最新高中化学-碳、硅及新型无机非金属材料 精品

碳、硅及新型无机非金属材料

教学内容

1．构建碳、硅元素的知识网络

2．掌握两种元素对应的单质，氧化物、酸及其盐的重要性质

3．了解硅酸盐工业和新型无机非金属材料

二、学习指导

（一）构建知识网络

一方面抓住典型物质作为核心，尽可能向外发散和向内收效，甚至可扩展到相关的有机知识，另方面

高温

高温

△

△

（二）典型构质的性质

1．单质碳

C 原子间结合方式? （1）同素异形体的多样性

分子中所含C 原子数不同? 金刚石——原子晶体

?

石墨——混合晶体 分子晶体 （2）活性炭的重要性质和作用 ↓

多孔疏松结构→吸附力强→吸附气体或溶液里的某些有色物质。 ↓实例 ①去臭气——吸附水中有臭味物质（净化水） ②漂白——吸附某些食物和工业产品中的色素

③去毒——吸附有毒气体（如NO 2、Cl 2等）（用于防毒面具） （3）碳的化学性质 常温：稳定

加热、高温或点燃：常表现还原性，作还原剂 一般加热时，C → CO 2

高温时，C → CO

如： C+H 2O CO+H 2

2C+SiO 2 C+2CuO 2Cu + CO 2

C+4HNO 3(浓) CO 2↑+4NO 2↑+2H 2O 想一想：为什么木炭燃烧时无火焰？ 2．碳的氧化物

CO 、CO 2尽管用为碳的氧化物，但是两者的物理性质，化学性质均有较大区别，可列表比较如下：

①如何除去CO中少量CO2？

②如何除去CO2中少量CO？

③如何分离CO和CO2？

3．比较CO2和SiO2

CO2和SiO2是同主族元素形成的高价氧化物。化学性质有一定的相似性，但物理性质和某些化学性质方面却有很大差异。

（1）硅不活泼、但自然界无游离态，通常以硅酸盐形式存在

（2）硅不与一般的强酸、强氧化性酸反应，但常温却下HF反应，且能置换出其中的H。

Si+4HF==SiF4+2H2↑

（3）碳不与碱液反应，但硅常温即可与碱液反应并放出H2，表现出与Al有相似性。

高温

△ △

△ H

+

或CO 2+H 2O

OH —或△

Si+2NaOH+2H 2O==Na 2SiO 3+2H 2↑ 2Al+2NaOH+2H 2O==2NaAlO 2+3H 2↑

其它固体非金属即使与碱液反应，一般也无H 2产生。如 3S+6NaOH==2Na 2S+Na 2SO 3+3H 2O 5．碳酸正盐和酸式盐 （1）溶解性：

①大多正盐难溶于水（除K +、Na +、NH 4+） 而一般酸式碳酸盐均可溶于水

②同一种阳离子的盐 一般：酸式盐＞正盐 如 Ca(HCO 3)2＞CaCO 3 KHCO 3＞K 2CO 3 但 NaHCO 3＜Na 2CO 3

想一想：为什么在饱和Na 2CO 3溶液中通入足量的CO 2有晶体析出？ 提示：Na 2CO 3+CO 2+H 2O==2NaHCO 3 118g 18g 168g ①溶剂水量减少

②生成NaHCO 3质量比消耗的Na 2CO 3质量大 ③同温下溶解性 NaHCO 3＜Na 2CO 3 （2）与酸反应的过程及速度（同条件） H ++CO 32—

==HCO 3—

HCO 3—

+H +==H 2O+CO 2↑

放出气体速度：HCO 3—

＞CO 32—

（3）与碱液反应

Na 2CO 3+NaOH →不反应

NaHCO 3+NaOH==Na 2CO 3+H 2O

Na 2CO 3+Ca(OH)2==CaCO 3↓+2NaOH

2NaHCO 3+Ca(OH)2)(少==CaCO 3↓+Na 2CO 3+H 2O （4）热稳定性：

正盐＞相应酸式盐

如： CaCO 3 CaO+CO 2↑

Ca(HCO 3)2 CaCO 3↓+H 2O+CO 2↑

Na 2CO 3 不分解

2NaHCO 3 Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O （5）相互转化：

正盐（CO 32—）

酸式盐（HCO 3—

）

（三）硅酸盐工业简介

高温

高温

（1）主要原料：粘土

（2）生产过程：混合→成型→干燥→烧结→冷却→陶器 （3）陶与瓷的制取区别： ①原料粘土的纯度不同

②烧制温度不同。

（四）新型无机非金属材料 特性：（1）耐高温，高强度

（2）有电学、光学、生物学特性或功能

三、典型解析

例1．把26g 含有SiO 2和CaCO 3固体在高温下加热至质量不再改变，冷却后称重为17.2g 。 （1）写出有关的化学反应方程式 （2）求生成CO 2的体积（标况） （3）求原混合物中所含SiO 2的质量。 解析：（1）SiO 2+CaCO 3 CaSiO 3+CO 2↑ CaCO 3 CaO+CO 2↑

从上述反应也可比较出两种盐的热稳定性：CaSiO 3＞CaCO 3

在此高温条件下，CaCO 3不会过剩，故前后固体质量减少值即为CO 2质量。

m(CO 2)==26g －17.2g=8.8g n(CO 2)=0.2mol ，V(CO 2)= 4.48L CaCO 3 ～ CO 2

100g 1mol 20g 0.2mol m(SiO 2)=26g －20g=6g

例2．矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的，此处所措的风化作用是指矿物与水和CO 2同时作用的过程。

例如钾长石（KalSi 3O 8）风化生成高岭土[Al 2Si 2O 5(OH)4]，此后反应的离子方程式为： 2KalSi 3O 8+2H 2CO 3+9H 2O==2K ++2HCO 3—

+4H 4SiO 4+Al 2Si 2O 5(OH)4.

