课件38张PPT。第1课时 硅和二氧化硅第4章 第1节 硅 无机非金属材料学习目标定位
1.能记住硅、二氧化硅的主要性质及这些性质在材料中的应用。
2.能说出硅在半导体工业，二氧化硅在现代通讯业中的重要应用。内容索引新知导学 —— 新知探究 点点落实达标检测 —— 当堂检测 巩固反馈新知导学1.硅在地壳中的含量仅次于 ，自然界中没有 态的硅，常见化合态的硅有 和 等。
2.单质硅可分为晶体硅和无定形硅两种。一、单质硅与半导体材料(1)晶体硅结构如图所示，为 形晶体，
与 结构相似。
(2)晶体硅是一种带有 的灰黑色固体，
晶体硅熔点 、硬度 、有脆性。
(3)晶体硅的导电性介于 之间，是良好的 材料。氧游离二氧化硅硅酸盐正四面体金刚石金属光泽高大导体和绝缘体半导体3.硅原子最外层有4个电子，得失电子都较难，化学性质 。常温下，除与F2、HF和强碱溶液反应外，硅不与其他物质(如强酸和强氧化剂)反应。加热时，能与O2、Cl2、C发生化合反应。不活泼4.写出硅参与反应的化学方程式。
(1)与非金属单质反应
①硅与氟气反应： 。
②硅与氯气反应： 。
③硅与氧气反应： 。
(2)与氢氧化钠溶液反应
化学方程式： 。
(3)与氢氟酸反应
化学方程式： 。Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑Si＋2F2===SiF4Si＋2Cl2 SiCl4Si＋O2 SiO25.高纯硅的制取，反应方程式分别为
制粗硅： 。
提纯(与Cl2反应)： 。
还原(用H2还原)： 。SiO2＋2C Si(粗)＋2CO↑Si(粗)＋2Cl2 SiCl4SiCl4＋2H2 Si(纯)＋4HCl1.半导体材料特指导电能力介于 之间的一类材料。硅是常温下化学性质稳定的半导体材料，广泛用于计算机技术领域，如制造晶体管、硅芯片、集成电路。
2.硅还可用于制造硅整流器、太阳能电池及硅合金等。导体和绝缘体1.下列关于碳和硅的叙述中，正确的是
A.加热到一定温度时，其单质都能与氧气等非金属反应
B.常温下，碳单质化学性质活泼，硅单质化学性质不活泼
C.硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应
D.碳和硅两种元素都有能导电的单质，在自然界中均有单质硅和化合态硅√答案解析拓展延伸解析 碳原子和硅原子最外层电子数都是4个，不容易得到或失去电子，化学性质都不活泼，B项错误；
硅在常温下能与氟气、氢氟酸、氢氧化钠溶液反应，C项错误；
石墨和晶体硅都能导电，在自然界中有单质碳，也有化合态碳，但在自然界中只有化合态硅，没有硅单质，D项错误；
在加热条件下碳和硅都能与氧气等非金属单质反应，A项正确。拓展延伸拓展延伸 碳和硅的原子最外层电子数均为4个，化学性质都不活泼，硅与其他非金属单质相比有以下特性：
(1)硅的化学性质不活泼，但自然界中没有游离态的硅。
(2)硅的还原性大于碳，但碳能在高温下还原出硅单质：SiO2＋2C
Si＋2CO↑。
(3) 非金属单质与碱溶液反应一般无氢气放出，但硅能与氢氧化钠等强碱溶液反应放出氢气：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。
(4)非金属单质一般不与酸反应，但硅能与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。
(5)非金属单质一般不导电，但Si为半导体，有一定的导电能力。2.高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，它可以按下列方法进行制备：√答案解析易错警示下列说法不正确的是
A.①②③均属于氧化还原反应
B.SiHCl3(沸点31.8 ℃)中含有少量的SiCl4(沸点57.6 ℃)，通过蒸馏可提纯
SiHCl3
C.氢气和氯化氢均可循环利用
D.反应①的化学方程式为SiO2＋C Si＋CO2↑解析 反应①是二氧化硅与焦炭反应生成硅和一氧化碳，反应②是硅与氯化氢反应生成三氯甲硅烷(SiHCl3)和氢气，反应③是三氯甲硅烷(SiHCl3)与氢气反应生成硅和氯化氢，三个反应中都有单质参加反应并有新单质生成，一定有元素的化合价发生变化，它们都是氧化还原反应；SiHCl3与SiCl4的沸点相差较大，所以可通过蒸馏除去SiCl4；在高纯硅的生产流程中，氢气和氯化氢可以重复利用；二氧化硅与C在高温条件下反应生成Si和CO，不是二氧化碳。 易错警示1.硅的氧化物为二氧化硅，广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成了岩石。沙是含 的SiO2；石英是含 的SiO2；水晶是透明的 晶体；玛瑙是含有色杂质的石英晶体；硅藻土是无定形SiO2。根据日常生活中的实例描述二氧化硅的物理性质：_____________________
_______。二、二氧化硅与光导纤维较多杂质较少杂质石英坚硬固体、不溶于水、熔点高2.列表比较二氧化碳和二氧化硅的性质。气体，熔、沸点低，能溶于水CaO＋CO2===CaCO32NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O
(CO2少量)固体，熔、沸点高，硬度
