第一节硅无机非金属材料学案.doc

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：SiO22C 。该反应中，氧化剂是 ，还原剂是 。（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+CaO CaSiO3 。(3)与某些碳酸盐(高温)： SiO2 + Na2CO3 ；SiO2 + CaCO3 。思考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：较活泼金属氧化物较不活泼金属氧化物二氧化硅水 , 如：粘土（Al2O32SiO26H2O ）。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)。玻璃：主要原料 、 、 ，玻璃是混合物，无固定熔点。主要反应： 、 。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 。陶瓷：主要成分硅酸盐，以 为原料经高温烧结而形成。(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 （ ）铜 铝 石英砂 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.F2 B.HF C.KOH溶液 D.Cl24.下列各组离子在水中能大量共存的是 ( )AK+、H、SO42、S2BNa+、K+、H+、SiO32-CNa+、Cl-、OH、HCO3DNa+、H+、NO3-、SO42-5.高岭土可表示为Al2Si2Ox(OH)y，其中x、y分别为 （ ）A7、2B5、4C6、3D3、66.下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是 ( )ACO2H2CO3 BSiO2Na2SiO3 CNa2O2Na2CO3 DSiO2H2SiO37.将过量的CO2分别通入CaCl2溶液，Na2SiO3溶液，Ca(ClO)溶液，饱和Na2CO3溶液,最终有沉淀析出的是 ( )A. B. C. D.8.下列试剂可用带玻璃塞的玻璃瓶保存的是 ( )A硅酸钠溶液 B盐酸 C氢氟酸 D氢氧化钠溶液9.在SiO2+3C SiC+2CO反应中，氧化剂和还原剂的质量比为 （ ）A1 : 2 B1 : 3 C3630 D603610.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+CO2B.水玻璃