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第四章 材料家族中的元素第一节 硅 无机非金属材料[教材基础——自热身]1．硅元素的原子结构与存在 硅元素在地壳中含量为第二位，在周期表中位置为第3周期ⅣA 族，原子结构示意图为，在自然界中只以化合态形式存在，主要存在形式为SiO 2和硅酸盐。
2．单质硅与半导体材料(1)Si 的物理性质灰黑色固体，有金属光泽，熔点高、硬度大、有脆性。
(2)Si 的化学性质(3)用途——半导体材料制晶体管、集成电路、硅芯片、太阳能电池、硅合金等。
3．二氧化硅与光导纤维(1)二氧化硅①存在在自然界中广泛存在，是沙子、石英、水晶的主要成分。
②物理性质：熔点高，硬度大。
③化学性质④用途制造电子部件、光学仪器、光导纤维，生产水泥、玻璃等硅酸盐产品，水晶可制作饰品。
(2)光导纤维光导纤维是高性能的现代通讯材料，又可用于能量传输、信息处理、遥测遥控和医疗器械制造等方面。
[注意] SiO 2既能与HF 反应，又能与NaOH 溶液反应，但SiO 2不是两性氧化物。
[知能深化——扫盲点]提能点(一) 硅单质的特殊性(1)Si 的还原性强于C ，但C 却能在高温下还原出Si ：SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO ↑。
(2)非金属单质与碱液反应一般无H 2放出，但Si 与碱液反应却放出H 2：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑。
(3)非金属单质一般不跟非氧化性酸反应，但Si 能与氢氟酸反应：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑。
(4)非金属单质大多为非导体，但Si 为半导体。
[对点练]1．硅及其化合物的应用范围很广。
下列说法正确的是( )A ．硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料B ．Si 粉中含有铝粉可用NaOH 溶液除去铝粉C ．反应Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑中，Si 为还原剂，NaOH 和H 2O 为氧化剂D ．能与氢氟酸反应，则硅可以与盐酸反应解析：选A Si 和Al 都可以与NaOH 溶液反应，B 项错误；Si 与烧碱溶液反应的实质是Si 先和H 2O 反应：Si ＋3H 2O===H 2SiO 3＋2H 2↑，生成的H 2SiO 3与NaOH 反应：H 2SiO 3＋2NaOH===Na 2SiO 3＋2H 2O ，H 2O 是氧化剂，C 项错误；硅不能与盐酸反应，D 项错误。
学习资料第1节硅无机非金属材料考纲定位要点网络1．掌握硅单质及其重要化合物的主要性质及应用。
2．了解硅单质及其重要化合物对环境的影响。
3．了解常见的无机非金属材料.4．了解硅单质及其重要化合物的制备方法。
Si、SiO2的性质及应用知识梳理1．硅的简介存在形态化合态地壳含量第二位晶体硅结构与金刚石类似的空间网状结构物理性质灰黑色固体，有金属光泽、熔点高、硬度大、有脆性用途用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池（1）与氢氟酸反应:Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。
(2)与NaOH溶液反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。
（3)与O2反应:Si＋O2错误!SiO2。
3．硅的工业制备与提纯(1）流程：石英砂错误!Si(粗)错误!SiCl4错误!Si(纯）。
(2)原理:①Si（粗）制备：SiO2＋2C错误!Si＋2CO↑。
②Si（粗)提纯:Si(粗)＋2Cl2错误!SiCl4;SiCl4＋2H2错误!Si（纯)＋4HCl。
[辨易错]（1)晶体硅常用作光导纤维。
( ）（2)1 mol晶体硅中含有2N A个Si—Si键。
（）（3)根据2C＋SiO2错误!Si＋2CO↑可知C的还原性强于Si。
（）(4）碳、硅均可与浓硝酸反应。
（）［答案]（1)×（2）√（3）×(4)×4．二氧化硅(1)化学性质(2)用途光导纤维、制光学仪器、电子部件，水晶可制作饰品。
［辨易错］(1)CO2、SiO2与NaOH溶液反应均只能生成正盐. ( ）（2）SiO2与NaOH、HF均反应,故SiO2为两性氧化物。
( ) （3)CO2通入Na2SiO3溶液中生成H2SiO3沉淀，可说明非金属性C〉Si.( ）(4)SiO2是酸性氧化物,与H2O反应生成H2SiO3. （) ［答案](1)×(2)×（3）√（4）×知识应用1．利用石英和碳为主要原料，设计制备纯硅的主要化学过程，并写出每步化学方程式。
材料家族中的元素(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共10题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.“信息”“材料”和“能源”被称为新科技革命的三大支柱。
下列有关资讯错误的是( )A.在即将到来的新能源时代,核能、太阳能、氢能将成为主要能源B.目前中、美、日等国掌握的陶瓷发动机技术,大大提高了发动机的能量转化效率C.成功发射的“天宫”一号目标飞行器使用了大量的复合材料D.合成高分子材料的广泛应用有百利而无一害答案:D解析:合成高分子材料的广泛应用给人们的生产生活带来便利,但同时使用或处理不当也会带来环境问题。