大，不溶于水CaO＋SiO2 CaSiO3SiO2＋2NaOH===Na2SiO3
＋H2OCO2＋H2O??H2CO3不反应不与水反应只与HF反应
SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O都是酸性氧化物(酸酐)，与碱反应生成盐和水3.问题讨论(1)根据CaCO3＋SiO2 CaSiO3＋CO2↑的反应，能否说明酸性H2SiO3＞H2CO3？为什么？答案 不能。强酸制较弱酸是根据在溶液中进行的反应得出的结论，而该反应不是在溶液中进行的。答案(2)盛碱液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？答案 由于玻璃中的SiO2跟碱溶液反应生成Na2SiO3，Na2SiO3具有黏合性，会将瓶口和玻璃塞黏为一体而不易打开。(3)氢氟酸为什么不能用玻璃瓶盛放？答案 玻璃的成分中含有SiO2，SiO2与氢氟酸反应，氢氟酸常被用来刻蚀玻璃，因而氢氟酸不能用玻璃瓶盛放，可以放在塑料瓶或铅制器皿中。答案1.二氧化硅的特殊性：二氧化硅作为一种非金属氧化物，坚硬难熔；作为一种酸性氧化物，但不与水反应，易与氢氟酸反应。这些特性既是考查的重点，也是解题的依据。
2.二氧化硅用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维，简称“光纤”。光导纤维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细丝；具有信息容量大、抗干扰性能好、耐腐蚀等特点。CBEADA.作为玻璃的成分被消耗而
使玻璃被刻蚀
B.氧化性
C.酸性氧化物的通性
D.与挥发性酸性氧化物的盐
反应得挥发性酸性氧化物
E.氧化还原反应中Si的化合
价没变答案解析规律总结3.指出下列反应中二氧化硅所表现的化学性质或作用，在A～E选项中选择正确答案填入括号内。解析 ①反应生成Na2SiO3和H2O体现SiO2酸性氧化物的性质；
②反应中，C作还原剂，SiO2作氧化剂，表现出弱氧化性；
③反应是氧化还原反应，C既是氧化剂，又是还原剂，Si的化合价没变；
④在常温下，SiO2可以和氢氟酸反应生成挥发性的SiF4，可利用此反应雕刻玻璃；
⑤反应表现SiO2高沸点(难挥发)的性质。规律总结规律总结 二氧化硅性质概括为三方面：具有酸性氧化物性质、弱氧化性(与碳反应)、特性(与氢氟酸反应)。√答案解析4.下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是
A.CO2和SiO2都是由相应的分子组成的
B.CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸
C.SiO2能与氢氟酸反应，也能与碱反应，说明SiO2既是碱性氧化物，又是
酸性氧化物
D.CO2、SiO2都是酸性氧化物，都能与氢氧化钠溶液反应生成盐和水规律总结解析 CO2是由CO2分子构成的，而SiO2则是由硅原子和氧原子构成的，SiO2中不存在分子，A项错误；
CO2可溶于水生成H2CO3，SiO2不溶于水，与水不反应，B项错误；
SiO2能与碱反应生成盐和水，说明二氧化硅是酸性氧化物，但二氧化硅与氢氟酸的反应是其特性，它不与其他的酸反应，二氧化硅不是碱性氧化物，C项错误；
D项正确。 规律总结规律总结 1.CO2与SiO2物理性质相差较大，是因为它们结构不同，化学性质相似是由于它们都是酸性氧化物，都可与碱、碱性氧化物反应；CO2和SiO2中C和Si均处于最高正价，具有弱氧化性，在高温下均可与C反应。
2.SiO2还有自己的特性，如与水不反应，与HF反应。硅及其化合物的相互转化达标检测解析 硅的化学性质稳定，常温下除与氟气、氟化氢、氢氧化钠溶液反应外，不与其他物质反应，A项错误；
单质硅作半导体材料，不是因为其熔点高、硬度大，B项错误；
硅的化学性质不活泼，但常温下可与F2、HF和强碱等反应，C项错误；
D项正确。123456√答案解析1.下列有关硅的叙述中正确的是
A.硅在常温下能跟氧气发生化合反应
B.因为晶体硅熔点高、硬度大，所以硅可用于制作半导体材料
C.硅的化学性质不活泼，在常温下不与任何物质反应
D.高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅123456√答案解析2.科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列关于硅的说法中正确的是
A.自然界中硅元素的含量最丰富
B.自然界中存在大量单质硅
C.高纯度的硅被用于制作计算机芯片
D.光导纤维的主要成分是Si解析 自然界中含量最丰富的元素是氧元素，A项错误；
硅的性质虽然不活泼，但自然界不存在游离态硅，只有化合态硅，B项错误；
硅是良好的半导体材料，可用于制造计算机芯片等，C项正确；
