《材料組成的優(yōu)化》教案1

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1、《材料組成的優(yōu)化》教案 [ 知識回顧 ] 合金的性質及特點有哪些？常見的硅酸鹽工業(yè)指的是哪些？ [ 知識學習 ] 一、改變材料的組成 1 、合金： (1) 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形成的復合體，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。 8、 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 Cu31Sn& Cu3Sn等多

2、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構混合而成，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： 2、貯氫合金： 貯氫反應： 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 (3) 陶瓷 ①制造陶瓷的主要原料：粘土。 ②制造陶瓷的一般過程：混合、成型、干燥、燒結、冷卻、成為陶器。 ③陶瓷的種類 ( 根據(jù)原料、燒制溫度劃分 ) ：土器、陶瓷、瓷器、

3、炻器等。 特種陶瓷是有別于傳統(tǒng)或普通陶瓷而言的， 瓷、現(xiàn)代陶瓷、高性能陶瓷、工程陶瓷等。 又叫高技術陶瓷、先進陶瓷、精細陶瓷、 新型陶 特種陶瓷是在傳統(tǒng)陶瓷的基礎上發(fā)展起來的， 是指采用高度精選的原料， 具有能精確控 制的化學組成， 按照便于進行的結構設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構陶瓷和功能陶瓷兩大類， 結構陶瓷是指用于各種結構部件， 以發(fā)揮其 機械、 熱、 化學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、 彈等性質或其耦合效應以實現(xiàn)某種使用功能的先進陶瓷，也可以叫做特種功能陶

4、瓷。 二、提高材料的純度 超純硅的制取反應原理： 粗硅的制取反應： 粗硅提純反應： 高純硅的獲得反應： 高純硅的用途 [ 課堂練習 ] 1 、下列物質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%,其化學組成用氧化物形式可表示為 nZnO- SiO2,則n的值等 于 A． 2 B． 3 C． 1 D． 1/2

5、4、下列對制取水泥和玻璃的共同特點的敘述中，錯誤的是 A.生產設備相同 B.原料中均有石灰石 C.反應都在高溫下進行 D.發(fā)生的都是復雜的物理化學變化 H2O 、 酸等均無作 根據(jù)一下材料回答 5、 6 、 7 題： 硅晶體結構類似于金屬，如可刻劃玻璃，低溫下單質硅不活潑，與空氣、 用， 但可與強堿和強氧化劑在適當溫度下作用。 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 作半導體材料的高純硅 ( 含雜

6、質少于百萬分之一 ) 。 5、假設根據(jù)每步反應建立一個車間，該廠需建 ( ) 個車間 A． 3 B． 4 C． 5 D． 6 6、生產原理中未涉及的反應類型是 A.氧化還原反應 B .置換反應 C.化合反應 D.復分解反應 E.分解反應 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.產量太低 B.產品中含過量的硅石或焦炭 C.產品中含SiC D.消耗能量大 8、下列關于硅的說法中，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和巖石中的形式是硅酸 C、晶體硅的結構與金剛石相似，都是原子晶體 D、 . 硅是良好的半導體材料 9、

7、下列①?⑧中物質間的反應不能產生氣體的是 ①石灰石和鹽酸 蒸氣 ⑤過氧化鈉與水 A、①和⑤ ②冷濃硫酸中投入鋁片 ③石英與蘇打混和加強熱 ④石墨與高溫水 ⑥氟與水 ⑦鈉與硫酸銅溶液 ⑧碳酸氫鈉與氫氧化鈉溶液 以④和⑦ C、③和⑦ D②和⑧ 10、有一天然透明晶體 A是高熔點，高硬度的物質， 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和燒堿溶液反應生成 D的水溶液，當氣體 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？寫出其化學式。 (2) 寫出有關反應的化學方程式。 11、已知 SiO2+2CSi + 2COT ; Si + CSiC。 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后，得殘留固體； 若石英砂與混和物的物質的量之比 n(0 v nv 1),試討論n取何值時，殘留物的成分及其物 質的量。 N 例：n = 1/3 殘留固體 Si 物質的量（摩） 1/3（或 x）