2023-2024学年人教版新教材必修第二册第五章第三节无机非金属材料学案.docx

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1、第三节无机非金属材料课程目标1 .比较碳和硅的性质2 .了解硅酸盐产品知识讲解一、碳、硅氧化物的性质比较物质二氧化碳二氧化硅化学式主要物理性质CO2熔沸点低，常温下为气体，密度大于空气，可溶于水。固态co,俗称干冰SiO2硬度大.熔沸点高,常温下为固体,不溶于水化学性质水CO2+H2OH2CO不与水反应酸不反应SiO2+4HF=SiF4+2H2O碱COz(少量)+2Na()H=Na2CO3+H2OCO2(Mtt)+NaOH=NaHCO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O（盛破液试剂瓶不用磨口玻璃塞）盐Ca(ClO)2+C02+H2O=CaCO31+2HClOCO2+Na2CO5+H2

2、O=2NaHCO3SiO2+Na2CO3=S=Na2SiO3+CO2碱性氧化物CO2+Na2ONa2CO3SiO2+CaO些CaSiO3用途灭火、人工降雨等光导纤维、光学仪器、石英钟表、玻璃原料、建筑材料、工艺品等辨析酸性氧化物一般不与酸作用,但SiO?能与HF作用（DNa2CO3+SiO2=Na2SiO,+C02CaCOj+SiO2雪=CaSio3+CO2一般情况下，因为碳酸的酸性比硅酸强，可发生反应如Na2SiO3+CO2+H2O=H?SiC）3（胶体）+Na2CO,即符合“较强酸制较弱酸”的复分解反应规律C而上述反应之所以能进行,是因为该反应不是在水溶液中.而是在高温条件下发生的从化学平

3、衡角度理解，高温时,SiO?这种高沸点、难挥发的固体制得了低沸点、易挥发的CO2气体,因CO2生成后离开反应体系使反应向右进行到底C题型演练1.下列说法不正确的是A.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料B.二氧化硅能与氢氧化钠溶液和氢氨酸反应，所以二氧化硅是两性氧化物C.硅的导电性介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料D.钙沸石Ca（Al2Si3Oio）SH2O氧化物的形式表示为CaOAl2O3-SSiO2-SH2O2.2021年，中国航天不断创造奇迹，“天问一号着陆火星，“嫦娥五号”采回月壤，“长征六号”送星入轨，“神舟十三号”载人飞天。腾飞中国离不开化学，下列有关说法正确的是A. “天问

4、一号”所用的太阳能电池帆板，其主要材料是二氧化硅B. “嫦娥五号”运载火箭使用液氯、液氢推进剂，产物对环境无污染C. “长征六号”运载火箭箭体采用铝合金材料，是因为材料强度高、密度大、耐腐蚀D. “神舟飞船”航天员所使用的操纵杆采用碳纤维材料制作，碳纤维属于有机高分子材料3.化学与生产、生活、环境等密切相关。下列说法正确的是A.硅在自然界中主要以游离态存在B.，浮梁巧烧瓷，的，瓷，中主要是SiOzC.用风能发电可减少温室气体排放D.侯氏制碱法制备的碱是烧碱4.下列生活应用或生产活动，没有运用相应化学知识的是选项生活应用或生产活动化学知识A用S02漂白纸张S02具有氧化性B用铝槽车运输浓硝酸Al

5、在冷的浓硝酸中发生钝化C用生石灰作食品干燥剂CaO易与水反应D用Si制作芯片Si是良好的半导体材料A. AB.BC.CD.D5.科技改变生活。下列说法错误的是A.北京冬奥会火炬“飞扬”的外壳由碳纤维复合材料制成，具有“轻、固、美”的特点B. “天问一号”火星车的热控保温材料纳米气凝胶，可产生丁达尔效应C. “雷霆之星”速滑服采用银离子抗菌技术，可有效防护细菌侵入D. “天机芯”是全球首款异构融合类脑计算芯片，其主要成分和光导纤维相同6 .2022年4月16日，神舟十三号飞船成功着陆，此次飞行为中国建造“天宫”空间站打下重要基石。针对空间站中有关配置说法不正确的是A.核心舱变轨动力依靠电推发动机

6、：相对于化学燃料更加经济与环保B.生活舱内配备环境控制与生命保障系统：航天员主要通过NazO获取呼吸用氯C.可再生水循环系统：从尿液分离出纯净水，可以采用多次蒸储的方法D.柔性硅化钱太阳能电池阵：碑化钱属于半导体，相对于硅电池，光电转化率更高7 .“天问一号”着陆火星，“嫦娥五号”采回月壤。腾飞的中国离不开化学，新材料的发明与制造，推动着人类社会的进步和发展。下列有关材料的说法错误的是A.电阻率低、热导率高的石墨烯可用于制作超级导电材料8 .华为4nm芯片即将上市，其中芯片的主要成分是高纯硅C.制作航天服的聚酯纤维属于新型无机非金属材料D.“蛟龙号”深潜器外壳使用的特种钛合金硬度高、耐高压、耐

7、腐蚀二、硅酸盐的性质与应用，硅酸及硅酸盐的性质（1）硅酸（H2Si03）：不溶于水，二元弱酸，其酸性比碳酸还要弱。硅酸凝胶脱水后形成硅胶，可作为干燥剂或催化剂载体。（2）硅酸钠：俗称泡花碱，其水溶液俗称水玻璃，可作为建筑粘合剂，木材、纺织品的防腐剂。Z42Si03+2Ha=H2S。况胶体）+2N4CM2Si03+C02+H20=H2Si3（胶体）+N42CC5（该反应可证明硅酸酸性比碳酸酸性弱）（3）硅酸盐的组成表示方法：硅酸盐一般组成比较复杂，因而常用氧化物的形式表示：氧化物顺序：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物一二氧化硅一水。除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数；若出现分数