光导纤维的主要成分是SiO2，不是Si，D项错误。123456123456解析 SiO2不溶于水，也不与H2O反应，所以水溶液不显酸性。H2CO3的酸性强于H2SiO3，所以B项中的反应可以发生。Na2CO3与SiO2的反应之所以能发生是因为①反应是在高温无水条件下进行的；②反应后生成的CO2脱离反应体系。SiO2虽为酸性氧化物，但是它可与HF反应。√答案解析3.下列说法中正确的是
A.SiO2溶于水显酸性
B.CO2通入水玻璃中可以得到硅酸
C.由Na2CO3＋SiO2 Na2SiO3＋CO2↑可知硅酸的酸性比碳酸的酸性强
D.SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸123456解析 SiO2是非电解质，在固态和液态时都不导电；SiO2属于酸性氧化物，能与强碱反应，与H2O不反应；SiO2常温下是固体，硬度大，熔、沸点高，而CO2常温下是气体，熔、沸点低，物理性质差别较大。√答案解析4.下列关于二氧化硅的叙述中，不正确的是
①在固态和液态时，都不导电 ②能跟强碱反应，但不能与水反应
③SiO2的物理性质与CO2类似 ④既是酸性氧化物，又是碱性氧化物
A.只有④ B.②④ C.③④ D.①②③123456解析 在反应②中Si元素化合价升高，被氧化。√答案解析5.制备硅单质时，主要化学反应如下：
①SiO2(石英砂)＋2C(焦炭) Si(粗硅)＋2CO↑； ②Si(粗硅)＋2Cl2
SiCl4；③SiCl4＋2H2 Si(纯硅)＋4HCl。下列对上述三个反应的叙述中，不正确的是A.①③为置换反应
B.①②③均为氧化还原反应
C.②为化合反应
D.三个反应的反应物中硅元素均被还原请回答下列问题：
(1)形成单质A的原子的结构示意图为________，它的最高化合价为_____。123456答案解析＋4价6.A、B、C、D、E分别代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如图所示。A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似。123456(2)B的化学式为________，B与炭反应生成A和E的化学方程式是______________________________。
(3)C的化学式为________，D的化学式为__________。123456答案SiO2SiO2＋2C Si＋2CO↑CaSiO3Na2SiO3课件38张PPT。第2课时 硅酸盐与无机非金属材料第4章 第1节 硅 无机非金属材料学习目标定位
1.知道硅酸和硅酸盐的主要性质，会用氧化物形式表示硅酸盐的组成。
2.知道传统的硅酸盐制品和一些新型无机非金属材料在生产、生活中的主要应用。
3.体会组成材料的物质的性质与材料性能的密切关系。内容索引新知导学 —— 新知探究 点点落实达标检测 —— 当堂检测 巩固反馈新知导学1.下列含硅物质：①硅酸钙(CaSiO3)，②钾云母(K2Al6Si6H4O24)，③石棉(CaMg3Si4O12)，它们在组成上的相同点是___________________________
_________，共同的物质类别是 。它们种类繁多，结构复杂，组成各异，通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成，如硅酸钙(CaSiO3)可表示为CaO·SiO2，钾云母可表示为_______________________，石棉可表示为_________________。一、硅酸 硅酸盐都是由硅、氧和金属元素组成的化合物硅酸盐K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2OCaO·3MgO·4SiO22.硅酸盐是一大类结构复杂的固态物质，大多 溶于水，化学性质 稳定。最简单的硅酸盐是硅酸钠，是一种白色固体，能溶于水，其水溶液俗称 。
(1)若取两个小木条(或滤纸条)，分别放入蒸馏水和硅酸钠饱和溶液中浸泡，取出稍沥干后，同时分别放置在酒精灯外焰处，观察到的现象是________
，由此可得出的实验结论是 。不很水玻璃水浸泡的木条燃烧，用硅酸钠饱和溶液浸泡的木条不燃烧用蒸馏硅酸钠耐高温，不能燃烧(2)在盛有饱和硅酸钠溶液的试管中，滴加2～3滴酚酞溶液，观察到的现象是 ；再滴加稀盐酸观察到的现象是________________
_______________________，反应的化学方程式是_____________________
__________________。
(3)若将少量二氧化碳通入饱和硅酸钠溶液中，观察到的现象是_________
___________，反应的化学方程式是________________________________
________。溶液变为红色色，有白色胶状沉淀生成溶液由红色变为无Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl有白色胶状沉淀生成Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO33.硅酸是难溶于水的弱酸，其酸性比碳酸弱。硅酸不能使紫色石蕊溶液变红色。
(1)硅酸不稳定，受热易分解： 。