（1）将上述复杂硅酸盐改写成氧化物形成 ①KalSi 3O 8______________ ②Al 2Si 2O 5(OH)4 （2）上述反应能够发生的原因是______________

解：（1）将复杂硅酸盐化学式改写成氧化物时，只需将除O 以外所有的元素写出其常见氧化物，并用“·”将它们合起来，但需注意各种原子个数比符合原来的组成。在某种（或几种）氧化物前加合适

新型无机非金属材料有哪些

新型无机非金属材料有哪些 新材料全球交易网 新型无机非金属材料有哪些？“新材料全球交易网”收集整理最全新型无机非金属材料知识点。更多增值服务，请关注“新材料全球交易网”。 一、重要概念 1、新型无机非金属材料 （1）是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。 （2）包括以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。 2、陶瓷 （1）从制备上开看，陶瓷是由粉状原料成型后在高温作用下硬化而形成的制品。 （2）从组分上来看，陶瓷是多晶、多相（晶相、玻璃相和气相）的聚集体。 3、玻璃 （1）狭义：熔融物在冷却过程中不发生结晶的无机非金属物质。 （2）一般：若某种材料显示出典型的经典玻璃所具有的各种特征性质，则不管其组成如何都可称为玻璃（具有玻璃转变温度 Tg）。 玻璃转变温度：玻璃态物质在玻璃态和高弹态之间相互转化的温度。 具有Tg的非晶态新型无机非金属材料都是玻璃。 4、水泥 凡细磨成粉末状，加入适量水后，可成为塑性浆体，能在空气或水中硬化，并能将砂、石、钢筋等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，通称为水泥。 5、耐火材料 耐火度不低于1580℃的新型无机非金属材料 6、复合材料 由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观（微观）上组成具有新性能的材料。 通过复合效应获得原组分所不具备的性能。可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联，从而获得更优秀的性能。 二、陶瓷知识点 1、陶瓷制备的工艺步骤 原材料的制备→坯料的成型→坯料的干燥→制品的烧成或烧结 2、陶瓷的天然原料 （1）可塑性原料：黏土质陶瓷成瓷的基础（高岭石、伊利石、蒙脱石） （2）弱塑性原料：叶蜡石、滑石 （3）非塑性原料：减塑剂——石英；助熔剂——长石 3、坯料的成型的目的

无机非金属材料的主角——硅重点知识归纳及典型习题

重 点 突 破 锁定高考热点 探究规律方法 熔沸点高，硬度大，其中金刚石为硬度最大的物质。 2．一般情况，非金属元素单质为绝缘体，但硅为半导体，石墨为电的良导体。 3．一般情况，较强氧化剂＋较强还原剂===较弱氧化剂＋较弱 还原剂，而碳却能还原出比它更强的还原剂：SiO 2＋2C===== 高温Si ＋2CO ↑，FeO ＋C===== 高温Fe ＋CO ↑。 4．硅为非金属，却可以和强碱溶液反应，放出氢气： Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑。 5．一般情况，较活泼金属＋酸===盐＋氢气，然而Si 是非金属，却能与氢氟酸发生反应：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑。 6．一般情况，碱性氧化物＋酸===盐＋水，SiO 2是酸性氧化物，却能与氢氟酸发生反应：SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O 。 7．一般情况，较强酸＋弱酸盐===较弱酸＋较强酸盐。虽然酸 性：H 2CO 3＞H 2SiO 3，却能发生如下反应：Na 2CO 3＋SiO 2===== 高温Na 2SiO 3＋CO 2↑。 8．一般情况，非常活泼金属(Na 、K 等)才能够置换出水中的氢， 但C ＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2 。 9．一般情况，非金属氧化物与水反应生成相应的酸，如SO 3＋H 2O===H 2SO 4，但SiO 2不溶于水，不与水反应。 题组训练

1．某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半，该元素() A．在自然界中只以化合态的形式存在 B．单质常用作半导体材料和光导纤维 C．最高价氧化物不与酸反应 D．气态氢化物比甲烷稳定 解析该短周期非金属元素为Si，硅在自然界中只以化合态形式存在，A项正确；单质硅可用作半导体材料，而光导纤维的主要成分是SiO2，B项错误；Si的最高价氧化物为SiO2，其可以与氢氟酸反应，C项错误；由于非金属性Si

高中化学知识点—硅和硅酸盐工业

高中化学知识点规律大全 ——硅和硅酸盐工业 1．碳族元素 [碳族元素] 包括碳(6C)、硅(14Si)、锗(32Ge)、锡(50Sn)和铅(82Pb)5种元素．碳族元素位于元素周期表中第ⅣA族。[碳族元素的原子结构] (1)相似性： ①最外层电子数均为4个； ②主要化合价：+2价、+4价．其中C、Si、Ge、Sn的+4价化合物稳定；Pb的+2价的化合物稳定，但+4价的Pb的化合物却是不稳定的，如PbO2具有强氧化性。 (2)递变规律：按碳、硅、锗、锡、铅的顺序，随着核电荷数的增加，电子层数增多，原子半径增大，失电子能力增强，得电子能力减弱，非金属性减弱，金属性增强。由于碳族元素的最外层为4个电子，因此由非金属性向金属性递变的趋势很明显。在碳族元素的单质中，碳是非金属；硅虽然是非金属，但却貌似金属(为灰黑色固体)，且为半导体；锗具有两性，但金属性比非金属性强，为半导体；锡和铅为金属。 *[C60]C60与金刚石、石墨一样，都属于碳的同素异形体。C60是一种由60个碳原子构成的单质分 子，其形状如球状的多面体，在C60分子中有12个五边形和20个六边形。 [硅] (1)硅在自然界中的含量：硅在地壳中的含量居第二位(含量第一位的为氧元素)。 (2)硅在自然界中的存在形式：自然界中无单质硅，硅元素全部以化合态存在，如二氧化硅、硅酸盐等．化合态的硅是构成地壳的矿石和岩石的主要成分。 (3)单质硅的物理性质：单质硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。其熔点、沸点很高，硬度很大(晶体硅的结构类似于金刚石)。晶体硅是半导体。 (4)单质硅的化学性质： ①在常温下，硅的化学性质不活泼，不与O2、Cl2、H2SO4、HNO3等发生反应，但能与F2、HF和强碱反应。例如：Si + 2NaOH + H2O ＝Na2SiO3 + 2H2↑ ②在加热时，研细的硅能在氧气中燃烧：Si + O2SiO2 (5)用途： ①硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可制成太阳能电池。 ②利用硅的合金，可用来制造变压器铁芯和耐酸设备等。 (6)工业制法．用焦炭在高温下还原SiO2可制得含有少量杂质的粗硅： SiO2 + 2C Si + 2CO↑ [二氧化硅] (1)二氧化硅在自然界中的存在：天然二氧化硅叫硅石。石英的主要成分为二氧化硅晶体，透明的石英晶体叫做水晶，含有有色杂质的石英晶体叫做玛瑙。二氧化硅是一种硬度很大、熔点很高的固体。 (2)化学性质： ①SiO2是酸性氧化物．例如：SiO2+CaO CaSiO3 SiO2还可与NaOH反应：SiO2 + 2NaOH(水溶液中或熔融态) ＝Na2SiO3 + H2O 注意a．由于SiO2与强碱溶液反应生成了粘性很强的Na2SiO3溶液，因此盛放碱性的试剂瓶不能用玻璃塞，以防止瓶塞和瓶子粘在一起． b．SiO2不溶于水，也不与水反应．因此，不能通过SiO2与H2O反应的方法来制取其对应的水化物——硅酸(H2SiO3)．制取H2SiO3的方法如下： Na2SiO3 + 2HCl ＝2NaCl + H2SiO3↓ 或Na2SiO3 + CO2 + H2O ＝Na2CO3 + H2SiO3↓ 硅酸(H2SiO3)不溶于水，其酸性比H2CO3还弱。 ②SiO2能与氢氟酸发生反应：4HF + SiO2＝SiF4 + 2H2O SiO2是玻璃的主要成分，因此盛氢氟酸的试剂瓶不能用玻璃容器（可用塑料瓶）。 (3)用途： ①二氧化硅是制造高性能通讯材料——光导纤维的重要原料。 ②石英用来制造石英电子表、石英钟。较纯净的石英用来制造石英玻璃，石英玻璃常用来制造耐高温的化学仪器。 ③水晶常用来制造电子工业中的重要部件、光学仪器、工艺品和眼镜片等。 ④玛瑙用于制造精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品。

