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2019-2020年高一化學(xué)《硅 無機(jī)非金屬材料》教學(xué)設(shè)計 核心知識點及知識點解讀 一、半導(dǎo)體材料與單質(zhì)硅 1、單質(zhì)硅的物理性質(zhì)： 2、硅的化學(xué)性質(zhì)：常溫下不活潑，除氟氣、氫氟酸和強堿外，一般不與其他物質(zhì)反應(yīng)。加熱條件下，可與氧氣反應(yīng)。 Si + O2 加熱===== SiO2 Si + 2F2 === SiF4 Si + 4HF === SiF4 ↑+ 2H2↑ 3、硅的工業(yè)制法： 工業(yè)上，用焦炭在電爐中還原SiO2得到含有少量雜質(zhì)的粗硅后再提純。 SiO2 + 2C 高溫===== Si + 2CO↑ 4、硅的主要用途：作半導(dǎo)體材料；制造太陽能電池；制造硅合金等。 二、二氧化硅與光導(dǎo)纖維 1、物理性質(zhì) 2、化學(xué)性質(zhì) SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O SiO2 + CaO 高溫===== CaSiO3 SiO2 + 4HF == SiF4↑ + 2H2O 3、二氧化硅的用途：制造電子元器件、光學(xué)儀器、精密儀器軸承、光導(dǎo)纖維、石英鐘、工藝品、玻璃等。 三、硅酸鹽與無機(jī)非金屬材料 1、玻璃、水泥 玻 璃 水 泥 原 料 純堿（Na2CO3）石灰石（CaCO3）石英（SiO2） 主要原料 石灰石 粘土 輔助原料 適量的石膏等 原 理 高溫下復(fù)雜物理化學(xué)變化 高溫下復(fù)雜物理化學(xué)變化 化學(xué)方程式 Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2 CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2 主要成分及特性 普通玻璃 鈉玻璃（Na2OCaO6SiO2）玻璃是非晶體，稱為玻璃態(tài)物質(zhì)無固定熔點，在某一溫度范圍內(nèi)軟化可加工成制品 3CaOSiO2硅酸三鈣、2CaOSiO2硅酸二鈣、3CaOAl2O3鋁酸三鈣 2、無機(jī)非金屬材料： 高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、生物陶瓷、壓電陶瓷等 能力考題剖析 例1：下列說法不正確的是（ ） A、 制取水泥和玻璃的原料中均有石灰石 B、 普通玻璃是電的絕緣體，這種透明的固體物質(zhì)是晶體 C、 等物質(zhì)的量的SiO2與CaCO3在高溫下煅燒，殘留物質(zhì)為一純凈物 D、 石英玻璃經(jīng)受溫度劇變且能抵抗酸堿的腐蝕 解析：制造水泥的原理主要是石灰石和粘土，制造玻璃的原料主要是石灰石、純堿、石英，二者都用到石灰石，A正確；玻璃是混合物，不是晶體，B錯誤；石英玻璃的主要成分是二氧化硅，他能與氫氟酸和強堿反應(yīng)。 答案：BD 自主性學(xué)習(xí)與測評 一、選擇題 1、下列說法摘自某雜志，你認(rèn)為無科學(xué)性錯誤的是 （ ） 鉛筆芯的原料是鉛，兒童使用不能用嘴咬鉛筆，以免中毒。 CO有毒，生有煤爐的居室，可以放數(shù)盆水，使生成的CO被吸收，防止中毒。 硅的提純與應(yīng)用，促進(jìn)了半導(dǎo)體元件與集成芯片的發(fā)展，可以說“硅是信息技術(shù)革命的催化劑”。 在農(nóng)業(yè)溫室大棚內(nèi)燃燒廢橡膠，產(chǎn)生的CO2不利于植物的生長。 2、融化NaOH的坩堝可以選用 （ ） A、瓷坩堝 B、石英坩堝 C、鐵坩堝 D、鋁坩堝 3、下列說法錯誤的是 （ ） A、水銀不是銀 B、純堿不是堿 C、半導(dǎo)體不導(dǎo)電 D、硅膠不是膠體 4、下列關(guān)于硅的說法不正確的是 （ ） 硅是非金屬元素，但它的單質(zhì)是灰黑色的，有金屬光澤。 硅的導(dǎo)電能力界于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料。 當(dāng)加熱到一定溫度時，硅能與O2、Cl2等非金屬單質(zhì)反應(yīng)。 硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)。 