江苏省大丰市南阳中学高考化学一轮复习 及其化合物和无机非金属材料学案.doc

学案10 硅及其化合物和无机非金属材料姓名 日期 一、硅及其化合物1、硅在地壳中含量仅次于氧居第 位。在自然界中以 存在，是构成矿物和岩石的主要成分。（1）结构类似金刚石的 晶体， 构型，空间网状结构。（2）物理性质 。（3）化学性质常温下，硅的化学性质不活泼，除 外，硅不跟其他物质，如氧气、氯气、硫酸、硝酸等起反应。在加热条件下，硅能跟一些非金属反应。常温下：si与f2 si与hf酸 si与naoh溶液 高温下：si与o2 si与c （4）工业制法工业生产粗硅： 提纯方法：（反应式） 、 （5）用途： 。2、二氧化硅sio2 （1）结构：空间网状结构的 晶体。1个si原子同 个o原子形成共价键，1个o原子同 个si原子形成共价键。1mol sio2晶体中约含 个sio共价键构成一个最小的环需要 个原子。（2）物理性质：也叫硅石，熔沸点 ，硬度 。（3）化学性质：二氧化硅的化学性质不活泼，不与水反应，也不与酸（氢氟酸除外）反应，但能与碱性氧化物或强碱反应生成盐。sio2与naoh sio2与cao sio2与caco3 sio2与na2co3 特性：sio2与hf （4）二氧化硅用途： 。光导纤维(光纤)(1)光导纤维的特点：传导光的能力非常强，抗干扰性能好，不发生电辐射等。(2)光导纤维的应用：通讯、医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等。3、硅酸h2sio3 原硅酸h4sio4（1）结构、物理性质：原硅酸是 色胶状沉淀，失水变成硅酸。（2）特性：不溶于水的二元弱酸，分散在水中形成 。热分解产物为 和 。 （3）制法： 思考1、如何由二氧化硅制得硅酸？ 2、设计一个实验比较硅酸和碳酸的酸性强弱？ 4、硅酸盐一般 溶于水（1）硅酸钠可溶于水，水溶液俗称 ，是一种无色粘稠的液体。用途：；。（2）硅酸盐硅酸、原硅酸及其缩水结合而成的各种酸所对应的盐，统称硅酸盐。硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分，种类很多，结构复杂，常用氧化物的形式来表示组成。例如：硅酸钠na2sio3表示成 镁橄榄石mg2sio4表示成 高岭石al2si2o5(oh)4表示成 正长石kalsi3o8表示成 （3）粘土：主要成分属于硅酸盐，可用于制造和小结二、无机非金属材料 (1)传统无机非金属材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。常见硅酸盐材料水泥玻璃陶瓷生产原料石灰石、黏土纯碱、石灰石、石英黏土主要设备水泥回转窑玻璃熔炉陶瓷窑普通水泥：主要原料： ， 主要成分： ， ， 普通玻璃：主要原料： ， 主要化学方程式： ， 主要成分： ， ， （2）. 新型无机非金属材料的特性：半导体材料，超硬耐高温材料，发光材料等。新型无机非金属材料的特性特性用途(1)耐高温、强度高制汽轮机叶片、轴承、永久性模具等(2)具有电学特性作绝缘体、半导体、导体、超导体等(3)具有光学特性用于医疗、信息处理、通讯等(4)具有生物功能用于制人造牙齿、人造骨骼等高温结构陶瓷(1)高温结构陶瓷的优点：能经受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等。(2)高温结构陶瓷的种类：氧化铝陶瓷：又称人造刚玉，具有熔点很高、硬度高的优点。可用于作坩埚、高温炉管、球磨机、高压钠灯的灯管等。氮化硅陶瓷：具有硬度极高、耐磨损、抗腐蚀和抗氧化能力等优点。可用于制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具、发动机部件等。(si3n4) 碳化硼陶瓷：具有熔点高、硬度大的优点。广泛应用于工农业生产、原子能工业、宇航工业等。 随堂练习【练习1】硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：（1）制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(sihcl3)还原法是当前制 备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：写出由纯sihcl3，制备高纯硅的化学反应方程式_。整个制备过程必须严格控制无水无氧。sihcl3遇水剧烈反应生成h2sio3、hcl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式 ；h2还原sihcl3过程中若混入o2，可能引起的后果是_。（2）下列有关硅材料的说法正确的是_（填字母）。a氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承b高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料-光导纤维c普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高 d盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅（3）硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实验现象并给予解释 【练习2】下列物质的除杂方法