外层都有4个电子，且都是典型的非金属单质。下列关于硅和碳的说法中，你认为合理的有 ①硅和碳常温时都不与任何酸反应②硅和强碱溶液反应，碳不反应③单质硅比单质碳还原性强④单质硅和单质碳都能在羊其中燃烧⑤单质硅合单质碳都能与氢氟酸反应⑥硅能与氯气化合生成四氯化硅，碳也能与氯气化和生成四氯化碳⑦硅刻意制造集成电路，也可以用来制造硅合金 5