(2)硅酸能与强碱溶液反应：_______________________________。
(3)实验室制取硅酸的方法是 。H2SiO3 H2O＋SiO22NaOH＋H2SiO3===Na2SiO3＋2H2O可溶性硅酸盐与酸反应相关视频1.硅酸盐的概念：由硅、氧和金属组成的化合物的总称。
2.用氧化物形式表示硅酸盐的方法：
(1)各氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。
(2)氧化物之间以“·”隔开。
(3)在氧化物前面按化学式中的比例添加数字。3.硅酸钠不易腐蚀，不能燃烧，热稳定性强，其水溶液呈碱性，能与酸反应，其离子方程式为 ＋2H＋===H2SiO3↓；硅酸钠水溶液俗称水玻璃，是一种矿物胶，在空气中露置易变质：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。
4.硅酸(H2SiO3)是一种难溶于水的白色胶状物，具有不稳定性、弱酸性，硅酸失去部分水后得硅胶。由二氧化硅制备硅酸需先加氢氧化钠溶液，再加稀盐酸或通入过量二氧化碳。1.矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的，此处所指的风化作用是指矿物与水和CO2同时作用的过程。例如钾长石(KAlSi3O8)风化生成高岭土[Al2Si2O5(OH)4]，此时反应的离子方程式为
2KAlSi3O8＋2H2CO3＋5H2O===2K＋＋2HCO ＋4H2SiO3＋Al2Si2O5(OH)4。
(1)将上述复杂硅酸盐改写成氧化物形式：
①KAlSi3O8_________________；
②Al2Si2O5(OH)4_________________。K2O·Al2O3·6SiO2
Al2O3·2SiO2·2H2O答案解析解析 本题是以岩石风化为背景考查了硅酸盐的性质。
是改写成氧化物的形式，要符合化合价不变、原子个数比不变两个原则，按照活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→H2O的顺序书写。(2)上述反应能够发生的原因是_______________________________。答案解析易错警示H2CO3的酸性比H2SiO3的酸性强解析 分析反应前后物质的种类，可知该反应属于酸与盐发生的复分解反应，由于H2CO3酸性强于H2SiO3，发生了较强酸制较弱酸的反应。易错警示 (1)由于硅酸盐的组成复杂，用氧化物表示其组成只是为了简化硅酸盐组成的表示，不能理解为硅酸盐以氧化物的形式存在。
(2)用氧化物表示硅酸盐组成时，根据原子守恒改写成氧化物时，氧化物前的数字若出现分数，则在氧化物前面按化学式中的比例化为整数添加数字。
(3)硅酸盐除硅酸钠、硅酸钾易溶于水，其他都难溶于水，写离子方程式时注意除硅酸钠和硅酸钾外，硅酸盐一般写其化学式。1.传统无机非金属材料
硅酸盐产品有着广泛的应用，大家熟悉的玻璃、水泥和陶瓷是常见的硅酸盐产品，也是使用量最大的传统无机非金属材料。二、无机非金属材料(1)阅读教材填写下表：石灰石、黏土纯碱、石灰石、石英黏土Na2CO3＋SiO2 Na2SiO3＋CO2↑、CaCO3＋SiO2 CaSiO3＋CO2↑熔、沸点水硬性(2)硅酸盐产品水泥与陶瓷的共同原料是 ，水泥与玻璃的共同原料是
。
(3)人类应用最早的硅酸盐材料是 ，它是以 等天然硅酸盐为主要原料烧成的制品。主要有陶器、瓷器。黏土石灰石陶瓷黏土2.新型无机非金属材料
常见的新型无机非金属材料有：高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等。新型无机非金属材料具有一些特殊的结构、特殊的功能。1.无机非金属材料是相对于由有机物组成的材料而言的，它大多由非金属元素组成的无机物组成。可分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料。
2.以含硅物质为原料经加热制成的产品，称硅酸盐材料。日常生活中经常接触的硅酸盐制品有水泥、玻璃、陶瓷。
硅酸盐材料生产的特点：(1)用含硅的物质作原料；(2)反应条件是高温；(3)反应原理复杂，有复杂的物理、化学变化；(4)生成物是硅酸盐。解析拓展延伸2.下列说法中正确的是
A.制造水泥和普通玻璃的原料中都含有石灰石
B.普通玻璃是绝缘体，这种透明的固体物质熔点很低
C.石英玻璃能经受温度剧变且能抵抗强碱的腐蚀
D.硅酸盐可用氧化物形式表示其组成，这表明硅酸盐是由氧化物组成的√答案解析 玻璃是混合物，无固定熔点，B项错误；
石英玻璃的主要成分是SiO2，不耐碱腐蚀，C项错误；