高中化学-碳硅知识

碳、硅及其化合物 教学目标： 1．了解碳元素、硅元素的单质的主要性质及应用。 2.了解碳元素、硅元素的重要化合物的主要性质及应用。3.了解碳元素、硅元素的单质及其重要化合物对环境质量的影响。 教学重难点： 了解碳元素、硅元素的重要化合物的主要性质及应用 教学过程： 考点一碳、硅及其重要化合物的性质 1．碳、硅元素的存在形态 (1)碳元素在自然界中既有游离态又有化合态。碳的同素异形体有金刚石、石墨、无定形碳、C60等。 (2)硅元素在地壳中的含量占第二位，仅次于氧元素，全部以化合态存在，是一种亲氧元素，单质 硅有晶体和无定形两种。 2．碳、硅单质的结构、物理性质与用途的比较 碳硅 金刚石：空间网状结构 结构晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构 石墨：层状结构 物理金刚石熔点高、硬度大石墨熔点晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、硬度大、熔性质高、质软，有滑腻感点高 金刚石用于制造切割刀具，石墨用晶体硅用作半导体材料，制造硅芯片和硅太阳能用途 作电极、铅笔芯电池 3.碳、硅单质的化学性质

与O2反应 点燃 O2足量：C＋O2=====CO2 点燃 O2不足：2C＋O2=====2CO △ CuO：2CuO＋C=====2Cu＋CO2↑冶炼金属 (1)碳与氧化 物反应 高温 SiO2：SiO2＋2C=====Si＋2CO↑制取粗硅 高温 H2O：C＋H2O g=====CO＋H2制取水煤气 与强氧化 △ 浓H2SO4：C＋2H2SO4浓=====CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 性酸反应△ 浓HNO3：C＋4HNO3浓=====CO2↑＋4NO2↑＋2H2O (2)硅 ①与F2反应：Si＋2F2===SiF4。 ②与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。 ③与NaOH溶液反应： Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。 △ ④与O2反应：Si＋O2=====SiO2。 △ ⑤与Cl2反应：Si＋2Cl2=====SiCl4。 硅的工业制法 碳、硅单质的特殊性 1．一般情况下，非金属元素的单质熔、沸点低，硬度小，但晶体硅、金刚石熔、沸点高，硬度大，其中金刚石为自然界中硬度最大的物质。 2．一般情况下，非金属单质为绝缘体，但硅为半导体，石墨为电的良导体。 高温 3．Si的还原性大于C，但C在高温下能还原出Si：SiO2＋2C=====Si＋2CO↑。 4．非金属单质与碱反应一般既作氧化剂又作还原剂，且无氢气放出，但硅与强碱溶液反应只作还原剂，且放出氢气：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。

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新型无机非金属材料 课题： 教学重点：的特点。 教学过程： 引言：能源、信息、材料是文明的三大支柱。而能源问题的解决和信息社会的飞速发展都是以材料的突破为前提的。材料与我们的生活密切相关，是人类社会生活中不可缺少的物质基础，它们在现代电子、航天航空等尖端科学中应用广泛。人类使用和制造材料有着悠久的历史，制造出的第一种材料是陶。 设问：提出问题，让学生讨论。 1.玻璃刀能划玻璃靠的是什么材料？（刀头上的金刚石） 2.手表中的"钻"指的是什么材料的多少？（人造红宝石） 3.煤气炉中电子打火靠的是什么材料？（压电陶瓷） 4.信息高速公路是依靠什么材料来铺设的？（光导纤维） 板书：第三节新型无机非金属材料 材料包括很多种，可以把它们分类：投影： 一、材料的分类和特点： 1．材料可分为：无机非金属材料传统无机非金属材料如：水泥、玻璃、陶瓷 新型无机非金属材料如：高温结构陶瓷、光导纤维 金属材料如：fe、cu、al、合金等。

高分子材料如：聚乙烯、聚氯乙烯 讲解：今天，我们主要学习和了解的是新型无机非金属材料。请看课本中的有关内容，可以讨论，交流，也可以起来发言。注意总结出要点。 交流并及时小结：1．传统的硅酸盐材料有什么优、缺点？ 优点：抗腐蚀、耐高温；缺点：质脆、经不起热冲击。 2．新型无机非金属材料有哪些特性？ ①承受高温，强度高。②具有光学特性。③具有电学特性。④具有生物功能。 板书：二、新型无机非金属材料简介 新型无机非金属材料很多，现列举几种：压电材料；磁性材料；导体陶瓷；激光材料，光导纤维；超硬材料（氮化硼）；高温结构陶瓷；生物陶瓷（人造骨头、人造血管）等等。 今天，我们主要了解其中的两种高温结构陶瓷和光导纤维。 板书： (一)、高温结构陶瓷 1．氧化铝陶瓷 展示：高压钠灯。外罩是玻璃，里面的灯管是氧化铝陶瓷，是一种高温结构材料。 高压钠灯内温度高达1400℃，同时钠蒸气具有很强的腐蚀性。 展示：坩埚、高温炉管。 让学生概括出氧化铝陶瓷的主要性能和用途。可以看书、交流。 讲解：性能：熔点高、硬度大、透明、耐高温；用途：坩埚、高温炉管、刚玉球磨机、高压钠灯管管

