内容正文:
转 化 应 用
基础逐点清(一)
硅及其化合物
基础逐点清(二)
无机非金属材料
第 三 板 块
1
大主题整合(七) 无机非金属材料(3课时教学)
课标要求
1. 结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解碳、硅及其重要化合物的主要性质。
2. 结合实例认识碳、硅及其化合物的多样性。
3. 了解通过化学反应可以探索物质的性质,实现物质的转化,认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用中的重要价值。
微课时突破1 基础知识一课过(零散知识系统化,为深化学习奠基)
1.硅单质
存在 自然界中硅元素仅有化合态
物理性质 灰黑色固体,有金属光泽
脆,熔点 ,硬度___
高
大
Na2SiO3+2H2↑
续表
续表
2.二氧化硅
存在 普通的沙(细小的石英晶体)
水晶(纯石英,无色透明晶体)
物理性质 难溶于水,熔点 、硬度___
高
大
Na2SiO3+H2O
Na2SiO3+CO2↑
续
表
3.硅酸
难
弱
制备 由可溶性硅酸盐(如Na2SiO3)与盐酸等反应制得:Na2SiO3+2HCl===H2SiO3↓+2NaCl
用途 硅胶可用作催化剂的载体和袋装食品、瓶装试剂等的干燥剂
续表
4.硅酸盐(硅酸钠)
物理性质 白色、可溶于水的粉末状固体,其水溶液俗称________,有黏性
化学性质 ①与盐酸反应的化学方程式:Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓。
②与CO2水溶液反应的化学方程式:Na2SiO3+H2O+CO2===Na2CO3+H2SiO3↓
水玻璃
续表
[验收评价]
1.在无机非金属材料中,硅一直扮演着主要的角色。下列说法正确的是( )
A.在高温下,能发生反应SiO2+Na2CO3===Na2SiO3+CO2↑,能证明H2SiO3的酸性大于碳酸
B.SiO2是酸性氧化物,可以与水反应:SiO2+H2O===H2SiO3
C.SiO2广泛用作制作光导纤维,光导纤维遇强酸强碱都会“断路”
D.5G手机运行速度更快,主要是因为采用了更高端的芯片,芯片主要由Si组成
答案:D
解析:在高温下,能发生反应SiO2+Na2CO3===Na2SiO3+CO2↑,是因为高沸点物质制备了低沸点物质,不能证明H2SiO3的酸性大于碳酸,A错误; SiO2是酸性氧化物,但SiO2与H2SiO3均不溶于水,故不与水反应,B错误;除氢氟酸外,二氧化硅通常不与酸反应,故光导纤维遇强酸不会“断路”,C错误;硅是优良的半导体材料,芯片主要由Si组成,D正确。
2.[双选]信息技术离不开芯片,现代芯片离不开高纯度的硅,工业上生产高纯硅的工艺流程如下:
答案:CD
3.硅是无机非金属材料的主角,硅的氧化物和硅酸盐占地壳质量的90%以上。
(1)写出通信中硅的氧化物的一种用途:__________________________________________________________。
(2)科学家用金属钠、四氯化碳和四氯化硅制得了碳化硅纳米棒,反应的化学方程式为8Na+CCl4+SiCl4===SiC+8NaCl。
①该反应中Si元素的化合价为__________价。
②其中还原产物的化学式为__________。
③高温真空环境中,C与SiO2反应也可以生成SiC,同时生成一种有毒的气体,写出该反应的化学方程式:________________________________。
(3)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧,说明Na2SiO3溶液可以用作__________;设计简单实验比较醋酸与H2SiO3酸性的强弱(用化学方程式回答):____________________________________________。
1.传统无机非金属材料
主要成分 3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3 Na2O·CaO·6SiO2 —
续表
2.新型无机非金属材料
(1)新型陶瓷
组成 不再限于传统的硅酸盐体系
特性和功能 在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特性和功能
碳化硅化学式 SiC
俗称 金刚砂
结构 碳原子和硅原子通过共价键连接具有类似金刚石的结构,属于 晶体
性能、用途 硬度大,用作砂纸、砂轮的磨料;具有优异的高温抗氧化性能,用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料
共价
续表
(2)碳纳米材料
富勒烯 由碳原子构成的一系列笼形分子的总称 代表物C60。开启碳纳米材料研究和应用的新时代
碳纳
米管 由石墨片层卷成的管状物,其有纳米尺度的直径 用于生产复合材料、电池和传感器
石墨烯 只有一个碳原子直径厚度的单层石墨 应用于光电器件、超级电容器、电池和复合材料
[验收评价