虽然硅酸盐用氧化物形式表示，但不代表硅酸盐由氧化物组成，它仍以结构复杂的盐的形式存在，D项错误。拓展延伸拓展延伸 钢化玻璃与普通玻离成分相同，没有固定熔、沸点；普通玻璃高温下会软化，石英玻璃能经受高温，高温灼烧氢氧化钠不能使用石英坩埚。3.有下列物品或设备：①陶瓷餐具 ②砖瓦 ③水泥路桥 ④门窗玻璃 ⑤水晶镜片 ⑥石英钟表 ⑦玛瑙手镯 ⑧硅太阳能电池 ⑨石英光导纤维 ⑩计算机芯片
(1)用到硅单质的是__________。⑧⑩解析 硅电池、计算机芯片的原料是硅单质，即⑧⑩。答案解析答案解析易错警示(2)所用材料为SiO2或要用到SiO2的是______________。(3)所用材料为硅酸盐的是__________。④⑤⑥⑦⑨①②③④解析 所用材料为SiO2或要用到SiO2的是门窗玻璃、水晶、石英钟表、玛瑙、石英光导纤维，即④⑤⑥⑦⑨。解析 陶瓷、砖瓦、水泥、玻璃的成分是硅酸盐，即①②③④。易错警示 玛瑙、水晶、石英成分主要是二氧化硅；玻璃、水泥、陶瓷均为硅酸盐材料，且不溶于水。硅用于做硅太阳能电池和硅芯片，二氧化硅用于做光导纤维，不能理解为二氧化硅具有导电性。4.下列哪些材料是新型无机非金属材料
①氧化铝陶瓷 ②氮化硅陶瓷 ③碳化硅陶瓷 ④氮化铝陶瓷 ⑤氮化钛陶瓷 ⑥硅化硼陶瓷 ⑦二硅化铜陶瓷
A.①②③ B.①③④⑤
C.①⑤⑥ D.全部都是√答案易错警示易错警示 新型无机非金属材料不一定含有硅元素，传统无机非金属材料一般为硅酸盐产品。达标检测解析 可根据各元素的化合价，Be：＋2价、Al：＋3价、Si：＋4价、O：－2价，以各元素化合价的代数和为零得方程(＋2)×n＋(＋3)×2＋(＋4)×6＋(－2)×18＝0，解得n＝3。123456√答案解析1.祖母绿宝石的主要成分为BenAl2Si6O18，也可以用SiO2和金属氧化物的形式表示，已知Be为＋2价，则n为
A.1 B.2 C.3 D.4123456√答案解析 A项，说明SiO2为酸性氧化物；
B项，说明H2SiO3不稳定；
C项，由“强酸制弱酸”可知酸性：H2CO3>H2SiO3，即H2SiO3为弱酸。解析2.下列反应能证明H2SiO3是一种弱酸的是
A.SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
B.H2SiO3 SiO2＋H2O
C.Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3
D.SiO2＋CaCO3 CaSiO3＋CO2↑123456解析 传统无机非金属材料的主要成分是硅酸盐，新型无机非金属材料是一些具有特殊组成、特殊结构、特殊功能的材料。√答案解析3.下列说法不正确的是
A.新型无机非金属材料主要包括高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等
B.新型无机非金属材料具有特殊的结构和性能
C.高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损等优点
D.传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐123456解析 制取玻璃的原料中有纯碱，而制取水泥的原料中没有纯碱，A项错误；
普通玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2，是混合物，没有固定的熔点，B项正确；
普通玻璃和水玻璃的成分不同，水玻璃不是普通玻璃的俗名，C项错误；
制取水泥和玻璃的原料中均有石灰石，石灰石中不含有硅元素，D项错误。√答案解析4.下列说法正确的是
A.制取水泥和玻璃的原料中均有纯碱
B.普通玻璃是绝缘体，这种透明的固体物质是混合物，无固定的熔点
C.普通玻璃俗称水玻璃
D.硅酸盐工业使用的每一种原料都含有硅元素5.露置于空气中一段时间后的水玻璃会变浑浊。向此浑浊溶液中加入稀盐酸，会生成白色沉淀，同时伴随有气泡产生。用离子方程式解释产生上述现象的原因：
(1)溶液变浑浊：__________________________________。
(2)生成白色沉淀：______________________。
(3)产生气泡：__________________________。123456答案解析123456(1)A是________，B是________，D是________。123456答案解析SiO2 Na2SiO3 H2SiO36.已知A是一种不溶于水的固体非金属氧化物，根据图中的转化关系，回答：解析 由“A是一种不溶于水的固体非金属氧化物”可推知A为SiO2，再结合SiO2的相关性质：SiO2跟Na2CO3在高温下反应生成Na2SiO3和CO2，二者在水中会反应生成H2SiO3沉淀，H2SiO3受热分解生成SiO2和H2O，说明A为SiO2是正确的。由SiO2→B→H2SiO3，可知B为Na2SiO3。123456(2)写化学方程式：
①_________________________________，
⑤______________________。
(3)写离子方程式：
②____________________________________，
③__________________________，
