无机材料化学(第10讲)
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硅及其化合物1.硅与氧气加热:硅与氟气:________________________2.硅单质与氢氟酸反应:3.硅与氢氧化钠溶液反应:____离子方程式:_________________________4.二氧化硅与氢氟酸反应:_______________________________________5.二氧化硅与氧化钙高温反应:__________________________________6.二氧化硅与氢氧化钠溶液反应:_____________________________________________离子方程式:_________________________7.二氧化硅与碳反应:____________________________________8.硅酸钠与盐酸反应:______________________________离子方程式:_________________________9.往硅酸钠溶液中通入二氧化碳:________________ 离子方程式:_________________________10.二氧化硅与纯碱反应:_______________________ ___11.二氧化硅与石灰石反应:______________________ ___12.加热硅酸:第10讲碳、硅及其化合物1.单质的存在形态、物理性质和用途碳 硅 存在形态 游离态和化合态 化合态物理性质 金刚石:熔点高、硬度大 石墨:硬度小、电的良导体 灰黑色固体,有金属光泽、熔点高、硬度大,有脆性用途 金刚石用作切割刀具,石墨用作电极、铅笔芯 半导体材料、太阳能电池和合金材料2.碳和硅的化学性质(1)碳单质的化学性质——还原性:①与O 2反应:O 2不足:2C +O 2=====点燃2CO ;O 2充足:C +O 2=====点燃CO 2。
②与其他物质反应:a .与CuO 反应:2CuO +C=====△2Cu +CO 2(可用于某些金属的冶炼);b .与CO 2反应:CO 2+C=====高温2CO ;c .与水蒸气反应:C +H 2O(g)=====高温CO +H 2(制水煤气);d .与浓硫酸反应:C +2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑+2SO 2↑+2H 2O 。
化学高中无机材料教案课题:无机材料的基本概念和分类教学目标:1. 了解无机材料的基本概念和分类;2. 掌握几种常见无机材料的性质和用途;3. 培养学生的实验能力和观察能力。
教学重点:1. 了解无机材料的概念和分类;2. 掌握几种无机材料的性质和用途。
教学难点:1. 理解无机材料的分类和性质之间的关系;2. 掌握实验操作技巧,观察准确。
教学内容:1. 无机材料的概念和分类;2. 金属材料、陶瓷材料、玻璃材料的性质和用途;3. 实验:观察金属材料、陶瓷材料、玻璃材料的性质。
教学过程:一、导入1. 引导学生回顾上节课学习内容,铺垫本节课内容;2. 提出问题:你知道无机材料是什么吗?有哪些种类?二、讲解1. 介绍无机材料的概念和分类;2. 讲解金属材料、陶瓷材料、玻璃材料的性质和应用领域。
三、实验操作1. 分组进行实验:观察金属材料、陶瓷材料、玻璃材料的性质;2. 记录实验过程和观察结果;3. 分析实验结果,总结无机材料的特点。
四、讨论1. 小组讨论实验结果,比较各种无机材料的性质和应用;2. 学生展示实验结果并交流。
五、总结1. 总结本节课学习内容,强化重点和难点;2. 提出问题,引导学生思考。
六、作业安排1. 提供相关阅读资料,让学生了解更多无机材料信息;2. 布置作业,让学生总结本节课内容。
教学反思:通过本节课的教学,学生对无机材料的基本概念和分类有了更深入的了解,同时也培养了他们的实验能力和观察能力。
在今后的教学中,可以增加更多实践操作,提高学生的实验技能和综合分析能力。
