《材料組成的優(yōu)化》導(dǎo)學(xué)案2-1

材料組成的優(yōu)化學(xué)案學(xué)習(xí)目標(biāo)1 .了解改變材料的組成的方法。2 .了解硅酸鹽材料和特種陶瓷。3 .了解常見的提高材料的純度的方法。情感目標(biāo)通過對材料組成的優(yōu)化的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。學(xué)習(xí)重點難點材料組成的優(yōu)化的方法學(xué)習(xí)過程【問題】合金的性質(zhì)及特點有哪些？常見的硅酸鹽工業(yè)指的是哪些？一、改變材料的組成1 .合金：定義：(2)合金的類型：合金可以分為三種類型：A、金屬固溶體：這是一種金屬均勻地分布在另一種金屬內(nèi)形成的復(fù)合體，是固態(tài)溶液。固溶體只有一種晶格類型。像黃銅(67%Cu, 33%Zn)、銀與金的合金都是金屬固溶體。B、金屬互化物：金屬與金屬之間生成的化合物。其組成有的是固定不變的，如銅化鋅 (ZnCu)、碳化鐵(Fe3C)等；有的是可變的，如銅錫合金就有Cu5Sn、Cu3iSn8、Cu3Sn等多種不同組成。金屬互化物不能用通常的化合價來解釋。C、機械混合物：其晶體由兩種或兩種以上的晶體結(jié)構(gòu)混合而成，每一小晶體中只有一 種金屬。同前兩類合金不同，機械混合物的組成是非均一的。鋼、生鐵、青銅等屬這一類合 金。(3)合金的性質(zhì)：2 .貯氫合金：貯氫反應(yīng)：3 .硅酸鹽材料和特種陶瓷(1)水泥水泥的制取原料：普通水泥的主要成分是(2)玻璃制取玻璃的原料制取玻璃的反應(yīng)(3)陶瓷制造陶瓷的主要原料：粘土。制造陶瓷的一般過程：混合、成型、干燥、燒結(jié)、冷卻、成為陶器。陶瓷的種類(根據(jù)原料、燒制溫度劃分)：土器、陶瓷、瓷器、垢器等。特種陶瓷是有別于傳統(tǒng)或普通陶瓷而言的，又叫高技術(shù)陶瓷、先進陶瓷、精細(xì)陶瓷、 新型陶瓷、現(xiàn)代陶瓷、高性能陶瓷、工程陶瓷等。特種陶瓷是在傳統(tǒng)陶瓷的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是指采用高度精選的原料， 具有能精確控制的化學(xué)組成，按照便于進行的結(jié)構(gòu)設(shè)計及便于控制的制備方法進行制造、加工的，具有優(yōu)異特性的陶瓷。特種陶瓷一般分為結(jié)構(gòu)陶瓷和功能陶瓷兩大類，結(jié)構(gòu)陶瓷是指用于各種結(jié)構(gòu)部件， 以發(fā)揮其機械、熱、化學(xué)和生物等功能的高性能陶瓷。 功能陶瓷是指那些可利用電、 磁、聲、光、 熱、彈等性質(zhì)或其耦合效應(yīng)以實現(xiàn)某種使用功能的先進陶瓷，也可以叫做特種功能陶瓷。二、提高材料的純度超純硅的制取反應(yīng)原理：粗硅的制取反應(yīng)：粗硅提純反應(yīng)：高純硅的獲得反應(yīng)：高純硅的用途：練習(xí)1 .下列物質(zhì)中沒有固定熔點的是A.二氧化硅 B.硅酸鈉C.玻璃D.氫氧化鈉2 .鋼化玻璃的重要用途是制造汽車車窗，鋼化玻璃是普通被進行淬火處理得到的。合 成鋼化玻璃的主要原料是A .純堿、石灰石、石英、硼砂B .純堿、石灰石、石英C.石英D.純堿、石灰石、石英、氧化鋁3 .某硅酸鹽樣品含鋅 58.6%,其化學(xué)組成用氧化物形式可表示為nZnOSO2,則n的值等于A. 2B. 3C. 1D, 1/24.下列對制取水泥和玻璃的共同特點的敘述中，錯誤的是A.生產(chǎn)設(shè)備相同B.原料中均有石灰石C.反應(yīng)都在高溫下進行D.發(fā)生的都是復(fù)雜的物理化學(xué)變化H2O、酸等均根據(jù)一下材料回答5、6、7題：硅晶體結(jié)構(gòu)類似于金屬，如可刻劃玻璃，低溫下單質(zhì)硅不活潑，與空氣、 無作用， 但可與強堿和強氧化劑在適當(dāng)溫度下作用。 如， 硅能與鹵素在加熱或高溫下生成四鹵化硅， 高價態(tài)的硅化合物可在高溫下被碳、鎂、 氫等還原劑還原成單質(zhì)硅，工業(yè)上也可用硅石與焦炭在高溫下制金剛砂(SiC) 。某高純硅煉制廠卻利用天然氣、食鹽、石英為原料制取用作半導(dǎo)體材料的高純硅 (含雜質(zhì)少于百萬分之一)。5假設(shè)根據(jù)每步反應(yīng)建立一個車間，該廠需建()個車間A 3B 4C 5D 66生產(chǎn)原理中未涉及的反應(yīng)類型是A 氧化還原反應(yīng)B 置換反應(yīng)C.化合反應(yīng)D 復(fù)分解反應(yīng)E.分解反應(yīng)7該廠家不采用石英與焦炭直接制高純硅的主要原因是A.產(chǎn)量太低B.產(chǎn)品中含過量的硅石或焦炭C.產(chǎn)品中含SiCD.消耗能量大8下列關(guān)于硅的說法中，不正確的是A、硅是地殼中含量較豐富的元素B 、在自然界里，硅存在于各種礦物質(zhì)和巖石中的形式是硅酸C、晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，都是原子晶體D 、硅是良好的半導(dǎo)體材料9.下列中物質(zhì)間的反應(yīng)不能產(chǎn)生氣體的是石灰石和鹽酸冷濃硫酸中投入鋁片 石英與蘇打混和加強熱石墨與高溫水蒸氣過氧化鈉與水氟與水鈉與硫酸銅溶液碳酸氫鈉與氫氧化鈉溶液A、和B、和C、和D、和10有一天然透明晶體A 是高熔點，高硬度的物質(zhì)， A 在純氧中不能燃燒，但在高溫時既能和石灰石，又能和純堿反應(yīng)都放出氣體B ， A 雖不能溶于強酸，但卻能溶于氫氟酸，并生成氣體C, A和燒堿溶液反應(yīng)生成 D的水溶液，當(dāng)氣體B通入溶液中去，能生成不穩(wěn)定的白 色膠狀沉淀E,在干燥的空氣中，E失去部分水，得到白色粉末 F, F加熱后重新生成Ao(1)試推斷出A、B、C、D、E、F各是什么物質(zhì)？寫出其化學(xué)式。(2) 寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。高溫高溫11.已知SiO2+2C= Si+2COf； Si+C=SiC。現(xiàn)有石英砂和炭粉的混合物 1mol ，于高溫下在電爐里充分反應(yīng)后，得殘留固體；若石英砂與混和物的物質(zhì)的量之比n(0vnv1),試討論n取何值時，殘留物的成分及其物質(zhì)的量。n例：n= 1/3殘留固體Si物質(zhì)的量（摩）1/3（或 x）