2017高中化学知识点：硅及其化合物的性质与应用

2017高中化学知识点：硅及其化合物的性质与应用 2017高中化学知识点：硅及其化合物的性质与应用 一、硅及其化合物的性质 1.碳族元素的主要化合价是“+2”、“+4”价，而硅通常表现为“+4”价。 2.非金属单质一般为非导体，但硅却为半导体。 3.在通常情况下，硅的化学性质不活泼，但在自然界里却没有单质硅存在。 4.非金属氧化物一般为分子晶体，而SiO2却为原子晶体。 5.非金属单质一般不与非氧化性酸反应，而硅却能够与氢氟酸反应，且有氢气生成。 Si+4HF===SiF4↑+2H2↑ 6.非金属单质与强碱溶液反应一般不生成氢气，但硅与强碱溶液反应却生成氢气。 Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑ 7.硅的还原性比碳强，但碳在高温下却能从二氧化硅中还原出硅。这是因为在高温时，非水体系的反应有利于有气体生成的方向进行。2C+SiO2Si+2CO↑。 8.SiO2不溶于水，但其是硅酸的酸酐，因此硅酸不能用SiO2直接与水反应制得，只能采用可溶性硅酸盐与酸作用生成，如Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3↓。 9.CO2属于分子晶体，通常状况下是气体，但SiO2却是立体网状结构

的原子晶体，因此二者的物理性质相差很大。 10.酸性氧化物一般不与酸反应，但二氧化硅却能与氢氟酸反应，生成四氟化硅和水。SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O，雕花玻璃就是利于该反应原理在玻璃上进行蚀刻制得的。 11.无机酸一般易溶于水，而硅酸和原硅酸却难溶于水。 12.在水溶液中，碳酸的酸性比硅酸强，因此二氧化碳能与硅酸钠反应生成碳酸钠和硅酸沉淀。 CO2+Na2SiO3+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓，但在高温下碳酸钠与二氧化硅却能反应生成硅酸钠和二氧化碳， SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑，其原因是在高温条件下生成的二氧化碳离开反应体系而使反应进行到底。 13.硅酸钠的水溶液俗称泡花碱或水玻璃，但它与玻璃的成分不同，其本身是盐溶液，不是碱溶液。 二、硅及其化合物的应用 【例题1】硅是带来人类文明的重要元素之一，它伴随着人类历史发展的脚步，在从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。下列有关硅及其化合物的说法中正确的是 A．自然界中存在硅晶体，它是电子工业中重要的半导体材料 B．砖瓦、水泥、、有机玻璃都是硅酸盐产品 C．制造普通玻璃的主要原料是黏土和石灰石 D．二氧化硅可制成光导纤维，也可制成光学镜片

硅-无机非金属材料教案

硅无机非金属材料教案 一、教学目标 1. 了解硅、二氧化硅的主要性质。 2. 认识硅、二氧化硅在生产、信息技术、材料科学等领域的应用。 3、认识物之间既有相似性，又有各自的特性 4、初步培养学生自主查阅资料的能力和阅读能力 二、教学重点、难点 重点：二氧化硅的结构、性质和用途；硅单质的用途 难点：二氧化硅的结构和化学性质 三、教学方法 1、自主学习，培养学生自学的能力。 2、设疑引导、变疑为导、变教为导的思路教学法 四、教学过程 新课导入：材料是人类生活必不可少的物质基础。没有感光材料，我们就没法留下美好的回忆；没有高纯的单晶硅就没有今天的电脑；没有特殊的新型材料，火箭就没法上天，人类的登月计划也无法实现，因此说材料的发展对我们的生活至关重要。从化学的角度来说，任何物质都是由元素组成，那元素与这些材料之间又有什么样的关系呢？接下来我们就来学习一下元素与材料之间的关系。 板书：硅无机非金属材料 学生活动：阅读教材思考一下问题 1、无机非金属材料包括哪些？ 2、这类材料的特点有哪些？ 讲解： 1、无机非金属材料包括陶瓷、玻璃、无机非金属涂层等 2、这类材料的特点是耐高温、硬度高、抗腐蚀，有些材料还有独特的光电性质。 一、半导体材料与单质硅 学生活动：阅读教材思考一下问题 1、什么是半导体材料？ 2、最早使用的半导体材料是什么？为什么能广泛使用？ 3、现在广泛使用的半导体材料是什么？为什么能广泛使用？ 讲解：1、半导体材料是指导电能力介于导体与绝缘体之间的一类材料；

2、最早使用的半导体材料是锗，由于其含量很低，提炼工艺复杂，价格昂贵，所以没能广泛使用。 3、现在广泛使用的半导体材料低硅，由于其储量丰富，仅次于氧，常温下化学性质稳定，所以能广泛使用。 过渡：硅除了作为半导体材料被广泛使用外，还具有什么其他的性质和用途呢？ 硅的性质与用途 1、物理性质：灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体，是一种良好的半导体材料。 硅的同素异形体：晶体硅和无定形硅 2、预测物质的化学性质（分类思想） 硅属于非金属单质应该和C、P、S等非金属单质具有类似的性质 1、C、P、S等非金属单质常温下性质比较稳定 硅的性质在常温也比较稳定 2、C、P、S等非金属单质在一定条件下可以和氧气反应 硅也在一定条件下和氧气反应 学生活动：画出C、Si的原子结构简图，并由此分析：硅的化学性质活不活泼，为什么？硅的化合价主要是多少？ 讲解：Si原子最外层有四个电子,既不易失电子,也不易得电子,所以,硅的化学性质不活泼。主要形成四价的化合物。硅是一种亲氧元素，在自然界它总是与氧相互化合。所以在氧化气氛包围的地球上，硅主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在。 化学性质：（常温下比较稳定） Si+O2△SiO2（条件：研碎的硅、加热） 过渡：硅的性质比较稳定，长温下除了可以和F2、HF及强碱反应外，很难和其他物质反应 学生活动：根据硅的化合价分别写出硅与F2、HF及强碱的化学反应方程式： Si+2F2=SiF4 Si+4HF=SiF4+2H2↑ Si+2NaOH+H2O=NaSiO3+2H2↑ 过渡：高纯度的单质硅作为半导体材料而被广泛应用于电子、计算机领域，但在自然界中并没有游离态的硅存在，大多以SiO2、硅酸盐的形式存在，这就需要我们通过化学方法制取单质硅。