2.下列说法中正确的是( )A.医用酒精的浓度通常为95%B.单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料C.淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物D.合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料答案:B解析:医用酒精的浓度通常为75%,油脂不属于高分子化合物,合成纤维属于有机高分子材料,故只有B项正确。
3.下列有关金属的工业制法中,正确的是( )A.制钠:用海水为原料制得精盐,再电解纯净的NaCl溶液B.制铁:以铁矿石为原料,CO还原得到铁C.制镁:用海水为原料,经一系列过程制得氧化镁固体,H2还原得到镁D.制铝:从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体,电解熔融的氯化铝得到铝答案:B解析:电解NaCl溶液得不到单质钠,A错误;工业上冶炼镁是用电解熔融MgCl2的方法,C错误;工业上冶炼Al是用电解熔融Al2O3的方法,D错误;工业炼铁的反应原理为3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
4.(2015江西南昌调研)下列离子方程式中,正确的是( )A.Fe3O4溶于足量稀硝酸:Fe3O4+8H+Fe2++2Fe3++4H2OB.硅酸钠溶液与醋酸溶液混合:Si+2H+H2SiO3↓C.AlCl3溶液中滴入过量的氨水:Al3++4OH-[Al(OH)4]-D.向NaHCO3溶液中加入过量Ca(OH)2溶液:HC+Ca2++OH-CaCO3↓+H2O答案:D解析:A项,稀硝酸为强氧化性酸,与Fe3O4反应产物中不可能有Fe2+;B项,CH3COOH为弱酸,不能拆写成离子形式;C项,NH3·H2O为弱碱,不能拆写成OH-形式,且Al(OH)3不能溶于过量的氨水。
第四章材料家族中的元素1. 半导体材料特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，现在广泛使用的是。
2. 晶体硅是色，有光泽，的固体。
单质硅的导电性介于和 e6JE8htxSK之间。
硅的用途非常广泛，不但用于制造，，还用于制造 e6JE8htxSK和等。
3. 硅的化学很稳定，但能与一些物质反应，加热可以与某些非金属反应4. 如何制备单质硅，反应方程式？5. 二氧化硅晶体是由和组成的空间网状晶体，熔点高，密度大。
透明的e6JE8htxSK石英晶体俗称，常用来制造电子部件和光学仪器等。
二氧化硅还是高性能的现代通讯材料的主要成份。
6. 二氧化硅的化学性质7. 过去人们常用GaF2粉末和浓硫酸的混合物来涂抹玻璃刻字作画，请说明原理。
8. <1）黏土，钾长石，钠长石的成份是什么?属于那类矿物？<2）生产玻璃，水泥的主要原料分别是什么？<3）水玻璃，玻璃，水泥的主要成分分别是什么?生产玻璃的主要反应是什么？为什么玻璃没有固定的熔点？<4）混凝土是什么与水混合凝固而成的？<5）新型无机非金属材料高温结构陶瓷，生物陶瓷，压电陶瓷各有什么特性，什么用途?9. 铝是色金属，熔点为，沸点为，密度为，仅为钢的1/3左右，导电性仅次于。
e6JE8htxSK10. 铝的化学性质11. 写出下列反应的化学方程式12. 若用铝制容器来盛放醋，酸梅汤和碱水等，则铝制容器很容易被腐蚀，请分析其中所发生的化学反应：13.铝合金具有，，，，，e6JE8htxSK等特点，并因其表面易形成致密的氧化物保护膜而具有一定的抗腐蚀能力。
因铝合金的性能优良，可被用于，，交通运输以及电子行业，铝合金还广泛应用于制造构件。
e6JE8htxSK14. 冶金工业上，人们将金属材料分为黑色金属材料和两大类，黑色金属材料通常包括以及他们的合金。
e6JE8htxSK15. 铜的化学性质<1）在潮湿的空气里被锈蚀。
高中化学第4章材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料（第2课时）导学案1 鲁科版必修1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望（高中化学第4章材料家族中的元素第１节硅无机非金属材料(第2课时)导学案1 鲁科版必修１）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步,以下为高中化学第4章材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料(第2课时)导学案1 鲁科版必修１的全部内容。
第４章材料家族中的元素第１节硅无机非金属材料第2课时【学习目标】1．了解硅酸盐等无机非金属材料水泥、玻璃、陶瓷的基本组成、性能、用途，简单生产原理. 2。
了解新型无机非金属材料.【学习过程】古希腊流传这样一个传奇故事。
一批运纯碱的商船停泊在江边的沙岸旁，商人找不到石头来搭灶煮饭，就把船上的大块纯碱搬来，放在沙地上垫锅做饭,饭熟后商人们惊奇地发现“灶"变成了晶莹透明的固体。
这固体是什么?主要成分是什么?一、硅酸盐与无机非金属材料１。
硅酸盐材料硅酸盐材料的特点: ；生产硅酸盐材料常用的原料有等。
2。
玻璃(1）原料: 。
（2）反应原理:将粉碎混合均匀的原料加强热使之熔化，发生复杂的变化，冷却即成玻璃。
其中主要化学反应如下:①;②N ↑。
.③主要成分:制造玻璃的原料中,石英是过量的，所以,普通玻璃的主要成分是 .３．水泥(1)原料: ;(2）水泥的特点:水泥具有水硬性，与水搀和搅拌静置后,很容易凝固变硬；（３)混凝土:指的混合物，混凝土常用钢筋作结构，即钢筋混凝土。
