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第一节硅无机非金属材料 第1课时 第四章材料家族中的元素 沙井中学化学科组 一 单质硅与半导体材料 1 存在和状态 1 只有化合态 无游离态 2 物理性质 灰黑色 有金属光泽 硬而脆的固体 熔沸点较高 单质硅的导电性介于导体和绝缘体之间 2 晶体硅和无定型硅 一 单质硅与半导体材料 3 化学性质 不活泼 1 常温下 Si 4HF SiF4 2H2 Si 2NaOH H2O Na2SiO3 2H2 2 加热时 与某些非金属反应 Si O2 SiO2 5 用途 半导体材料 4 工业制硅 SiO2 2C Si 2CO Si 2F2 SiF4 二 二氧化硅与光导纤维 1 SiO2物理性质 熔点高 硬度大 俗名 水晶 二 二氧化硅与光导纤维 1 SiO2物理性质 熔点高 硬度大 俗名 水晶 石英 二 二氧化硅与光导纤维 1 SiO2物理性质 熔点高 硬度大 俗名 水晶 石英 玉 不纯 二 二氧化硅与光导纤维 1 SiO2物理性质 熔点高 硬度大 俗名 水晶 石英 玉 不纯 玛瑙 二 二氧化硅与光导纤维 2 SiO2晶体结构 正四面体空间网状结构 二 二氧化硅与光导纤维 3 SiO2化学性质 1 酸性氧化物通性 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 3 与氢氟酸反应 SiO2 4HF SiF4 2H2O 2 氧化性 二 二氧化硅与光导纤维 4 用途 光导纤维 二 二氧化硅与光导纤维 4 用途 光导纤维 石英钟表压电材料 5 硅酸 H2SiO3 实验室制备 强酸制弱酸 Na2SiO3 CO2 H2O Na2CO3 H2SiO3 Na2SiO3 2HCl 2NaCl H2SiO3 硅酸比碳酸酸性还弱 硅酸盐 三 硅酸盐与无机非金属材料 硅酸钠 Na2SiO3 钾长石 KAlSi3O8 镁橄榄石 Mg2SiO4 黏土 Al2SiO3 OH 4 石棉 CaMg3Si4O12 Na2O SiO2 2MgO SiO2 Al2O3 SiO2 2H2O K2O Al2O3 6SiO2 CaO 3MgO 4SiO2 1 玻璃 三 硅酸盐与无机非金属材料 原料 纯碱 石灰石 石英 方程式 Na2CO3 SiO2Na2SiO3 CO2 CaCO3 SiO2CaSiO3 CO2 钠玻璃主要成分 Na2SiO3 CaSiO3 SiO2 设备 玻璃熔炉 2 水泥 三 硅酸盐与无机非金属材料 原料 粘土 石灰石和石膏 作用是调节水泥硬化速度 水泥主要成分 硅酸三钙 3CaO SiO2硅酸二钙 2CaO SiO2铝酸三钙 3CaO Al2O3 设备 水泥回转窑 3 陶瓷 三 硅酸盐与无机非金属材料 4 新型陶瓷 高温结构陶瓷 氮化硅Si3N4碳化硅SiC 俗名金刚砂生物陶瓷 Al2O3 ZrO2压电陶瓷 钛酸钡BaTiO3 钛酸铅PbTiO3 原料 黏土 xAl2O3 ySiO2 2H2O 三 硅酸盐与无机非金属材料 硅酸钠 Na2SiO3 实验4 2 P71 硅酸盐是由硅 氧和金属组成的化合物的总称 Na2SiO3溶液 水玻璃 木材防火 黏胶剂等 Na2SiO3 Na2O SiO2 Al2 Si2O5 OH 4 Al2O3 2SiO2 2H2O Ca Al2Si3O10 3H2OKAlSi3O8 钙沸石 正长石 高岭石 四 硅酸盐的改写 硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分 5 5 工业制粗硅 课本练习 SiO2 2C Si 2CO 高温 粗硅提纯 Si 2Cl2 SiCl4 高温 SiCl4 2H2 Si 4HCl 高温 1 制造光导纤维的主要原料是 A 晶体硅B 二氧化硅C 石墨D 硅酸钠2 下列各组物质有关性质关系的比较 正确的是 A 稳定性 CO2 SiO2B 酸性 H2SiO3 H2CO3C 熔点 SiO2 CO2 干冰 D 导电能力 Si Cu3 下列物质中 不能用玻璃瓶来盛装的是 A 烧碱溶液B 浓硫酸C 氢氟酸D 碳酸钠溶液4 要除去SiO2中的CaO杂质 最适宜的试剂是 A 纯碱溶液B盐酸C硫酸D苛性钠溶液5 加热熔融烧碱时应使用下列哪种坩埚 A 石英坩埚B 普通玻璃坩埚C 铁坩埚D 陶瓷坩埚 B C C B C 2 在实验室里 将细砂粉 SiO2 与镁粉混合加热 也可得到粗硅 反应的化学方程式为 这样得到的硅不纯净 往往含有过量的镁 氧化镁及硅化镁 Mg2Si 等 这些杂质可用盐酸除去 有关反应的化学方程式为 MgO 2HCl MgCl2 H2O Mg2Si 4HCl 2MgCl2 SiH4 水泥的标号水泥的标号是水泥强度大小的标志 测定水泥标号的抗压强度 系指水泥砂浆硬结28d后的强度 例如检测得到28d后的抗压强度为310kg cm2 则水泥的标号定为300号 抗压强度为300 400kg cm2者均算为300号 普通水泥有 200 250 300 400 500 6