高中化学高温陶瓷材料Word文档格式.docx

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在加热时纯硅与某些非金属单质发生反应。

如研细的硅能在氧气中燃烧：

Si+O2

　　（3）硅的制备

　　在工业上，用碳在高温下还原二氧化硅的方法可制得含少量杂质的粗硅：

SiO2＋2C

　　高温

　　△

　　SiO2

　　Si＋2CO↑，将粗硅提纯后，可以得到半导体材料的高纯硅。

　　2、二氧化硅

（1）物理性质：

纯净的二氧化硅晶体呈无色，熔点高，硬度大，不溶于水，也不溶于其他一般的溶剂。

（2）化学性质：

　　①酸性氧化物的通性：

在常温时可以与碱溶液缓慢反应生成盐和水：

SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O；

②在高温下可与碱性氧化物反应：

SiO2＋CaO

　　CaSiO3

　　②二氧化硅在常温下与氢氟酸反应：

SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O③弱氧化性：

如在高温时，二氧化硅中的硅可以被碳置换出来。

　　（3）用途：

二氧化硅可用于石英表、石英玻璃、建筑材料、电子部件、光学仪器、工艺品和眼镜片、精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品、光导纤维等。

　　3、光导纤维：

光导纤维，简称“光纤”，就是一种能利用光的全反射作用来传导光线的透明度极高的玻璃细丝。

光导纤维是用石英玻璃制造的，具有信息容量大，抗干扰性能好，通信损耗低等优点。

　　4、玻璃

　　原料：

生产普通玻璃的主要原料是纯碱（Na2CO3），石灰石（CaCO3）和石英（SiO2）。

反应原理：

将粉碎混匀的原料加强热使之熔化，发生复杂的物理化学变化，冷却即成玻璃。

其中主要化学反应是：

　　CaCO3+SiO25、水泥

（1）普通水泥的主要成分为硅酸三钙（3CaO·

SiO2），硅酸二钙（2CaO·

SiO2）和铝酸三钙（3CaO·

Al2O3）等。

（2）水泥的特点是水泥具有水硬性，与水搀和搅拌并静置后，很容易凝固变硬。

（3）混凝土是指水泥、沙子和碎石的混合物，混凝土常用钢筋作结构，这就是通常所说的钢筋混凝土。

　　6、新型无机非金属材料：

如高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等。

二、无机金属材料1、铝

硬度较小，银白色、质轻，有很好的延展性和导电性。

（2）化学性质

　　①与氧气反应：

常温下，铝被空气中的氧气氧化，表面生成一层致密的氧化物薄膜，失去金属光泽。

点燃时，金属铝可以在氧气中燃烧：

4Al＋3O2

　　②与氯气、硫等非金属反应：

2Al＋3Cl2

　　点燃

　　CaSiO3+CO2↑；

Na2CO3+SiO2

　　Na2SiO3+CO2↑

　　2Al2O3

　　2AlCl3；

4Al＋3S

　　＋

　　2Al2S3

　　③与非氧化酸反应，有氢气生成：

2Al＋6H＝2Al3＋3H2↑。

　　④与氧化酸反应，无氢气生成：

Al＋4HNO3＝Al3＋NO↑＋2H2O（注意：

Al遇冷的浓硫酸、浓硝酸会钝化，但加热可反应。

）

　　⑤与碱反应：

2Al＋2NaOH＋6H2O＝2Na[Al4]＋3H2↑⑥与金属氧化物的反应（铝热反应）：

2Al＋Fe2O32、金、银、铜

它们都具有金属的通性，但颜色不同。

金、银、铜都属于不活泼金属，相对而言，其活泼程度依次增强。

金是最稳定的金属之一，在高温下也不能与氧气反应，不能被硝酸等强氧化性酸氧化。

但金能溶解在王水中。

银虽然不能与盐酸、稀硫酸反应，但却能溶解在硝酸等强氧化性酸中。

相对而言，铜最活泼，如：

　　①在加热或点燃条件下可与氧气、氯气、硫等非金属反应；

②可与浓硫酸、硝酸等强氧化性酸反应；

③可与盐溶液反应：

Cu＋2FeCl3＝CuCl2＋2FeCl2

　　④在空气中可锈蚀：

2Cu＋O2＋H2O＋CO2＝Cu22CO3

它们广泛的应用于首饰、电子工业、有机合成、能源开发、材料制造、建筑用水管等。

　　3、其它金属材料：

如钛、铀、镅等。

4、合金

（1）合金：

合金是指两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。

　　一般来说，合金的性能优于纯金属，合金的熔点比它的各成分金属熔点都低，硬度比它的各成分金属大。

但合金的性质并不是各成分金属性质的总和。

（2）常见的合金

　　①金属铝中加入其他元素如铜、镁、硅、锌、锂等，即形成各种性能优良的铝合金。

铝合金具有密度小、强度高、塑性好、易于成形、制造工艺简单、成本低廉等特点，并且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。

铝合金主要用于建筑业、容器和包装业、交通运输及电子行业。

　　②钢铁

　　a生铁：

含碳量2％－%，硬度大，但较脆且不易机械加工。

　　b普通钢：

含碳量%－2%，增加了铁锰等元素，改善了铁的性能，但易锈蚀。

　　c不锈钢：

在普通钢基础上，加入铬镍等元素，含铬在一般在12％以上，在空气中能保持金属光泽，且有不生锈的特性。

　　5、几种重要的化合物

（1）氧化铝

　　2Fe＋Al2O3

　　①物理性质：

白色固体，不溶于水，熔点高。

　　②化学性质：

氧化铝具有不同于一般氧化物的性质，既与强酸反应也与强碱反应，属于两性氧化物。

　　Al2O3＋6HCl＝2AlCl3＋3H2O；

Al2O3＋2NaOH＋3H2O＝2Na[Al4]