4.陶瓷原料:黏土。
5。
新型无机非金属材料材料类别主要特性示例用途高温结构陶瓷能承受高温,强度高氮化硅陶瓷汽轮机叶片、轴承、永久性模具等半导体陶瓷具有电学特性氧化锡陶瓷集成电路中的半导体光学材料具有光学特性光导纤维光缆通讯、医疗、照明等生物陶瓷具有生物功能氧化铝陶瓷人造骨、人造关节、接骨螺钉二、基础学习交流1.因为存在反应: SiＯ2+2C Sｉ+2CO↑,有同学认为Ｃ的还原性强于Ｓｉ，你是否同意他的观点?请说明理由。
高中化学第4章材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料(第2课时)导学案2 鲁科版必修1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望（高中化学第4章材料家族中的元素第１节硅无机非金属材料（第2课时）导学案2 鲁科版必修1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第4章材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料第2课时【学习目标】1.知道硅酸和硅酸盐的主要性质,会用氧化物形式表示硅酸盐的组成。
２．知道传统的硅酸盐制品和一些新型无机非金属材料在生产、生活中的主要应用。
3．体会组成材料的物质的性质与材料性能的密切关系。
【学习过程】一、硅酸硅酸盐1.下列含硅物质：①硅酸钙(CaSｉO3)，②钾云母(K２Ａｌ6Si6H4O24),③石棉(CaMｇ3Si4O１２），它们在组成上的相同点是＿__＿_＿＿＿_________＿＿___＿_________,共同的物质类别是＿_＿_＿___＿_。
它们种类繁多,结构复杂，组成各异,通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成,如硅酸钙(CaSiＯ3）可表示为CaO·SｉO2,钾云母可表示为_________＿＿_＿_＿_____＿_＿＿,石棉可表示为_＿__________＿＿＿__＿＿____＿．2.硅酸盐是一大类结构复杂的固态物质,大多______溶于水，化学性质＿__＿_＿稳定。
最简单的硅酸盐是硅酸钠，是一种白色固体，能溶于水，其水溶液俗称___＿＿_____。
(１）若取两个小木条(或滤纸条),分别放入蒸馏水和硅酸钠饱和溶液中浸泡,取出稍沥干后，同时分别放置在酒精灯外焰处,观察到的现象是_＿___＿__＿___________＿_____＿_，由此可得出的实验结论是______＿_＿______＿______＿__＿_＿＿_____＿__＿__；（2)在盛有饱和硅酸钠溶液的试管中，滴加2~３滴酚酞溶液，观察到的现象是＿_______________；再滴加稀盐酸观察到的现象是______＿＿__＿__＿___＿_＿____＿＿__＿_＿＿,反应的化学方程式是__＿___＿_______＿__＿__＿___;（3)若将少量二氧化碳通入饱和硅酸钠溶液中,观察到的现象是______＿_____＿___＿_________，反应的化学方程式是________＿______＿_＿＿＿＿________＿__。
第4章材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料第1课时导学案1【学习目标】1.能记住硅、二氧化硅的主要性质及这些性质在材料中的应用。
2.能说出硅在半导体工业，二氧化硅在现代通讯业中的重要应用。
【学习过程】一、一、单质硅与半导体材料1．硅在地壳中的含量仅次于______,自然界中没有______态的硅,常见化合态的硅有__________和__________等。
2．单质硅可分为晶体硅和无定形硅两种。
(1)晶体硅结构如图所示,为______________形晶体，与__________结构相似.（2)晶体硅是一种带有____________的灰黑色固体,晶体硅熔点______、硬度______、有脆性.（3)晶体硅的导电性介于________________之间,是良好的__________材料。
3．硅原子最外层有4个电子,得失电子都较难，化学性质__________.常温下，除与F2、HF和强碱溶液反应外，硅不与其他物质（如强酸和强氧化剂)反应。
加热时,能与O2、Cl2、C发生化合反应。
4．写出硅参与反应的化学方程式。
(1）与非金属单质反应①硅与氟气反应：______________________________________________ ______。
②硅与氯气反应：______________________________________________ _______。
③硅与氧气反应:___________________________________________ ___。
（2)与氢氧化钠溶液反应化学方程式：______________________________________________ ___。
(3）与氢氟酸反应化学方程式：______________________________________________。
5．高纯硅的制取，反应方程式分别为制粗硅:___________________________________________ _____________________________.提纯（与Cl2反应）：_____________________________________________.还原（用H2还原）：______________________________________________。