考点规范练10无机非金属材料的主角——硅一、选择题1.(2021云南梁河第一中学月考)陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着密切的关系。
下列说法错误的是()。
A.实验室熔融烧碱时,不可选用陶瓷坩埚B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成C.陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是二氧化硅D.陶瓷化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点2.下列叙述不正确的是()。
A.粗硅SiCl4Si的转化均能一步实现B.甲乙丙的转化中,若甲为焦炭,则丁可能是O2C.单质硅常用作半导体材料和制作光导纤维D.高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅3.(2021广东广州普通高中毕业班综合测试)中国努力争取2060年前实现碳中和。
利用NaOH溶液喷淋捕捉空气中的CO2,反应过程如图所示。
下列说法错误的是()。
A.捕捉室中NaOH溶液喷成雾状有利于吸收CO2B.环节a中物质分离的基本操作是蒸发结晶C.反应过程中CaO和NaOH是可循环的物质D.可用Na2CO3溶液代替NaOH溶液捕捉CO24.科学家最近用金属钠还原CCl4和SiCl4制得一种一维SiC纳米棒,相关反应的化学方程式为8Na+CCl4+SiCl4SiC+8NaCl。
下列说法不正确的是()。
A.SiC和SiO2中Si元素的化合价相同B.上述反应中SiC既是氧化产物又是还原产物C.由SiO2制备单质Si、由单质Si制备SiCl4均涉及氧化还原反应D.一维SiC纳米棒比表面积大,对微小粒子有较强的吸附能力5.下列离子方程式的书写正确的是()。
A.水玻璃中通入过量二氧化碳:Na2SiO3+CO2+H2O2Na++C O32-+H2SiO3B.澄清石灰水中通入过量二氧化碳:Ca(OH)2+2CO2Ca2++2HC O3-C.硅与氢氟酸的反应:Si+4H++4F-SiF4↑+2H2↑D.二氧化硅溶于烧碱溶液中:SiO2+2OH-Si O32-+H2O6.C、Si、S都是自然界中含量丰富的非金属元素,下列关于其单质及化合物的说法中正确的是()。
化学高中无机材料教案设计
主题:无机材料的基本性质
学习目标:
1. 了解无机材料的定义和分类;
2. 掌握无机材料的基本性质,如硬度、融点、导电性等;
3. 能够运用相关知识解决实际问题。
教学内容:
1. 无机材料的定义和分类;
2. 无机材料的基本性质。
教学过程:
一、导入(5分钟)
引出本节课的主题,让学生了解无机材料在日常生活中的应用,并激发学生对于无机材料的研究兴趣。
二、讲解无机材料的定义和分类(15分钟)
1. 简要介绍无机材料的定义;
2. 分类讲解无机材料的种类,如金属、非金属、金属氧化物等。
三、探究无机材料的基本性质(20分钟)
1. 分组讨论无机材料的硬度、融点、导电性等基本性质;
2. 学生自主探究实验,通过实验观察和测试不同无机材料的性质。
四、实验演示(10分钟)
老师进行现场实验演示,展示不同无机材料的特性,让学生更直观地了解无机材料的基本性质。
五、小结(5分钟)
总结本节课的重点内容,梳理学生掌握的知识点,强化对无机材料基本性质的理解。
六、课后作业(5分钟)
布置相关阅读和实验任务,让学生进一步巩固所学知识。
教学评估:
1. 观察学生在课堂上的表现,包括参与讨论、实验操作是否积极;
2. 布置相关作业,检查学生对于无机材料基本性质的理解和应用能力。
拓展延伸:
本节课主要介绍了无机材料的基本性质,学生可以通过自主学习深入了解不同无机材料的特性及应用。
同时,可以通过小组合作探究更复杂的无机材料性质,加深对于无机材料领域的认识。
无机化学教案无机化学教案。
在教师日常工作中,教案课件也是一项重要任务。
