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第四章《材料家族中的元素》复习学案

【使用说明】

认真阅读课本，书写并熟记重要的化学反应方程式。

注意题中加*为常考知识点，务必熟记。

【学习目标】

掌握硅及其化合物、铝及其化合物的性质和用途，

了解常见无机非金属材料如玻璃、水泥、陶瓷的制备、性质、用途，熟悉常见的无机金属材料如金银铜的性质、用途，

3、能口述合金、复合材料的性质及优点。

【重难点】

铝、硅及其有关化合物的方程式书写

【基础知识梳理】

硅的性质

硅的性质

二氧化硅的性质

无机非金属材料

元素与材料世界

硅无机非金属材料

铝金属材料

复合材料

半导体材料与单质硅

二氧化硅与光导纤维

硅酸盐与无机非金属材料

铝与铝合金

金属与金属材料

复合材料的组成

在生产生活、航空、航天中常见的复合材料

铝及其化合物

金、银、铜

认识复合材料

形形色色的复合材料

一、无机非金属材料

1.硅

（1）物理性质：

（2）化学性质（总结并写出对应的方程式）：

（3）工业上硅的制备

2.二氧化硅

（1）物理性质：

＊（2）化学性质（总结并写出对应的方程式）：

（3）用途：

3.玻璃（阅读）

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：

5.水泥（阅读）

（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

（1）物理性质和用途：

（2）化学性质（总结并写出对应的方程式）

2.氧化铝

（1）物理性质和用途

*（2）化学性质：（总结并写出对应的方程式）

3.氢氧化铝

（1）物理性质：

*（2）化学性质：（总结并写出对应的方程式）

（3）Al(OH)3的简单制取：

4.金、银、铜

（1）物理性质：它们都具有金属的通性，但颜色不同。

（2）化学性质：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：（写出对应方程式）

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：

*④在空气中可锈蚀

⑤氧化铜在高温下可发生分解反应：

【以下为了解性知识，阅读识记即可】

5.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）钢铁

a、生铁：含碳量2％－4.3%，硬度大，但较脆且不易机械加工。

b、普通钢：含碳量0.03%－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

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。

【随堂练习】

1．据2001年12月的《参考消息》报道，有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”。下列有关说法正确的是（）

A．地球上有丰富的晶体硅

B．高纯硅可以用石英与C在高温下制取

C．硅是一种良好的半导体材料，所以可以作光导纤维的材料

D．硅便于