无机非金属材料的应用现状与发展趋势

非金属材料的应用现状与发展趋势 无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。无机非金属材料工程是材料学中的一个专业。无机非金属材料工程是为了培养具备无机非金属材料及其复合材料科学与工程方面的知识，能在无机非金属材料结构研究与分析、材料的制备、材料成型与加工等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才。 本专业学生主要学习无机非金属材料及复合材料的生产过程、工艺及设备的基础理论、组成、结构、性能及生产条件间的关系，具有材料测试、生产过程设计、材料改性及研究开发新产品、新技术和设备及技术管理的能力。我国无机非金属材料工业的发展中存在很多问题，特别是传统的无机非金属材料与国外先进水平有非常大的差距，主要有： (1) 产品等级低 在传统无机非金属材料中，无论是水泥、玻璃还是陶瓷的产品等级普遍偏低。例如：发达国家的水泥熟料强度一般都在70MPa以上，而我国平均强度仅为50 MPa。我国高等级水泥（ISO≥）仅占18%，大量生产的是中、低等级水泥（ISO≤），而很多发达国家的高等级水泥占90％以上。 (2) 资源消耗高 在资源的消耗方面，水泥和陶瓷工业更为突出。由于大量的无序开采，未能充分利用有限资源，造成了极大浪费。例如：生产水泥熟料的主要原料是相对优质的石灰石，其化学成份须满足CaO含量不低于45%、MgO不高于3%等要求。我国符合水泥生产要求，可以使用的量仅约250亿吨。目前每年生产水泥消耗的优质石灰石约亿吨，因此该储量仅可生产水泥熟料约200亿吨，仅能提供约40年的水泥生产

高中化学关于炭族元素的知识点详解

高中化学关于炭族元素的知识点详解 高中的高中会学习到很多的知识点，下面本人的本人将为大家带来关于碳族元素的知识点的介绍，希望能够帮助到大家。 高中化学关于炭族元素的知识点的介绍 1. 碳族元素性质的相似性和递变性： (1)相似性 ① 碳族元素原子结构最外层都为4个电子，C、Si 为非金属元素，Ge、Sn、Pb为金属元素。 ② 最高正价为 4，负价为-4。 ③ 非金属元素可形成气态氢化物RH4 ④ 非金属元素最高价氧化物对应的水化物为H2RO3，其水溶液呈酸性;金属元素低价氧化物对应水化物为、具两 性偏碱性。 2. 碳单质(C) 碳元素价态变化及重要物质： 碳的同素异形体有金刚石和石墨两种。 (1)金刚石和石墨的晶体结构： 金刚石晶体里，每个碳原子都处于四个碳原子的中心，以共价键跟四个碳原子结合成正四面体结构，正四面体结构向空间发展，构成一个空间网状晶体，为原子晶体。 石墨晶体是层状结构，每层内的碳原子排列成六边形，一个个六边形排列成平面网状结构，同一层内，相邻的碳原子以非极性共价键结合，层与层以范德华力相结合，因层与层之间易滑动，质软。石墨晶体为层状晶体(看作混合型晶体)。 (2)物理性质： 金刚石和石墨物理性质有较大差异。

(3)化学性质：碳单质常温下性质很稳定，碳的性质 随温度升高，活性增大。碳的同素异形体化学性质相似。 ① 可燃性：在充足空气中燃烧C O2(足) 2CO ② 高温下，与氢、硫、硅等发生化合反应： C+2S CS2(C表现还原性) C+Si SiC(C表现弱氧化性) C+2H2 CH4(C表现弱氧化性) ③ 高温下，与钙、铁、铝、硅的氧化物发生反应， 生成碳化物或还原出金属单质。 CaO+3C CaC2+CO(电石) CuO+C Cu+CO SiO2+2C Si+2CO Fe2O3+3C 2Fe+3CO ④ 高温下，与水蒸汽发生反应， ⑤ 与氧化性酸发生反应： C 4HNO3(浓) CO2↑ 2SO2↑ 2H2O 3. 二氧化碳(CO2) 属于酸性氧化物，即为碳酸酸酐。 (1)分子组成和结构：二氧化碳分子是由两个氧原子 和一个碳原子通过极性共价键结合成直线型的非极性分子;固 态时为分子晶体。 (2)物理性质：二氧化碳是无色、无嗅的气体，密度 比空气大，加压和降温下变为雪状固体叫干冰，若在压强为 101帕，温度℃时，干冰可升华成气体;CO2可溶于水(通常状况下1:1)。CO2无毒，但它是一种窒息性气体(≥10%即窒息)，可灭火。 (3)化学性质：

硅与无机非金属材料

第四章第1节硅与无机非金属材料 【教学目标】 1.知识技能目标: 掌握硅、二氧化硅的物理化学性质，粗硅的制法。认识硅、二氧化硅作为无机非金属材料的特性及其用途。 2.方法与过程目标: 学习从不同的角度出发对常见材料进行分类的方法，能根据同一类别不同物质的性质归纳出该类物质的通性，并能运用通性简单预测其他物质的性质。 3.情感态度与价值观目标: 通过对作为计算机、光通信等高科技关键材料的硅、二氧化硅等无机非金属材料的学习，利用学生对高科技的浓烈兴趣，激发学生对化学的兴趣。 【重点、难点】 硅、二氧化硅的主要性质 【预习提纲】 一、单质硅和半导体材料 1、无机非金属材料主要包括：、、等，、 、属于传统非金属材料。 2、半导体材料指导电能力介于和之间的一类材料。 最早使用的半导体材料是，现已成为应用广泛的半导体材料。 3、硅的物理性质 单质硅有和两种。 晶体硅是色，有光泽、硬而脆的固体。 4、硅的化学性质： 常温下： 加热条件下： 5、硅的用途 硅用于制造，此外硅合金可用于制造。

二、二氧化硅与光导纤维 1、二氧化硅广泛存在于自然界中，、的主要成分就是二氧化硅。 2、二氧化硅的组成和性质 （1）二氧化硅晶体由和构成，晶体中硅原子和氧原子的个数之比是______，它的高，大，透明二氧化硅晶体俗称水晶，水晶常用来制造和等。光导纤维的主要成分： （2）化学性质： 酸性氧化物： 特性： 3、二氧化硅的用途： 【教学过程】 从现实生活中硅元素的存在引入课题 瓷器水晶太阳能电池板沙滩 一、单质硅和半导体材料 【方法介绍】：研究物质主要从存在、结构、性质、制备、用途等几个角度加以考虑。 【阅读】107、108页教材，了解硅的存在和物理性质： 1、硅的存在 自然界存在形态：，地壳当中元素含量居第位。 单质硅有和两种同素异形体。 （从组成的角度看，晶体硅和无定形硅之间是什么关系？还有哪些物质具有相同的关系？）