（2）氢氧化铝

　　①物理性质和用途：

Al3是几乎不溶于水的白色胶状固体，具有吸附性。

可作净水剂和色素吸附剂。

与Al2O3一样，既与酸反应又与碱反应，具有两性，属于两性氢氧化物。

①与酸反应：

Al3＋3HCl＝AlCl3＋3H2O（Al3＋3H+＝Al3+＋3H2O）②与碱反应：

Al3＋NaOH＝Na[Al4]（Al3＋OH＝[Al4]）另外，Al3还具有难溶性氢氧化物的通性，即受热易分解：

2Al3＋3H2O

　　③Al3的制取：

即可用铝盐与可溶性弱碱氨水反应，又可用向四羟基合铝酸盐溶液中通入CO2的方法制取Al3：

Al3+＋3NH3·

H2O＝Al3↓＋3NH4+；

2[Al4]＋CO2＝

　　－

　　Al2O3

　　2Al3↓＋CO32＋H2O。

　　说明：

一般不用强酸，因为强酸的量控制不当会使制得的Al3溶解：

[Al4]＋H+＝Al3↓＋H2O；

Al3＋3H+＝Al3+＋3H2O

　　（3）氧化铜

　　①氧化铜有金属氧化物的性质：

CuO＋2HCl＝CuCl2＋H2O②氧化铜具有弱氧化性，可与某些还原剂反应。

③氧化铜在高温下可发生分解反应：

4CuO三、复合材料

　　1、定义：

将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而成的材料称为复合材料。

2、组成：

复合材料由两部分组成，一部分称为基体，在复合材料中起黏结作用；

另一部分称为增强体，在复合材料中起骨架作用。

　　3、分类：

按基体分类，可分为树脂基复合材料、金属基复合材料和陶瓷基复合材料。

按增强体分，可分为颗粒增强复合材料、夹层增强复合材料和纤维增强复合材料。

　　4、优点：

材料复合后，既保持了原有材料的特点，又使各组分之间协同作用，形成了优于原材料的特性。

又可以充分利用能源、节约能源。

　　5、常见的复合材料：

如玻璃钢、碳纤维增强复合材料、航空、航天领域中的复合材料等。

　　2Cu2O＋O2↑

　　▲本章专题探究

　　两步反应

　　到现在为止，必修1的内容已经结束，从整个高中化学来看，无机元素化合物的知识已经基本完成。

在这期间，我们学习了大量的化学反应。

其中，有部分反应与“量”有关，即加入少量的试剂与加入过量的试剂时得到的产物不同。

如在四羟基合铝酸钠溶液中加入少量的盐酸，可生成氢氧化铝沉淀，但如果加入过量的盐酸，则生成铝离子：

[Al4]＋H+＝Al3↓

　　＋H2O；

Al3＋3H+＝Al3+＋3H2O。

由于反应分两步进行，因此，该类反应被称为“两步反应”。

由于这类反应特别能体现同学们对知识的理解情况，以及对考试大纲的“分类讨论”的思想。