5、下列物質(zhì)不能由單質(zhì)直接化合生成的是 （ ） A、FeCl3 B、CuS C、SiO2 D、Al2O3 6、下列溶液能用玻璃瓶盛放，但不能用玻璃塞的是 （ ） Na2SiO3 溶液 B、HF溶液 C、NaNO3溶液 D、NaCl溶液 7、某硅酸鹽樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為58.6％，其化學(xué)組成用氧化物形式可表示，則值等于 ( ) A．0.5 B．1 C．2 D．3 8、下列說法不正確的是 ( ) A．陶瓷分為氧化物陶瓷和非氧化物陶瓷 B．生產(chǎn)普通水泥的原料是石灰石和黏土 C．玻璃是一種新型無機(jī)非金屬材料 D．氮化硼(BN)陶瓷是一種新型無機(jī)非金屬材料 9、長期在二氧化硅粉塵含量較多的地方，如采礦、翻砂、噴砂、制陶瓷、制耐火材料等場所工作的人易患一種職業(yè)病，這種病是 ( ) A．心臟病 B．矽肺病 C．結(jié)石 D．貧血 10、下列敘述中，不正確的是 ( ) A．硅和鍺都是重要的半導(dǎo)體材料 B. 地殼中含量占第一、二位兩種元素組成的一種化合物為 C．自然界里存在大量的單質(zhì)硅、二氧化硅和硅酸鹽 D．在硅酸鈉溶液中通入有白色膠狀沉淀產(chǎn)生 11、CO2通入下列溶液中至過量，出現(xiàn)渾濁的是 （ ） A、Ba（NO3）2溶液 B、澄清的石灰水 C、Na2SiO3溶液 D、飽和的Na2CO3溶液 12、H.W.Kroto、R.E.Smalley和R.F.Curl三位科學(xué)家因發(fā)現(xiàn)C60 而于1996 年榮獲諾貝爾化學(xué)獎，請問C60的分子結(jié)構(gòu)是 　 ( 　　) A．層狀結(jié)構(gòu) B．網(wǎng)狀結(jié)C．正三棱錐結(jié)構(gòu) D、形似足球，球內(nèi)是空的。 13、當(dāng)物質(zhì)的循環(huán)平衡被打破了會對環(huán)境造成巨大的影響，目前碳的循環(huán)平衡 已被打破，使CO2的濃度劇增,從而造成的環(huán)境影響是 　 (　　) A．溫室效應(yīng) B．酸雨 C． 地震D.火山爆發(fā) 14、能將Na2SiO3、CaCO3、SiO2三種白色粉末鑒別開來的試劑是 　　?。ā　　。? Ａ、苛性鈉溶液　?。?、水　　Ｃ、氫氟酸　?。?、稀鹽酸 15、在一定條件下，下列物質(zhì)不能和ＳｉＯ２反應(yīng)的是　　　　　　　　?。ā　　。? ①焦碳?、诩儔A?、厶妓徕}?、軞浞帷、菹跛帷、逇溲趸洝、哐趸}　⑧氟氣 Ａ、③⑤⑦⑧?。?、⑤⑦⑧?。?、⑤⑧?。?、⑤ 二、填空 16、有一種礦石，經(jīng)測定鎂、硅、氧的質(zhì)量比為12∶7∶16。 用鹽的組成表示其化學(xué)式： 用氧化物的組成表示其化學(xué)式： 該礦石的成分屬于 （填物質(zhì)的類別） 17、某科研小組用高嶺土(主要成分是Al2O32SiO22H2O并含少量CaO、Fe2O3)研制新型凈水劑(鋁的化合物)，其實驗步驟如下：:將土樣和純堿混勻，加熱熔融，冷卻后用水浸取熔塊，過濾，棄去殘渣，濾液用鹽酸酸化，經(jīng)過濾分別得到沉淀和溶液，溶液即為凈水劑。 (1)寫出熔融時主要成分與純堿反應(yīng)的化學(xué)方程式(Al2O3與純堿的反應(yīng)和SiO2與純堿的反應(yīng)相似) _______________________________________ (2)最后的沉淀物是 ，生成該沉淀的離子方程式是 (3)實驗室中常用瓷坩堝、氧化鋁坩堝和鐵坩堝，本實驗應(yīng)選用的坩堝為 。 18、下列幾種情況都有白色沉淀物質(zhì)生成，其中生成物的化學(xué)成分相同的是( )  (1)塊狀純堿久置于空氣中生成的白色粉末 (2)盛澄清石灰水的燒杯內(nèi)壁附著的白色物質(zhì) (3)生石灰久置于空氣中生成的白色物質(zhì) (4)Na2SiO3水溶液置于敞口容器中，溶液中出現(xiàn)的白色渾濁 　A.(1)、(4) B.(2)、(3) C.(1)、(2) D.(3)、(4) 三、計算 22、將一定質(zhì)量的碳和8g氧氣在密閉容器中高溫下反應(yīng)后，恢復(fù)到原來溫度，測得容器內(nèi)壓強是反應(yīng)前的1.4倍，求參加反應(yīng)的碳的質(zhì)量。 答 案 1—10 C、C、C、D 、B、A、C、C、B 、C 11---15 CD、D、A、Ｄ、Ｄ 16、Mg2SiO4 2 MgO.SiO2 硅酸鹽 17、Al2O3 +Na2CO3 =△=2NaAlO2 + CO2↑ SiO2 + Na2CO3 ==高溫=Na2SiO3 +CO2↑ 硅酸 、2H+ +SiO32- =H2SiO3↓ 鐵坩堝21、B 18、 1mol22.4L 1mol 22.4L 所以 設(shè)有質(zhì)量為的C參加反應(yīng)： C ～ 氧化物 12g 22.4L x ∴