④__________________________。答案123456课件38张PPT。第1课时 铝与铝合金第4章 第2节 铝 金属材料学习目标定位
1.了解铝合金的性质及应用。
2.了解铝的还原性，认识铝在化学性质上与其他常见金属的相似与不同。内容索引新知导学 —— 新知探究 点点落实达标检测 —— 当堂检测 巩固反馈新知导学1.观察铝箔、铝条、铝粉，并将铝条折弯，由此总结铝的物理性质。
铝是一种 色固体，硬度较 ，密度为 ，熔点为 ，沸点为 。导电性仅次于 、 和 。
2.铝合金及其制品
(1)合金是 。其特点是硬度一般比它的各成分金属的大；多数合金的熔点一般比它的各成分金属的低；合金的化学性质与成分金属 ；物理、化学和机械性能 各成分金属。一、铝的物理性质和用途银白小2.7 g·cm－3660.4 ℃2 467 ℃银铜金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不完全相同优于(2)①形成：铝中加入其他元素(如铜、镁、硅、锌、锂等)熔合而形成铝合金。
②性能：密度 、强度 、塑性 、易于成型、 、
等特点。小高好制造工艺简单成本低廉铝具有金属共有的性质，也有一些不同于其他金属的物理性质。单质铝为银白色金属，熔、沸点较高，硬度较小，导电性较强(仅次于银、铜和金)。答案解析1.(1)选择填空：将铝的用途与其性质搭配起来(每个选项只选用一次)。
A.质轻 B.延展性好
C.易传热 D.易导电
E.氧化时放热
①太阳能热水器：______；②飞机：________；
③焊接铁轨：________；④电缆：_______；
⑤铝箔：__________。CAEDB解析 铝在太阳能热水器上的应用是由于它的导热性好。铝合金硬度大、质轻，是制造飞机的良好材料。铝被氧化时放热可作铝热剂，因而可用来焊接铁轨。铝用作电缆和铝箔则分别是由于其导电性好和延展性好。答案解析易错警示解析 合金是由一种金属跟其他一种或几种金属(或非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质。因此肯定是混合物。(2)佛山是有色金属之乡，其中铝合金材料的产量约占全国的一半。铝合金材料属于________(填“纯净物”“混合物”或“单质”)。混合物易错警示 铝合金中也可能含有非金属元素，如硬铝中含有硅元素。铝合金中的铝也能和酸及强碱溶液反应。1.铝与氧气的反应
(1)实验探究：用镊子夹住一小团脱脂棉，蘸上一些铝粉，在酒精灯上点燃，并立即伸入盛有O2的集气瓶中(瓶底放一些细沙)，观察到__________
___， ，最后得到 ，反应方程式
为 。
(2)铝是非常活泼的金属，极易与氧气反应，但生活中许多铝制品很耐腐蚀，这是因为 。二、铝的化学性质铝粉剧烈燃烧放出大量的热和耀眼的白光白色固体4Al＋3O2 2Al2O3 常温下铝在空气中极易与氧气反应，表面生成致密的氧化铝薄膜，能阻止氧气等与铝进一步反应相关视频2.铝热反应
如右图所示，用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，套在一起。使四周都有四层。把内层“纸漏斗”取出，在底部剪一个小孔，用水润湿，再跟另一“纸漏斗”套在一起，架在铁圈上，下面放置盛沙的蒸发皿。把 5 g 干燥的氧化铁粉末和2 g铝粉混合均匀，放在“纸漏斗”中，上面加上少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条，用小木条点燃镁条，观察发生的现象。通过以上实验信息，回答下列问题：
(1)选出该实验的实验现象： (将序号填写在横线上)。
①镁条剧烈燃烧 ②放出大量的热，并发出耀眼的光芒，火星四射
③“纸漏斗”的下部被烧穿 ④熔落物能够被磁铁吸引
(2)写出该反应的化学方程式： ，并指出：
是氧化剂， 是还原剂，该反应称为 反应。
(3)写出下列操作或物质的作用：内层“纸漏斗”底部剪一个孔：_______
___________；蒸发皿盛沙： ；镁条：________
_______________________________；氯酸钾： 。①②③④Fe2O3＋2Al Al2O3＋2FeFe2O3Al铝热使熔融物易于落下防止溅落物炸裂蒸发皿引起KClO3分解，为铝热反应提供热量助燃剂(4)如何用简单的方法证明生成物为金属铁？ 。 用磁铁吸引生成物，如果磁铁上有黑色物质被吸附，则证明生成物中有金属铁相关视频3.铝与酸或碱反应
(1)将两小块用砂纸打磨过的铝条分别放入两支洁净的试管中，再向试管中分别加入浓硝酸、浓硫酸，观察铝片能否溶解？有无气体产生？答案 铝片不溶解，无气体产生。答案相关视频(2)在两支试管中分别加入5 mL盐酸和5 mL NaOH溶液，再分别放入一小片铝片，观察到的现象是 ；用手小心触摸试管外壁 ；一段时间后，将点燃的木条分别放在试管口部，发生的现象是 。由此可说明反应过程中有 产生。铝片逐渐溶解，有气泡产生有热感(反应放热)产生爆鸣声H2(3)由以上实验可知，铝既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应，二者均生成氢气。
①铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是____________________________
____________________，氧化剂是 ，还原剂是 ，氧化产物是
。
②铝与盐酸反应的离子方程式是 ，氧化剂是
，还原剂是 ，氧化产物是 。2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑H2OAlNa[Al(OH)4]2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑H＋AlAl3＋1.铝粉和某些金属氧化物(如Fe3O4、Cr2O3、V2O5等)组成的混合物叫铝热剂，在高温下发生铝热反应，可用来冶炼难熔的、相对较不活泼的金属，如V、Cr、Mn等，焊接钢轨等。
2.铝能与酸、碱反应，都能产生H2，但在冷的浓硫酸、浓硝酸中铝的表面会迅速生成一层致密的氧化膜而停止反应，我们把这种现象称为铝的钝化。因此，浓硝酸、浓硫酸可贮存在铝制容器中，亦可用铝制槽车运输。3.铝与强酸或强碱溶液反应放出氢气的有关计算
(1)反应原理
铝和强酸溶液反应：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
铝和强碱溶液反应：2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑
(2)计算规律
①等量的铝分别与足量的酸、碱溶液反应时，生成氢气的量相等，消耗的H＋和OH－的物质的量之比为3∶1。
②足量的铝分别和等物质的量的H＋、OH－反应时，消耗的铝的量之比和产生的氢气的量之比都为1∶3。解析易错警示1.通常把铝粉与某些金属氧化物的混合物称为铝热剂，下列氧化物中不能与铝粉发生铝热反应的是
A.MgO B.Fe3O4
C.MnO2 D.V2O5√答案解析 铝能还原比铝活动性弱的金属的氧化物。若是比铝活动性强的金属，其氧化物不能被还原。易错警示 金属活泼性弱于铝的金属氧化物与铝粉才能组成铝热剂。解析2.足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是
A.氢氧化钠溶液 B.稀硫酸
C.盐酸 D.稀硝酸√答案解析 设铝为1 mol,1 mol铝与氢氧化钠溶液反应生成Na[Al(OH)4]，消耗1 mol NaOH；1 mol铝与稀硫酸反应生成Al2(SO4)3，消耗1.5 mol硫酸；1 mol铝与盐酸反应生成AlCl3，消耗3 mol盐酸；硝酸与金属铝反应不生成氢气。方法规律?解析3.等量的Al分别加入0.3 L 1 mol·L－1的盐酸和NaOH溶液中，生成氢气的体积比为1∶2，则加入Al的质量为
A.2.7 g B.5.4 g
C.8.1 g D.10 g√答案解析 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ ①
2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ ②
由生成H2体积比为1∶2可知，①②两反应消耗Al的质量之比为1∶2，①中铝过量，盐酸完全反应，0.3 mol HCl与足量Al反应生成H2为0.15 mol。又知②中NaOH未完全反应，Al完全反应，所以②中生成H2为0.3 mol，由方程式系数比可知Al的物质的量为0.2 mol，即5.4 g。方法规律方法规律 (1)金属铝与酸和碱反应的实质均是Al→Al3＋或[Al(OH)4]－，H＋(H2O) → H2，故铝与酸或碱反应时，铝与氢气的关系式均为2Al～3H2。铝———银白色轻金属，具有良好的导电、导热性
——极易与氧气反应，但在空气中稳定存在
——具有两性，既能与酸反应又能与碱反应
——常温下，在浓硫酸或浓硝酸中钝化
——铝热反应，冶炼难熔金属、焊接钢轨达标检测123456√答案解析1.镁、铝都是较活泼的金属，下列描述中正确的是
A.高温下，镁、铝在空气中都有抗腐蚀性
B.镁、铝都能跟稀盐酸、稀硫酸、强碱反应
C.镁在点燃条件下可以跟二氧化碳起反应，铝在一定条件下可以跟氧化铁
发生氧化还原反应
D.铝热剂是镁条、铝粉和金属氧化物的混合物解析 在常温下，镁和铝在空气里都能跟氧气反应，生成一层致密的氧化物薄膜，这层氧化物薄膜能够阻止金属的继续氧化，所以镁和铝都有抗腐蚀的性能，但是在高温下能剧烈反应，放出大量热，A错；
镁能跟酸反应但不能跟碱反应，B错；
铝热剂是铝粉和金属氧化物的混合物，当铝热剂反应时，为了引燃，在铝热剂上放供氧剂(氯酸钾)，中间插一根镁条是为引燃用的，D错。123456123456√答案解析 铝与硫酸铜溶液发生置换反应生成硫酸铝和铜；铝与稀硫酸发生置换反应生成硫酸铝和氢气；铝还能与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气；常温下，铝在浓硫酸中钝化。解析2.常温下，不能使金属铝溶解的物质是
