高中化学.材料组成的优化学案(无答案)选修讲解

材料组成的优化材料组成的优化 学习学习目标：目标： 1.了解改变材料的组成的方法。 2.了解硅酸盐材料和特种陶瓷。 3.了解常见的提高材料的纯度的方法。 情感目标：情感目标： 通过对材料组成的优化的学习，培养学生学习化学的兴趣。 学习学习重点难点重点难点：材料组成的优化的方法 学习过程：学习过程： 【问题】合金的性质及特点有哪些？常见的硅酸盐工业指的是哪些？ 一、改变材料的组成 1 合金： （1）定义： （2）合金的类型：合金可以分为三种类型： A、金属固溶体：这是一种金属均匀地分布在另一种金属内形成的复合体，是固态溶液。 固溶体只有一种晶格类型。像黄铜（67%Cu，33%Zn） 、银与金的合金都是金属固溶体。 B、金属互化物：金属与金属之间生成的化合物。其组成有的是固定不变的，如铜化锌 （ZnCu） 、碳化铁（Fe3C）等；有的是可变的，如铜锡合金就有 Cu5Sn、Cu31Sn8、Cu3Sn 等 多种不同组成。金属互化物不能用通常的化合价来解释。 C、机械混合物：其晶体由两种或两种以上的晶体结构混合而成，每一小晶体中只有一 种金属。同前两类合金不同，机械混合物的组成是非均一的。钢、生铁、青铜等属这一 类合金。 （3）合金的性质： 2 贮氢合金： 贮氢反应： 3 硅酸盐材料和特种陶瓷 （1）水泥 水泥的制取原料： 普通水泥的主要成分是 （2）玻璃 制取玻璃的原料 制取玻璃的反应 （3）陶瓷 制造陶瓷的主要原料：粘土。 制造陶瓷的一般过程：混合、成型、干燥、烧结、冷却、成为陶器。 陶瓷的种类（根据原料、烧制温度划分） ：土器、陶瓷、瓷器、炻器等。 特种陶瓷特种陶瓷是有别于传统或普通陶瓷而言的，又叫高技术陶瓷高技术陶瓷、先进陶瓷先进陶瓷、精细陶瓷精细陶瓷、新新 型陶瓷、现代陶瓷、高性能陶瓷、工程陶瓷型陶瓷、现代陶瓷、高性能陶瓷、工程陶瓷等。 特种陶瓷是在传统陶瓷的基础上发展起来的，是指采用高度精选的原料，具有能精确控 制的化学组成，按照便于进行的结构设计及便于控制的制备方法进行制造、加工的，具有优 异特性的陶瓷。 特种陶瓷一般分为结构陶瓷和功能陶瓷两大类，结构陶瓷是指用于各种结构部件，以发 挥其机械、热、化学和生物等功能的高性能陶瓷。功能陶瓷是指那些可利用电、磁、声、光、 热、弹等性质或其耦合效应以实现某种使用功能的先进陶瓷，也可以叫做特种功能陶瓷。 二、提高材料的纯度 超纯硅的制取反应原理： 粗硅的制取反应： 粗硅提纯反应： 高纯硅的获得反应： 高纯硅的用途 练习：练习： 1 下列物质中没有固定熔点的是 A二氧化硅B硅酸钠C玻璃D氢氧化钠 2 钢化玻璃的重要用途是制造汽车车窗，钢化玻璃是普通被进行淬火处理得到的。合成钢 化玻璃的主要原料是 A纯碱、石灰石、石英、硼砂B纯碱、石灰石、石英 C石英D纯碱、石灰石、石英、氧化铝 3 某硅酸盐样品含锌 58.6%，其化学组成用氧化物形式可表示为 nZnOSiO2，则n的值等 于 A2B3C1D1/2 4 下列对制取水泥和玻璃的共同特点的叙述中，错误的是 A生产设备相同B原料中均有石灰石 C反应都在高温下进行D发生的都是复杂的物理化学变化 根据一下材料回答 5、6、7 题： 硅晶体结构类似于金属，如可刻划玻璃，低温下单质硅不活泼，与空气、H2O 、酸等均 无作用，但可与强碱和强氧化剂在适当温度下作用。如，硅能与卤素在加热或高温下生成四 卤化硅，高价态的硅化合物可在高温下被碳、镁、氢等还原剂还原成单质硅，工业上也可用 硅石与焦炭在高温下制金刚砂（SiC）。某高纯硅炼制厂却利用天然气、食盐、石英为原料 制取用作半导体材料的高纯硅（含杂质少于百万分之一）。 5 假设根据每步反应建立一个车间，该厂需建（）个车间 A3B4C5D6 6 生产原理中未涉及的反应类型是 A氧化还原反应 B置换反应C化合反应D复分解反应E分解 反应 7 该厂家不采用石英与焦炭直接制高纯硅的主要原因是 A产量太低B产品中含过量的硅石或焦炭 C产品中含 SiCD消耗能量大 8 下列关于硅的说法中，不正确的是 A、硅是地壳中含量较丰富的元素 B、在自然界里，硅存在于各种矿物质和岩石中的形式是硅酸 C、晶体硅的结构与金刚石相似，都是原子晶体 D、.硅是良好的半导体材料 9 下列中物质间的反应不能产生气体的是 石灰石和盐酸冷浓硫酸中投入铝片石英与苏打混和加强热石墨与高 温水蒸气 过氧化钠与水氟与水钠与硫酸铜溶液碳酸氢钠与氢氧化钠溶液 A、和B、和C、和D、和 10有一天然透明晶体 A 是高熔点，高硬度的物质，A 在纯氧中不能燃烧，但在高温时既能 和石灰石，又能和纯碱反应都放出气体 B，A 虽不能溶于强酸，但却能溶于氢氟酸，并 生成气体 C，A 和烧碱溶液反应生成 D 的水溶液，当气体 B 通入溶液中去，能生成不稳 定的白色胶状沉淀 E，在干燥的空气中，E 失去部分水，得到白色粉末 F，F 加热后重新 生成 A。 （1）试推断出 A、B、C、D、E、F 各是什么物质？写出其化学式。 （2）写出有关反应的化学方程式。 11已知 SiO22C = 高温Si2CO；SiC =高温SiC。 现有石英砂和