教师在编写教案课件时,不能随意草率,而是要认真对待。
教案是教学反思和改进的基础,它能帮助教师思考教学过程中的问题并进行改进。
这篇“无机化学教案”类文章是小编编辑精心整理的,希望能对你有所帮助。
欢迎阅读我们网页上的内容,我们希望能为您提供有价值的东西!无机化学教案篇1 无机化学是化学科学的一个分支,主要研究化学元素以及它们的化合物在任何形式下的性质和行为。
在无机化学领域里,我们学习的是无机分子的组成和结构,以及它们之间的相互作用。
这些基本的概念启发了我们去探究复杂的化学反应,为制备新化合物和新材料打下了基础。
无机化学的主要研究方向包括无机合成、催化剂、电化学、固体化学、纳米化学等。
在这些研究领域中,无机化合物的研究已经对现代材料和新技术的发展做出了极大的贡献。
无机合成是无机化学的基础,它研究的是无机分子的合成和制备。
这个领域涉及了很多的范围,比如金属有机化学,熔盐合成,高压合成,以及无机富集等。
无机合成是制备新材料或化合物的重要手段,对于在医学、生物学、环境科学和能源领域中应用无机化合物具有重要的意义。
催化剂是化学研究中的一个重要分支,它实际上是应用无机化学的一个领域。
催化剂是加速化学反应的物质,它作为催化剂可以使化学反应在反应条件相同的情况下加速反应速率,降低反应温度和反应压力,提高反应选择性和产物收率。
催化剂还广泛应用于化学品的制备、废水处理以及石油加工等过程,可说是制药和化工工业中的支柱产业。
无机化学的另一个研究领域是电化学。
电化学是研究电场和化学反应之间的关系的学科。
无机化合物广泛运用于电化学领域,如电池和燃料电池,它们可以把化学能转化为电能。
电化学还有重要的应用,如金属电镀和腐蚀控制等。
固体化学是研究固体物质结构、物性、制备和应用的分支学科。
无机化合物的研究和运用在固体化学领域中具有重要的地位。
无机化合物的制备和处理可以导致固态反应的发生,从而形成新的固体材料。
第10章习题1 简要回答问题(1) 什么叫稀土元素? 什么叫镧系元素?答:参见本书10.1节《概述》。
(2) 镧系收缩的原因是什么? 简述镧系收缩造成的影响。
答:关于镧系收缩的原因参见本书10.1.2节《原子半径和离子半径》。
由于镧系收缩的影响,使第二、三过渡系的Zr和Hf、Nb与Ta、Mo与W三对元素的半径相近,化学性质相似,分离困难。
(3) 为什么Eu、Yb原子半径比相邻元素大? 而Ce又小?答:① Eu、Yb元素参与形成金属键的电子数为2,Ce为3.1,其余为3.0;② Eu、Yb具碱土性;③ Eu、Yb的f7、f14的半充满和全充满的结构能量低、稳定、屏蔽大,核对外面的6s电子吸引较弱。
(4) 为什么镧系元素的电子结构在固态和气态不同?解:参见本书10.1.1节《镧系元素的价电子层结构》。
(5) 镧系离子的电子光谱同d区过渡金属离子相比有何不同? 为什么?解:除La3+、Lu3+离子的4f电子层是全空(4f0)和全满(4f14)之外,其余Ln3+离子4f轨道上的电子数由1到14,这些电子可以在7条4f简并轨道上任意排布,这样就会产生各种光谱项和能级。
4f 电子在不同能级间跃迁可以吸收或发射从紫外经可见直至红外区的各种波长的电磁辐射。
通常具有未充满的4f电子壳层的原子或离子,可以观察到的光谱线大约有30 000条,而具有未充满d电子壳层的过渡金属元素的谱线约有7 000条。
在理论上,f→f跃迁产生的谱线强度不大。
但是某些f→f跃迁的吸收带的强度,随镧系离子周围环境的变化而明显增大(这种跃迁称为超灵敏跃迁)。
这可能是由于配体的碱性、溶剂的极性、配合物的对称性以及配位数等多种因素的影响,亦即离子周围环境的变化,再加上镧系离子本身的性质等诸因素的综合作用所引起的。
镧系离子的吸收谱带范围较广且镧系离子光谱谱带狭窄,表明电子跃迁时并不显示激发分子振动,狭窄的谱带意味着电子受激发时分子势能面几乎没有变化,这与f 电子与配体只存在弱相互作用相一致。
⽆机合成化学简明教程课后习题参考答案1现代⽆机合成的内容和⽅法与旧时代相⽐有哪些变化?答:2为什么说⽆机合成化学往往是⼀个国家⼯业发展⽔平的标志?⽆机合成化学与国民经济的发展息息相关,在国民经济中占有重要的地位。