高考化学知识点之碳的多样性和硅

高考化学知识点之碳的多样性和硅考试要点 1．碳族元素原子结构的特点、碳族元素化合价为正四价和正二价；2．碳族元素的性质及其递变规律； 3．碳和硅的性质、用途。 难点聚焦

二氧化碳和二氧化硅的结构、性质比较 3 硅及其化合物的特性 1. Si 的还原性大于C ，但C 却能在高温下还原出Si ：↑++CO Si C SiO 222高温 2. 非金属单质跟碱液作用一般无2H 放出，但 Si 却放出 H 2： ↑+=++232222H SiO Na O H NaOH Si ↑+↑=+2424H S i F HF Si 3. 非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si 能与HF 作用： 4. 非金属单质一般为非导体，但Si 为半导体。 5. SiO 2是的酸酐，但它不溶于水，不能直接将它与水作用制备H 2SiO 3。 6. 非金属氧化物的熔沸点一般较低，但SiO 2的却很高。 7. 酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO 2能跟HF 作用：↑+↑=+24224H SiF HF SiO 8. 无机酸一般易溶于水， 却难溶于水。 9. 因H 2CO 3的酸性大于H 2SiO 3，所以在Na 2SiO 3溶液中通入CO 2能发生下列反应： 32322232CO Na SiO H O H CO SiO Na +↓=++，但在高温下

↑++2322 32CO SiO Na SiO CO Na 高温 也能发生。 10. Na 2SiO 3的水溶液称水玻璃，但它与玻璃的成分大不相同，硅酸钠水溶液（即水玻璃）俗称泡花碱，但它却是盐的溶液，并不是碱溶液。 4 硅与碱溶液的反应特点 硅与强碱溶液反应的实质是什么？究竟哪种物质是氧化剂？根据化学方程式： ↑+=++232222H SiO Na O H NaOH Si 进行分析，似乎NaOH 和O H 2都是氧化剂，其实不然。上述反应实际分两步进行 ↑+? +244224H SiO H O H Si ① O H SiO Na NaOH SiO H 2324432+=+ ② 其中反应①为氧化还原反应，反应②为非氧化还原反应。合并①②两式得总反应方程式。其中NaOH 既不是氧化剂，也不是还原剂，只是反应物、起氧化作用的只是H 2O 。所以H 2O 是①式的氧化剂，也是总反应的氧化剂。为表示反应的实质（或要求标出电子转移方向和数目时），可写成： O H H SiO Na O H NaOH Si 223223242+↑+=++ 11．碳及其化合物的知识网络 C a (H C O 3)2 CO 2 CaCO 3 C 2CO 有机物 NH 4HCO 3 CH 4 2CO 3 Na 2CO 3 NaHCO 3 不完全燃烧 O 2(不足) O 2 ( 不 足) ①O 2 ②CuO 炽 热的碳 NH 3·H 2O O 2 ( 点 燃 ) △ H 2O CaO Mg (点燃) NaOH H 2O NaOH H ＋ C a (O H )2 ①高温②H + Ca 2＋ CO 2 、H 2O △ C a (O H )2 CO 2 (水) ①OH ― ②加热

高中化学必修一第四章知识点

高中化学必修一第四章知识点 导读：我根据大家的需要整理了一份关于《高中化学必修一第四章知识点》的内容，具体内容：第四章：非金属及其化合物一、硅元素：无机非金属材料中的主角，在地壳中含量26.3%，次于氧。是一种亲氧元素，以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在于岩石、沙子和土壤中，占地壳质量90... 第四章：非金属及其化合物 一、硅元素：无机非金属材料中的主角，在地壳中含量26.3%，次于氧。是一种亲氧元素，以熔点很高的氧化物及硅酸盐形式存在于岩石、沙子和土壤中，占地壳质量90%以上。位于第3周期，第ⅣA族碳的下方。 Si 对比 C 最外层有4个电子，主要形成四价的化合物。 二、二氧化硅(SiO2) 天然存在的二氧化硅称为硅石，包括结晶形和无定形。石英是常见的结晶形二氧化硅，其中无色透明的就是水晶，具有彩色环带状或层状的是玛瑙。二氧化硅晶体为立体网状结构，基本单元是[SiO4]，因此有良好的物理和化学性质被广泛应用。(玛瑙饰物，石英坩埚，光导纤维) 物理：熔点高、硬度大、不溶于水、洁净的SiO2无色透光性好 化学：化学稳定性好、除HF外一般不与其他酸反应，可以与强碱(NaOH)反应，是酸性氧化物，在一定的条件下能与碱性氧化物反应 SiO2+4HF == SiF4 +2H2O SiO2+CaO ===(高温) CaSiO3

SiO2+2NaOH == Na2SiO3+H2O 不能用玻璃瓶装HF，装碱性溶液的试剂瓶应用木塞或胶塞。 三、硅酸(H2SiO3) 酸性很弱(弱于碳酸)溶解度很小，由于SiO2不溶于水，硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的酸反应制得。 Na2SiO3+2HCl == H2SiO3+2NaCl 硅胶多孔疏松，可作干燥剂，催化剂的载体。 四、硅酸盐 硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称，分布广，结构复杂化学性质稳定。一般不溶于水。(Na2SiO3 、K2SiO3除外)最典型的代表是硅酸钠Na2SiO3 ：可溶，其水溶液称作水玻璃和泡花碱，可作肥皂填料、木材防火剂和黏胶剂。常用硅酸盐产品：玻璃、陶瓷、水泥 五、硅单质 与碳相似，有晶体和无定形两种。晶体硅结构类似于金刚石，有金属光泽的灰黑色固体，熔点高(1410℃)，硬度大，较脆，常温下化学性质不活泼。是良好的半导体，应用：半导体晶体管及芯片、光电池、 六、氯气 物理性质：黄绿色气体，有刺激性气味、可溶于水、加压和降温条件下可变为液态(液氯)和固态。 制法:MnO2+4HCl (浓) MnCl2+2H2O+Cl2 闻法:用手在瓶口轻轻扇动，使少量氯气进入鼻孔。 化学性质：很活泼，有毒，有氧化性，能与大多数金属化合生成金属