所以，以这类化学反应为基础的多种题型，如无试剂鉴别问题、离子方程式判断正误问题、离子共存问题、讨论型计算题等。

　　［例题］在50mLbmol·

L1AlCl3溶液中加入50mLamol·

L

　　－1

　　的NaOH溶液。

试问：

（1）当a≤3b时生成Al3沉淀的物质的量是_______________．

（2）当a、b满足什么条件时，无沉淀生成？

　　（3）当a、b满足什么条件时，先有沉淀生成后沉淀部分溶解？

研析：

AlCl3与NaOH间存在下列两种反应：

①AlCl3＋3NaOH＝Al3↓＋3NaCl②AlCl3＋4NaOH＝Na[Al4]＋3NaCl

（1）a≤3b时，只发生反应①，NaOH不足或恰好完全反应。

n［Al3］＝1/3n＝1/3×

L×

amol·

L1＝

　　amol3

（2）当只有②反应发生时，无沉淀生成，此时AlCl3不足或恰好完全反应。

n≥4n

　　50mL×

L1≥4×

50mL×

bmol·

L1

　　a≥4b

　　（3）当①②两反应都发生时，先有沉淀生成，后沉淀部分溶解。

此时，a、b关系介于以上两种情况之间。

即：

3b篇二：

4高中化学无机非金属材料的主角-硅

　　1

　　2

　　3

　　4

　　高中化学无机非金属材料的主角-硅

　　5

　　篇三：

氮化硅高温陶瓷材料是现代重要的结构陶瓷,因其有硬度大、熔点高、化学性质

　　一、整体解读

　　试卷紧扣教材和考试说明，从考生熟悉的基础知识入手，多角度、多层次地考查了学生的数学理性思维能力及对数学本质的理解能力，立足基础，先易后难，难易适中，强调应用，不偏不怪，达到了“考基础、考能力、考素质”的目标。

试卷所涉及的知识内容都在考试大纲的范围内，几乎覆盖了高中所学知识的全部重要内容，体现了“重点知识重点考查”的原则。

　　1．回归教材，注重基础

　　试卷遵循了考查基础知识为主体的原则，尤其是考试说明中的大部分知识点均有涉及，其中应用题与抗战胜利70周年为背景，把爱国主义教育渗透到试题当中，使学生感受到了数学的育才价值，所有这些题目的设计都回归教材和中学教学实际，操作性强。

　　2．适当设置题目难度与区分度

　　选择题第12题和填空题第16题以及解答题的第21题，都是综合性问题，难度较大，学生不仅要有较强的分析问题和解决问题的能力，以及扎实深厚的数学基本功，而且还要掌握必须的数学思想与方法，否则在有限的时间内，很难完成。

　　3．布局合理，考查全面，着重数学方法和数学思想的考察

　　在选择题，填空题，解答题和三选一问题中，试卷均对高中数学中的重点内容进行了反复考查。

包括函数，三角函数，数列、立体几何、概率统计、解析几何、导数等几大版块问题。

这些问题都是以知识为载体，立意于能力，让数学思想方