第七章学案二新型无机非金属材料◆考纲要求１．硅酸盐工业的常识性知识。２．新型无机非金属材料与传统无机非金属材料的特点。３．高温结构陶瓷和光导纤维的特点及用途。◆教材导读一．硅酸盐工业简介１．是指以含物质为原料，经过加热制成硅酸盐产品的工业，常见的如制造、、、等产品的工业。２．了解常见几种硅酸盐工业的原料、主要成分及种类和典型设备二、新型无机非金属材料◆名题导思例１．氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定。工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在１３００℃反应获得。①氮化硅晶体属于晶体；②已知氮化硅晶体结构中，原子间都以单键相连，且N原子和N原子、Si原子和Si原子不直接相连，同时每个原子都满足８电子稳定结构。请写出氮化硅的化学式；③现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为：。解析：氮化硅晶体硬度大，熔点高，化学性质稳定，判断为原子晶体，晶体中每个原子都满足８电子稳定结构，则氮化硅中氮显－３价，硅显＋４价，化学式为Si3N4。答案：①原子②Si3N4③3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl例2．石英玻璃是将石英在１６００℃高温下熔化，冷却后形成玻璃体，关于石英玻璃的结构和性质描述正确的是（）A．石英玻璃属于原子晶体B．石英玻璃的结构类似于液体C．石英玻璃耐高温且能抵抗一切酸的腐蚀D．石英玻璃能经受温度剧变且能抵抗碱的腐蚀解析：A．玻璃不属于晶体，是介于结晶态和无定形态之间的一种物质状态叫玻璃态．B．从粒子分类的角度看，玻璃态跟液态类似C．石英玻璃可与氢氟酸反应SiO2+4HF==SiF4↑+2H2OD．SiO2属酸性氧化物，可与强碱反应SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O答案：B例3．普通玻璃中Na2SiO3:CaSiO3:SiO2=1:1:4(物质的量之比)，请回答下列问题：①以aNa2O·bCaO·mSiO2表示此玻璃组成，则a:b:m=②若制备1000Kg上述玻璃，需原料各多少千克？标况下产生多少升CO2？解析：（1）由n（Na2SiO3）：n（CaSiO3）：（SiO2）=1：1：4；Na2SiO3→Na2O·SiO2，CaSiO3→CaO·SiO2，则可得到：a：b：c=1：1：6。（2）制玻璃的原料是Na2CO3、CaCO3、SiO2、，由（1）可知玻璃的组成为Na2O·CaO·6SiO2，根据原子守恒可以得到下列计算关系答案：①1：1：6②Na2CO3：221.8kgCaCO3：209kgSiO2：753.1kgVCO2：9.37×104L◆随堂演练1．下列具有特殊性能的材料中，由主族元素和副族元素形成的化合物是（）A．透明陶瓷材料硒化锌B．半导体材料砷化镓C．吸氢材料镧镍合金D．超导材料2．石灰石是许多工业的原料之一，但制取下列物质不需要用石灰石的是（）A．制硅酸B．制水泥C．制玻璃D．制生石灰3．Al2O3·2SiO2·2H2O是一种（）A．含氧酸B．硅酸盐C．铝酸盐D．混合物4．下列物质有固定熔沸点的是（）A．钢化玻璃B．过磷酸钙C．消石灰D．水玻璃5.（2008全国二卷8）．对于ⅣA族元素，下列叙述中不正确的是A．SiO2和CO2中，Si和O，C和O之间都是共价键B．C、Si和Ge的最外层电子数都是4，次外层电子数都8C．CO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应D．该族元素的主要化合价是＋4和＋26.(2008广东高考）23.(11分)硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：（1）制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷（SiHCl3）还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式。②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式；H2还原SihCl3过程中若混02，可能引起的后果是。（2）下列有头硅材料的详法正确的是（填字母）。A.碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水混B.氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承C.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂的，其熔点很高D.盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实验现象并给予解释。(2008广东高考）23答案：(1)①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式:SiHCl3+H2==(1357K)==Si+3HCl②SiHCl3...