无机非金属材料工程专业介绍及就业前景

无机非金属材料工程专业介绍及就业前景 无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。 成分结构 在晶体结构上,无机非金属的晶体结构远比金属复杂，并且没有自由的电子。具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。这种化学键所特有的高键能、高键强赋予这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。 硅酸盐材料是无机非金属材料的主要分支之一，硅酸盐材料是陶瓷的主要组成物质。 应用领域 无机非金属材料品种和名目极其繁多,用途各异,因此,还没有一个统一而完善的分类方法。通常把它们分为普通的(传统的)和先进的(新型的)无机非金属材料两大类。传统的无机非金属材料是工业和基本建设所必需的基础材料。如水泥是一种重要的建筑材料;耐火材料与高温技术,尤其与钢铁工业的发展关系密切;各种规格的平板玻璃、仪器玻璃和普通的光学玻璃以及日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和电瓷等与人们的生产、生活休戚相关。它们产量大,用途广。其他产品,如搪瓷、磨料(碳化硅、氧化铝)、铸石(辉绿岩、玄武岩等)、碳素材料、非金属矿(石棉、云母、大理石等)也都属于传统的无机非金属材料。新型无机非金属材料是20世纪中期以后发展起来的,具有特殊性能和用途的材料。它们是现代新技术、新产业、传统工业技术改造、现代国防和生物医学所不可缺少的物质基础。主要有先进陶瓷(advanced ceramics)、非晶态材料(noncrystal material〉、人工晶体〈artificial crys-tal〉、无机涂层(inorganic coating)、无机纤维(inorganic fibre〉等。 传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的比较传统无机非金属材料新型无机非金属材料具有性质稳定，抗腐蚀耐高温等优点，但质脆，经不起热冲击。除具有传统无机非金属材料的优点外，还有某些特征如：强度高、具有电学、光学特性和生物功能等。 业务培养目标： 本专业培养具备无机非金属材料及其复合材料科学与工程方面的知识，能在

无机非金属材料的分类

无机非金属材料的分类 (1)传统陶瓷（其中，瓷是在陶的基础上上一层釉） 陶瓷在我国有悠久的历史，是中华民族古老文明的象征。从西安地区出土的秦始皇陵中大批陶兵马俑，气势宏伟，形象逼真，被认为是世界文化奇迹，人类的文明宝库。唐代的唐三彩、明清景德镇的瓷器均久负盛名。 传统陶瓷材料的主要成分是硅酸盐，自然界存在大量天然的硅酸盐，如岩石、土壤等，还有许多矿物如云母、滑石、石棉、高岭石等，它们都属于天然的硅酸盐。此外，人们为了满足生产和生活的需要，生产了大量人造硅酸盐，主要有玻璃、水泥、各种陶瓷、砖瓦、耐火砖、水玻璃以及某些分子筛等。硅酸盐制品性质稳定，熔点较高，难溶于水，有很广泛的用途。 硅酸盐制品一般都是以黏土（高岭土）、石英和长石为原料经高温烧结而成。黏土的化学组成为Al?O3·2SiO?·2H?O，石英为SiO?，长石为K?O·Al?O3·6SiO?（钾长石）或Na2O·Al2O3·6SiO2（钠长石）。这些原料中都含有SiO2，因此在硅酸盐晶体结构中，硅与氧的结合是最重要也是最基本的。 硅酸盐材料是一种多相结构物质，其中含有晶态部分和非晶态部分，但以晶态为主。硅酸盐晶体中硅氧四面体[SiO4]是硅酸盐结构的基本单元。在硅氧四面体中，硅原子以sp杂化轨道与氧原子成键，Si—O键键长为162 pm，比起Si和O的离子半径之和有所缩短，故Si—O键的结合是比较强的。 (2)精细陶瓷 精细陶瓷的化学组成已远远超出了传统硅酸盐的范围。例如，透明的氧化铝陶瓷、耐高温的二氧化锆（ZrO2）陶瓷、高熔点的氮化硅（Si3N4）和碳化硅（SiC）陶瓷等，它们都是无机非金属材料，是传统陶瓷材料的发展。精细陶瓷是适应社会经济和科学技术发展而发展起来的，信息科学、能源技术、宇航技术、生物工程、超导技术、海洋技术等现代科学技术需要大量特殊性能的新材料，促使人们研制精细陶瓷，并在超硬陶瓷、高温结构陶瓷、电子陶瓷、磁性陶瓷、光学陶瓷、超导陶瓷和生物陶瓷等方面取得了很好的进展，下面选择一些实例做简要的介绍。 高温结构陶瓷汽车发动机一般用铸铁铸造，耐热性能有一定限度。由于需要用冷却水冷却，热能散失严重，热效率只有30%左右。如果用高温结构陶瓷制造陶瓷发动机，发动机的工作温度能稳定在1 300 ℃左右，由于燃料充分燃烧而又不需要水冷系统，使热效率大幅度提高。用陶瓷材料做发动机，还可减轻汽车的质量，这对航天航空事业更具吸引力，用高温陶瓷取代高温合金来制造飞机上的涡轮发动机效果会更好。 目前已有多个国家的大的汽车公司试制无冷却式陶瓷发动机汽车。我国也在1990年装配了一辆并完成了试车。陶瓷发动机的材料选用氮化硅，

冲刺必备最新高考化学不可不知的大考点 考点 碳硅及其化合物

考点３３碳、硅及其化合物 考点聚焦 1．掌握C、CO、CO２的重要性质以及实验室制取、检验CO２方法。 2．知道硅在自然界中的存在形态，主要用途。 3．能利用晶体结构理论来解释硅和二氧化硅的物理性质，了解它们的化学性质。 4．了解陶瓷、玻璃、水泥等硅酸盐产品的用途。 知识梳理 一、硅（Si） １．硅的存在：在自然界只有化合态，是一种亲氧元素（这与同主族的碳不同），一般以SiO２或的形式存在，在地壳中的含量仅次于氧。 ２．结构：与金刚石的晶体结构类似，是正四面体型空间网状结构的原子晶体。 ３．物理性质：灰黑色，硬度大，熔沸点高，具有金属光泽。 ４．化学性质：常温下与F２、HF、NaOH反应： 加热时能与H２化合生成不稳定的氢化物。 ５．用途：（１）良好的半导体材料（为什么？） （２）太阳能电池 （３）计算机芯片 二、二氧化硅（SiO２） １．存在：天然SiO２也叫硅石，自然界中的石英玛瑙（含杂质的石英）的主要成分都是SiO２。。 ２．结构：一个硅原子与４个氧原子形成４个共价键，即每个硅原子周围有４个氧原子，每个氧原子周围有２个硅原子；晶体中硅原子和氧原子以１：２组成空间立体网状结构，是原子晶体。 ３．化学性质：（１）酸性氧化物：与强碱反应：

