内容正文:
第三单元
课题1
知识点一
知识点二
知识归纳
规律方法
课时跟踪训练
高考感悟
新知
层析突破
知能
整合提升
应用
创新演练
即时巩固
课题1 无机非金属材料
1.传统硅酸盐材料概述
(1)生产原料: 、 、钾长石、钠长石等。
(2)结构:一般都含有[SiO4]4-。
(3)共性:大多具有稳定性强、硬度高、熔点高、难溶于水、绝缘、耐 等特点。
传统硅酸盐材料
[自读教材·夯基础]
黏土
石英
腐蚀
2.陶瓷
(1)制备原料: 、水、彩釉。
(2)条件:高温烧结。
(3)种类:土器、炻器、 等。
(4)性质:抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等。
3.玻璃
(1)生产原料: 、石灰石、 。
(2)主要成分:Na2SiO3和 。
黏土
瓷器
石英砂
纯碱
CaSiO3
(3)反应原理:
Na2CO3+SiO2eq \o(=====,\s\up17(高温))Na2SiO3+CO2
(4)特种玻璃:
品种主要有:石英玻璃、 玻璃、玻璃纤维、 玻璃等。
CaCO3+SiO2eq \o(=====,\s\up17(高温))CaSiO3+CO2
光学
钢化
4.水泥
(1)原料: 、黏土和辅助原料(如石膏等)。
(2)主要成分:3CaO·SiO2、 、3CaO·Al2O3、4CaO·Al2O3·Fe2O3等。
(3)性质:在空气和水中逐渐硬化。
(4)用途:作建筑材料,制成水泥砂浆或 。
石灰石
2CaO·SiO2
混凝土
[跟随名师·解疑难]
(1)陶釉料中主要含有一些金属及金属氧化物,如红色Cu2O。
(2)玻璃没有固定的熔点,在一定温度范围内逐渐软化。在软化状态时,可以被吹成各种形状的玻璃制品。
(3)石膏的作用是调节水泥的硬化速度。
(4)水泥的主要成分常用氧化物的形式表示,但水泥的主要成分是硅酸盐、铝酸盐,而不是氧化物。
(5)水泥吸水能力强,储存和运输过程中注意防水、防潮。
[例1] 下列有关传统硅酸盐材料的说法不正确的是
( )
A.生产普通玻璃和普通水泥的原料中都含有石灰石
B.玻璃加热熔化时有固定的熔点
C.生产陶瓷的原料主要为硅酸盐
D.玻璃的成分中含有SiO2,不能用带磨砂玻璃塞的试剂瓶盛放烧碱
[剖析典例·探技法]
[名师解析] 生产玻璃的主要原料是石英砂、石灰石和纯碱,生成水泥的主要原料是石灰石和黏土,生产陶瓷的主要原料是黏土,黏土的主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O,为硅酸盐。玻璃不是晶体,在熔化时没有固定的熔点。SiO2能与NaOH反应生成Na2SiO3,使瓶塞与瓶口粘在一起。
[答案] B
[名师点睛]
磨砂处理后的玻璃,在常温下极易被强碱或强碱性物质腐蚀。未磨砂处理的玻璃在常温下耐碱,在高温下不耐碱。因此常温下盛装NaOH等强碱溶液可用玻璃瓶,但不能用磨砂玻璃塞;加热熔化NaOH等强碱固体时,不能用玻璃试管或瓷坩埚,通常用铁坩埚。
新型无机非金属材料
[自读教材·夯基础]
1.新型陶瓷
(1)碳化硅(SiC):又称金刚砂,结构与 相似,硬度大、耐高温,可作航天器的涂层材料。工业上制备碳化硅的化学方程式为 。
(2)氮化硅熔点 、硬度 、化学性质 ,它的制造方法有多种,可以将高纯硅与纯氮气混合,在1 300 ℃条件下反应制得,化学方程式为 ;也可以用四氯化硅和氮气在氢气保护下反应制得,化学方程式为
。
金刚石
SiO2+3Ceq \o(=========,\s\up17(>1 900 ℃))SiC+2CO↑
高
大
稳定
3Si+2N2eq \o(========,\s\up17(1 300 ℃))Si3N4
3SiCl4+2N2+6H2===Si3N4+12HCl
2.单晶硅
硅是目前半导体工业最重要的基础材料,其 对杂质十分敏感,必须首先制备高纯度的硅。高纯度硅制备的主要反应:
(1) 。
(2) 。
(3) 。
导电特性
SiO2+2Ceq \o(==============,\s\up17(1 600~1 800 ℃))Si+2CO
Si+3HCleq \o(==