⼯业中⼴泛使⽤的三酸两破”,农业⽣产中必不可少的化肥、农药,基础建设中使⽤的⽔泥、玻璃、陶瓷,涂料⼯业中使⽤的⼤量⽆机料等⽆⼀不与⽆机合成有关。
这些产品的产量和质量⼏乎代表着⼀个国家的⼯业⽔平。
3.为什么说合成化学是化学学科的核⼼,是化学家改造世界、创造社会財富的最有⼒的⼿段?答:作为化学学科中当之⽆愧的核⼼,合成化学已成为化学家改造世界创造未来最有⼒的⼯具。
合成化学领域的每⼀次进步都会带动产业的⼀次⾰命。
发展合成化学,不断创造和开发新的物种,不仅是研究结构、性能及其相互关系,揭⽰新的规律与原理的基础,也成为推动化学学科与相关学科发展的主要动⼒。
4您能举出⼏种由p区元素合成的⽆机材料吗?碳纳⽶管、5为什么从某种意义上讲,合成化学的发展史就是化学的发展史?6.⽆机合成有哪些热点领域?(1)特种结构⽆机材料的制备(2)软化学合成(3)极端条件下的合成(4)⽆机功能材料的制备(5)特殊聚集态材料的合成(6)特种功能材料的分⼦设计(7)仿⽣合成(8)纳⽶粉体材料的制备(9)组合化学(10)绿⾊化学。
7.什么是极端条件下的合成?能否举⼀例说明。
极端条件是指极限情况,即超⾼温、超⾼压、超真空及接近绝对零度、强磁场与电场、激光等离⼦体等。
例如,在模拟宇宙空间的情况下,可能合成出没有位错的⾼纯度品体。
8查阅⽂献,找出⼀例绿⾊合成原理在⽆机合成化学中的应⽤。
9何谓软化学合成⽅法?与所谓的“硬化学法”相⽐有什么特点?软化学是相对于硬化学⽽⾔的。
它是指在较温和条件下实现的化学反应过程。
特点:1.不需⽤⾼纯⾦属作原料2.制得的合⾦是有⼀定颗粒度的粉末,不需在使⽤时再磨碎3.产品本⾝具有⾼活性4.产品具有良好的表⾯性质和优良的吸放氢性能5.合成⽅法简单6.有可能降低成本7.为废旧储氢合⾦的回收再⽣开辟了新途径第⼆章低温合成1温度与物性有怎样的关系?什么是物质的第五态?温度与物性的关系:对于⼀般液体来说,随着温度降低,密度会逐渐增加。
无机化学课程教学大纲课程名称:无机化学英文名称:Inorganic Chemistry课程编号:x2030471学时数:56其中实践学时数:0 课外学时数:0学分数:3.5适用专业:材料化学一、课程简介本课程是材料化学专业学生的专业基础课。
本课程讲授了化学反应原理、物质结构的基础理论、元素、单质及无机化合物的基本知识;是后续化学课程及相关专业课程学习的基础。
通过对本课程的学习,学生掌握化学反应原理、物质结构的基础理论、元素、单质及化合物的基本知识;培养学生自学能力,使之具有自学无机化学书刊的能力;培养学生学以致用的能力,使之具有解决一般无机化学问题的能力。
二、课程目标与毕业要求关系表三、课程教学内容、基本要求、重点和难点(一)气体及热化学基础1.要求学生熟练掌握理想气体状态方程式及其应用、气体分压定律及其应用、盖斯定律及其应用;了解分压、体系、环境、状态、功、热及热力学能等概念;理解热力学第一定律,理解焓、焓变的概念,掌握状态函数和标准摩尔生成焓的概念。
2.重点:状态函数的概念及特点,标准生成焓的概念,理想气体状态方程式和分压定律的应用,运用盖斯定律和标准生成焓计算反应热。
3.难点:状态函数、焓及标准生成焓的理解。
(二)化学反应速率和化学平衡1.要求学生了解化学反应速率,基元反应和反应级数的概念,理解浓度对反应速率的影响和温度对反应速率的影响,熟练掌握质量作用定律,了解速率理论,并能用活化能和活化分子的概念说明浓度、温度和催化剂对反应速率的影响,了解影响反应速率的因素。
要求学生理解可逆反应与化学平衡的概念,掌握标准平衡常数ΘK 及其应用,掌握化学平衡的移动的规律,掌握热力学第二定律及热力学第三定律,掌握有关化学平衡组成的计算。
要求学生熟练掌握标准摩尔反应焓变、标准摩尔反应熵变和标准摩尔反应吉布斯函数变的关系,熟练掌握ΘK 与Θ∆m r G 的关系,熟练掌握Θ∆mr G 和m r G ∆的计算方法,熟练掌握转变温度的计算方法,熟练掌握吉布斯函数判据,熟练掌握通过计算判断反应方向和反应程度的方法。