离子方程式：（保存碱性溶液不能用橡胶塞）。与碱性氧化物反应：。 （２）与HF反应：（唯一与其反应的酸）。 ４，用途：（１）制造光导纤维 （２）石英坩埚 （３）光学仪器和工艺品 三、硅胶 1．制法：。 2．性质：。 试题枚举 【例１】右图为一定量饱和C a（O H）２溶液中通入CO２气体后，产生CaCO３白色沉淀的质量与CO２体积的关系曲线，试回答： （１）OA段曲线与A B段曲线所表示的反应方程式为OA：__________，AB_____________。 （２）A点已参加反应的CO２和Ca（OH）２的物质的量之比为______________。 （３）B处溶液中存在的浓度较大的两种离子是_______和________（填离子符号），将B处生成的溶液煮沸可见到的现象是_______________ 解析：CO２与C a（O H）２反应，CO２的量直接影响产物的生成，图形较清楚地反映了这一关系，依据有关反应原理： CO２（少）+C a（O H）２== CaCO３↓+H２O ， AB段：CO２+CaCO３+H２O== Ca（HCO３）２

无机非金属材料的主角硅练习题及答案解析

(本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订！) 一、选择题 1．下列不是水玻璃用途的是() A．肥皂填料B．木材防火剂 C．纸板黏胶剂D．建筑装饰材料 解析：水玻璃是Na2SiO3溶液，是制备硅胶和木材防火剂等的原料。 答案： D 2．下列物质中，不含有硅酸盐的是() A．水玻璃B．硅芯片 C．黏土D．普通水泥 解析：水玻璃是Na2SiO3的水溶液，黏土和普通水泥的主要成分都是硅酸盐，硅芯片的主要成分是硅。 答案： B 3．SiO2属于酸性氧化物的理由主要是() A．硅是非金属元素 B．SiO2对应的水化物是可溶性弱酸 C．SiO2能与强碱反应生成盐和水 D．SiO2不能与酸反应 解析：依据酸性氧化物的概念进行判断——能与强碱反应生成盐和水的氧化物。 答案： C 4．下列说法错误的是() A．二氧化硅是光导纤维的主要原料 B．硅是信息技术的关键材料 C．陶瓷餐具所用材料为硅酸盐 D．水晶镜片所用原料为硅酸盐 解析：石英、水晶、光导纤维主要成分为SiO2。Si用于信息产业及硅光太阳能电池。传统硅酸盐材料是陶瓷、水泥、玻璃，新型无机非金属材料为光导纤维、生物陶瓷等。 答案： D 5．下列物品或设备：①水泥路桥②门窗玻璃③水晶镜片 ④石英钟表⑤玛瑙手镯⑥硅太阳能电池⑦光导纤维 ⑧计算机芯片。所用材料为SiO2或要用到SiO2的是() A．①②③④⑤⑦B．全部 C．⑥⑧D．①②⑦⑧ 解析：⑥、⑧用到的材料是Si而不是SiO2，其余都用到SiO2。 答案： A 6．下列反应的离子方程式中，正确的是(多选)() A．二氧化硅和氢氟酸反应：SiO2＋4H＋===Si4＋＋2H2O B．二氧化硅和氢氧化钾溶液反应：SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O C．水玻璃中滴入盐酸：SiO2－3＋2H＋===H2SiO3↓ D．碳酸钡滴加稀硝酸：CO2－3＋2H＋===H2O＋CO2↑ 解析：A中氢氟酸是一种弱酸，不能拆写成离子的形式；D中碳酸钡是一种难溶性的物质，也不能拆写成离子的形式。 答案：BC 7．高岭土的组成可表示为Al2Si2O x(OH)y，其中x、y的数值分别是() A．7,2 B．5,4 C．6,3 D．3,6 解析：一般利用化合物中化合价代数和等于零的规则来列方程求解。已知化合价：Al为＋3价，Si为＋4价，O为－2价，(OH)为－1价。则2×(＋3)＋2×(＋4)＋x×(－2)＋y×(－1)＝0，化简得：2x ＋y＝14，将各项代入，只有B项符合该方程。 答案： B

新型无机非金属材料

新型无机非金属材料 材料是人类赖以生存和发展的物质基础，是人类进步的里程碑。历史上的石器时代、青铜器时代、铁器时代都是以材料作为时代主要标志的。 石器、陶瓷、铁、铜、玻璃、水泥、有机高分子（如塑料等）、单晶材料，每一种新型材料的研制成功，都引起人类文化和生活的新变化。没有半导体材料，便不可能有目前的计算机技术；没有耐高温、高强度的特殊结构材料，便没有今天的宇航工业；没有低损耗的光导纤维，也就没有现代的光通讯；没有有机高分子材料，人们的生活也不可能像今天这样丰富多彩。 下面我将介绍一下新型无极非金属材料： 一般无机非金属材料具有耐高温、高硬度和抗腐蚀等优良工程性能，其主要缺点是抗拉强度低、韧性差。现代科学技术的发展，要求材料具有强度高、耐腐蚀、耐高温和其他一些特殊性能，这大大促进了无机非金属材料的发展，使无机非金属材料领域除使用传统的硅酸盐材料外，出现了氧化物陶瓷、氮化物陶瓷和碳化物陶瓷等许多具有特殊性能的新型材料，广泛应用于建筑、冶金、机械及尖端科技领域。 下面我从几个例子来了解一下新型无机非金属材料的一些高性价比的特性。 结构材料——高温结构陶瓷 高温结构陶瓷具有耐高温、耐腐蚀、硬度大、耐磨损、不怕氧化的优良特性，与之相比的技术材料就捉襟见肘：易受腐蚀、不耐氧化、不适合高温时使用。 2)功能材料——光导纤维（光纤） 光导纤维的主要特性：抗干扰性能好，不发生辐射；通讯质量好；质量轻、耐腐蚀。除用于通讯外，还用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等。是高质量传导光的玻璃纤维，信息高速公路的“基石” 与普通电缆相比光纤光缆具有无与伦比的优势：信息量大,每根光纤理论上可同时通过10亿路电话，而普通电缆8管同轴电缆每条通话1800路；光纤光缆原料来源广(石英玻璃),节约有色金属，而普通电缆呢，资源较少；光纤光缆质量小,每公里27 g,不怕腐蚀,铺设方便，而普通电缆每公里1.6 t；光纤电缆成本低,每公里1万元左右，而普通光缆每公里20万元；更有优势的地方是性能好,抗电磁干扰保密性强,能防窃听,不发生电辐射。 3) c族元素