8、，应化为整数；氧化物之间以隔开。如正长石KAIS区08可写成K2.OAI2.O3&502。但注意，硅酸盐不是以简单氧化物形式存在的。2.主要的硅酸盐产品硅酸盐产品水泥玻璃陶企原料石灰石和貂土纯碱、石灰石、石英黏土反应原理复杂的物理、化学变化Na2CO3+SiO2=Na2SiO1+CO2CaCOj+SiO2=CaSiOj+CO2复杂的物理、化学变化主要成分2CaO-SiO23CaO-SiO23CaO-Al2OjNa2SiOjtCaSiO3,SiO2的混合物Na2O-CaO6SiO2特性水硬性,可使用石膏来调节水泥的水硬性非晶体,无固定熔点.在一定温度范围内可制成各种形状。抗钝化、抗酸碱腐蚀、耐高

9、温、绝缘;新型网瓷。题型演练8.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.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁8 .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，主要化学成分是硅酸盐D.陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点9 .化学与生活密切相关。下列叙述错误的是A.富纯硅可用于制作光感电池B.铝合金大量用于高铁建设C.活性炭具有除异味和杀菌作用D.碘酒可用于皮肤外用消毒10.研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关（如下图所示）。下列叙述错误的是无机颗粒物rNOjriN2

10、O5鳖HNe)3NH4NO3气/燃料燃烧SNHaSO2*SO3H2SO4(NH4)2SO4A（颗粒物）雾虢）A.雾和霾的分散剂相同B.雾霾中含有硝酸钱和硫酸铉C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关11 .能实现下列物质间直接转化的元素是单质氧化物，酸（或碱）三三盐A.SiB.SC.CuD.Fe12 .硅是组成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误的是A.氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为SijNilB.碳化硅（SiC）的硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承C.光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为SiD.氮化硅（Sij

11、N。、氧化铝（AlQ3）、碳化硅（SiC）和二氧化倍（ZrO2）都可用作制高温结构陶瓷的材料13.习主席在2020年新年贺词中强调“5G商用加速推出，凝结着新时代奋斗者的心血和汗水，彰显了不同凡响的中国风采、中国力量”，制造芯片用到高纯硅，用SiHCl3与过量Hz在IloO1200C反应制备高纯硅的装置如下图所示（热源及夹持装置略去）。稀硫酸SiHCl3石英管:f尾气处理装置略去11粒ILJ/ABCD已知：SiHCI3遇水HzO强烈水解，在空气中易自燃。下列说法错误的是（）A.装置B中的试剂是浓硫酸B.实验时先打开装置C中分液漏斗的旋塞C.装置C中的烧瓶需要加热，其目的是使滴入烧瓶中的SiHC

12、I3气化D.装置D不能采用普通玻璃管的原因是在反应温度下，普通玻璃管会软化14.高纯度晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料。它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命它可以按下列方法制备：SiO2舒一Si（ffl）-SiHCh-Si（）下列说法不正确的是高温A.步骤的化学方程式：SiO2+C-SiCO2TB.步骤中每生成ImolSi,转移4mol电子C.步骤中的反应为氯化还原反应D.富纯硅是制造太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本原料15.化学与生活、生产密切相关。下列说法不正确的是A. 5G技术中使用的通信光缆不与任何酸碱反应B. 75%（体积分数）的酒精溶液能使蛋白质变

13、性从而起到杀菌作用C.汽车安全气囊中含叠氮化钠，受撞击后会快速分解产生氮气和金属钠D.“东风夜放花干树，更吹落，星如雨”中所描述的场景中涉及焰色反应16.天工开物记载：“凡蜒泥造瓦，掘地二尺余，择取无沙黏土而为之”“凡坯既成，干燥之后，则堆积窖中燃薪举火”“浇水转釉（主要为青色），与造砖同法下列说法错误的是（）A.“燃薪举火”使黏土发生了复杂的物理化学变化B.沙子和黏土的主要成分为硅酸盐C.烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦D.黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料17.“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品，玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关

14、说法中正确的是A.玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品B.制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英C.硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高D.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐18.下列物品或设施：陶瓷餐具砖瓦混凝土桥墩门窗玻璃水晶镜片石英钟水晶项链硅太阳能电池光导纤维计算机芯片(1)使用了硅单质的是(填序号，下同)。(2)使用了二氧化硅的是o(3)使用了硅酸盐材料的是o参考答案1. B【详解】A.硅是良好的半导体材料，是人类将太阳能转换为电能的常用材料如硅太阳能电池板，A正确；B.由于二氧化硅与氢氟酸反应是氢氟酸的特性不是酸的通性，所以二氧化硅不是两性氧化物，而是酸性氧化物，B错误；C.硅的导电性介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料，C正确；D.根据原子守恒可知，硅酸盐钙沸石Ca(AI2Si3o)3H2氧化物的形式表示为Ca0Al2033Si023H20,D正确；故答案为：B02. B【详解】A.晶体硅为良好的半导体材料是制造太阳能电池的主要原料，二氧化硅不具有此性质，“天问一号所用的太阳能电池帆板，其主要材料是晶体硅，A错误；B. “嫦娥五号”运载火箭用液氯液氢推进剂，反应生成水，产物对环境无污染，B正确；C. “长征六号”运载火箭箭体采用铝合金材料，是因为材料强度高具有高强度和耐高温、耐腐蚀、密度小，C错误；D.碳纤维为碳单质，不属于有机高分子材料