硅及硅的化合物无机非金属材料-成都市龙泉一中.docVIP

成都市龙泉一中2012级高考化学一轮复习学案 （宁顺德编） 高考化学一轮复习学案：硅及硅的化合物 无机非金属材料 [学习目标] 记住硅、二氧化硅的主要性质及这些性质在材料中的应用，能正确书写有关反应方程式。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、生活中的重要作用。 [知识梳理] 一、硅、二氧化硅 完成《创新方案》P62，阅读P63[拓展发现]，并完成下列填空。 1．硅在地壳中只有态，没有态。其含量在地壳中居第，仅次于，是构成的主要成分。列SiO2表现的酸性氧化物的通性 二、无机非金属材料 完成《创新方案》P62，阅读P63[拓展发现]，并完成下列填空。 1．常见的无机非金属材料、金属材料与复合材料的比较 材料 传统无机非金属材料 金属材料 复合材料 涵义 金属及其合金 两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而而制成的 主要成分 各种金属及硅等少量非金属 由基体（黏结作用）和增强体（骨架作用）组成 特性 强度高、坚韧塑性好、易于成型、有良好的延展性、导电性、导热性，合金抗腐蚀性强 耐酸碱、化学稳定性好、密度小、强度高、韧性好、耐高温、导电导热热性能好；性能保持原材料特点又优于原材料 品种示例 黑色金属材料（铁、铬、锰及它们的合金）：钢铁；有色金属材料（铁、铬、锰以外的金属及合金）：金、银、铜及合金 生产生活中的复合材料（玻璃钢：玻璃纤维增强树脂基复合材料、碳纤维：碳纤维增强树脂基复合材料）； 航空航天中的复合材料（飞机、火箭：纤维增强金属基复合材料；航天飞机：纤维增强陶瓷基复合材料） 2． 称为传统无机非金属材料。一些具有特殊结构、特殊功能的新材料如 等称为新型无机非金属材料，特性主要有 。 [高温结构陶瓷和光导纤维] 高温结构陶瓷 光导纤维 光纤 氧化铝陶瓷 人造刚玉 氮化硅陶瓷 性能 经受高温，不怕氧化，耐酸碱腐蚀，硬度大，耐磨损，密度小 传导光能力很强，能同时传输大量信息；抗干扰性能好，不发生电磁辐射；通讯质量高，能防止窃听；质量小且细，不怕腐蚀，铺设方便 主要 用途 用作高级耐火材料；制造刚玉球磨机；制作高压钠灯的灯管 制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件；制造柴油机 用作长途通讯的干线；用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等；用于能量传输和信息传输 [典例精析] 例1．晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3: Si+3HClSiHCl3+H2③SiHCl3与过量H2在1 000～1 100℃反应制得纯硅已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。请回答下列问题： （1）第①步制备粗硅的化学反应方程式为 。 （2）粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3（沸点33.0℃ 中含有少量SiCl4（沸点57.6℃ 和HCl（沸点-84.7℃ ,提纯SiHCl3采用的方法为 。 （3）用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下（热源及夹持装置略去）： ①装置B中的试剂是 。装置C中的烧瓶需要加热，其目的是 。 ②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是装置D不能采用普通玻璃管的原因是，装置D中发生反应的化学方程式为。 ③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及 。 ④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂（填写字母代号）是 。a.碘水b.氯水c.NaOH溶液d.KSCN溶液e.Na2SO3溶液 硅酸盐在自然界中分布极广，几乎在所有的硅酸盐矿物中，Si原子都和4个O原子结合成四面体的[SiO4]单元（图1），图中○表示“O”，表示“Si—O”），[SiO4]单元既可以是分立的，也可以和其它四面体共用顶点连接各种各样的链状结构（如图2）、环状结构（图3） （1）形成硅氧四面体是硅与氧成键的一个重要特征，试再举两种含有[SiO4]单元的物质（要求不同种类） 。 （2）最简单的硅酸盐是硅酸钠，硅酸钠溶液中滴入酚酞显红色，用离子方程式解释其原因 ，通入CO2能使溶液的红色褪色，离子方程式 。 （3）将某些盐混进硅酸钠溶液时，盐会向上扩散长成很漂亮的树状，且树会保留金属离子的特征颜色，例如：CuSO4·5H2O和Na2SiO3溶液发生水解反应长成蓝色的树，NiSO4·7H2O则会长成绿色的树，写出加入CuSO4·5H2O长成蓝树的离子方程式： 。 （4）图1为，图2、图3所示硅酸盐离子的符号 、 （5）由13个正四面体结合成的环状结构离子中，其中有 个正四面体和另外的四面体共享2个顶点 A．工业制水泥、玻璃、陶瓷都要用到石灰石 B．刚玉、红宝石、蓝宝石主要成分