高中化学.材料组成的优化学案(无答案)选修创新
材料组成的优化
学习目标：
1.了解改变材料的组成的方法。 2.了解硅酸盐材料和特种陶瓷。
3.了解常见的提高材料的纯度的方法。 情感目标：
通过对材料组成的优化的学习，培养学生学习化学的兴趣。 学习重点难点：材料组成的优化的方法 学习过程：
【问题】合金的性质及特点有哪些？常见的硅酸盐工业指的是哪些？ 一、改变材料的组成 1． 合金：
（1）定义：
（2）合金的类型：合金可以分为三种类型：
A、金属固溶体：这是一种金属均匀地分布在另一种金属内形成的复合体，是固态溶液。固溶体只有一种晶格类型。像黄铜（67%Cu，33%Zn）、银与金的合金都是金属固溶体。 B、金属互化物：金属与金属之间生成的化合物。其组成有的是固定不变的，如铜化锌（ZnCu）、碳化铁（Fe3C）等；有的是可变的，如铜锡合金就有Cu5Sn、Cu31Sn8、Cu3Sn等多种不同组成。金属互化物不能用通常的化合价来解释。
C、机械混合物：其晶体由两种或两种以上的晶体结构混合而成，每一小晶体中只有一种金属。同前两类合金不同，机械混合物的组成是非均一的。钢、生铁、青铜等属这一类合金。
（3）合金的性质：
2． 贮氢合金：
贮氢反应：
3． 硅酸盐材料和特种陶瓷
（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 制取玻璃的反应
（3）陶瓷
①制造陶瓷的主要原料：粘土。
②制造陶瓷的一般过程：混合、成型、干燥、烧结、冷却、成为陶器。 ③陶瓷的种类（根据原料、烧制温度划分）：土器、陶瓷、瓷器、炻器等。
特种陶瓷是有别于传统或普通陶瓷而言的，又叫高技术陶瓷、先进陶瓷、精细陶瓷、新型陶瓷、现代陶瓷、高性能陶瓷、工程陶瓷等。
特种陶瓷是在传统陶瓷的基础上发展起来的，是指采用高度精选的原料，具有能精确控制的化学组成，按照便于进行的结构设计及便于控制的制备方法进行制造、加工的，具有优异特性的陶瓷。
特种陶瓷一般分为结构陶瓷和功能陶瓷两大类，结构陶瓷是指用于各种结构部件，以发挥其机械、热、化学和生物等功能的高性能陶瓷。功能陶瓷是指那些可利用电、磁、声、光、热、弹等性质或其耦合效应以实现某种使用功能的先进陶瓷，也可以叫做特种功能陶瓷。 二、提高材料的纯度 超纯硅的制取反应原理： 粗硅的制取反应： 粗硅提纯反应：
高纯硅的获得反应： 高纯硅的用途 练习：
1． 下列物质中没有固定熔点的是
A．二氧化硅
B．硅酸钠
C．玻璃
D．氢氧化钠
2． 钢化玻璃的重要用途是制造汽车车窗，钢化玻璃是普通被进行淬火处理得到的。合成钢
化玻璃的主要原料是
A．纯碱、石灰石、石英、硼砂 C．石英
B．纯碱、石灰石、石英 D．纯碱、石灰石、石英、氧化铝
3． 某硅酸盐样品含锌58.6%，其化学组成用氧化物形式可表示为nZnO·SiO2，则n的值等
于 A．2
B．3
C．1
D．1/2
4． 下列对制取水泥和玻璃的共同特点的叙述中，错误的是
A．生产设备相同
B．原料中均有石灰石
D．发生的都是复杂的物理化学变化
C．反应都在高温下进行 根据一下材料回答5、6、7题：
硅晶体结构类似于金属，如可刻划玻璃，低温下单质硅不活泼，与空气、H2O 、酸等均无作用，但可与强碱和强氧化剂在适当温度下作用。如，硅能与卤素在加热或高温下生成四卤化硅，高价态的硅化合物可在高温下被碳、镁、氢等还原剂还原成单质硅，工业上也可用硅石与焦炭在高温下制金刚砂（SiC）。某高纯硅炼制厂却利用天然气、食盐、石英为原料制取用作半导体材料的高纯硅（含杂质少于百万分之一）。 5． 假设根据每步反应建立一个车间，该厂需建（
A．3
B．4
）个车间
D．6
C．5
6． 生产原理中未涉及的反应类型是
A．氧化还原反应 B．置换反应 反应
7． 该厂家不采用石英与焦炭直接制高纯硅的主要原因是
A．产量太低
B．产品中含过量的硅石或焦炭
D．消耗能量大
C．化合反应
D．复分解反应 E．分解
C．产品中含SiC
8． 下列关于硅的说法中，不正确的是
A、硅是地壳中含量较丰富的元素
B、在自然界里，硅存在于各种矿物质和岩石中的形式是硅酸 C、晶体硅的结构与金刚石相似，都是原子晶体 D、.硅是良好的半导体材料
9． 下列①～⑧中物质间的反应不能产生气体的是
①石灰石和盐酸 ②冷浓硫酸中投入铝片 温水蒸气
⑤过氧化钠与水 ⑥氟与水 A、①和⑤
⑦钠与硫酸铜溶液
⑧碳酸氢钠与氢氧化钠溶液
D、②和⑧
③石英与苏打混和加强热 ④石墨与高
B、④和⑦ C、③和⑦
10． 有一天然透明晶体A是高熔点，高硬度的物质，A在纯氧中不能燃烧，但在高温时既能
和石灰石，又能和纯碱反应都放出气体B，A虽不能溶于强酸，但却能溶于氢氟酸，并生成气体C，A和烧碱溶液反应生成D的水溶液，当气体B通入溶液中去，能生成不稳定的白色胶状沉淀E，在干燥的空气中，E失去部分水，得到白色粉末F，F加热后重新生成A。
（1）试推断出A、B、C、D、E、F各是什么物质？写出其化学式。 （2）写出有关反应的化学方程式。
高温高温
11． 已知SiO2＋2C===Si＋2CO↑；Si＋C===SiC。
现有石英砂和炭粉的混合物1mol，于高温下在电炉里充分反应后，得残留固体；
若石英砂与混和物的物质的量之比n（0＜n＜1），试讨论n取何值时，残留物的成分及其物质的量。