A.硫酸铜溶液 B.稀硫酸
C.浓硫酸 D.氢氧化钠溶液123456解析 铝既能与氢氧化钠溶液反应，又能和盐酸等反应；铁只能和酸反应，和浓氢氧化钠溶液不反应。√答案解析3.为了除去铁粉中的少量铝粉，可以选取下列哪种溶液
A.浓盐酸 B.浓硝酸
C.浓硫酸 D.浓氢氧化钠溶液123456解析 在镁、铝混合物中加入HNO3和浓H2SO4都不产生H2；加入NaOH溶液，只有Al与之反应生成H2，而镁不反应；加入盐酸，镁、铝都与盐酸反应生成H2，所以放出H2的量最多。√答案解析4.将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是
A.3 mol·L－1 HCl B.4 mol·L－1 HNO3
C.8 mol·L－1 NaOH D.18 mol·L－1 H2SO4123456√答案解析5.某溶液与Al反应能放出H2，下列离子在该溶液中一定能大量共存的是6.向一个铝制易拉罐中充满CO2，然后往罐中注入足量的NaOH溶液，立即用胶布严封罐口，不一会儿听到罐内“咔咔”地响，发现易拉罐变瘪，再过一会儿易拉罐又鼓起来。
(1)易拉罐变瘪的原因是____________________________________________
_______________，反应的离子方程式为__________________________。123456 NaOH溶液吸收CO2，罐内压强减小，外界气压将易拉罐压瘪CO2＋2OH－===解析 CO2溶于NaOH溶液，罐内气压减小，小于外界气压，易拉罐被压瘪；之后，表面的Al2O3溶于NaOH溶液后，铝制的易拉罐与NaOH溶液反应产生H2，罐内压强又增大，易拉罐又鼓起来。答案解析(2)易拉罐又鼓起来的原因是_____________________________________
___________，反应的离子方程式为_______________________________
_______。123456 Al表面的氧化膜溶解后，Al与NaOH溶液反应产生H22Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑答案课件32张PPT。第2课时 铝的重要化合物第4章 第2节 铝 金属材料学习目标定位
能正确书写体现氧化铝和氢氧化铝两性的化学方程式，并认识铝的重要化合物在化学性质上与其他常见金属化合物的不同。内容索引新知导学 —— 新知探究 点点落实达标检测 —— 当堂检测 巩固反馈新知导学1.氧化铝是一种两性氧化物，既能与酸(如盐酸)反应，又能与碱(如NaOH溶液)反应。
(1)与盐酸反应的化学方程式是 ，离子方程式是 。
(2)与NaOH溶液反应的化学方程式是__________________________________，离子方程式是 。一、氧化铝和氢氧化铝Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2OAl2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2OAl2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－2.实验室制备氢氧化铝的方法：在试管中加入10 mL 0.5 mol·L－1的硫酸铝溶液，逐滴加入氨水至过量。观察到的实验现象是 ；反应的化学方程式是_____________________________________________，离子方程式是 。产生白色胶状沉淀Al2(SO4)3＋6NH3·H2O===2Al(OH)3↓＋3(NH4)2SO4Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH相关视频3.将上述反应得到的沉淀分别装在三支试管中：在第一支试管中滴加
2 mol·L－1的盐酸，观察到的现象是 ，反应的离子方程式是 ；在第二支试管中滴加2 mol·L－1的氢氧化钠溶液，观察到的现象是 ，反应的离子方程式是 ；在第三支试管中滴加氨水，观察到的现象是 。
实验结论：Al(OH)3能溶于 、 溶液，但不溶于 溶液。白色沉淀逐渐溶解Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O白色沉淀逐渐溶解Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－沉淀无变化(或不溶解)强酸强碱弱碱1.两性化合物
(1)两性氧化物：既与强酸反应，又与强碱反应，且都生成盐和水的氧化物。
(2)两性氢氧化物：既与强酸反应，又与强碱反应，且都生成盐和水的氢氧化物。
2.实验室利用可溶性铝盐(如AlCl3)制备Al(OH)3，应选用氨水，而不选用NaOH溶液。
3.氢氧化铝不稳定，受热易分解，化学方程式是2Al(OH)3 Al2O3＋3H2O。易错警示 与强酸和强碱都反应的化合物不一定都是两性化合物，如碳酸氢钠和碳酸铵不属于两性化合物。1.下列物质①Al ②NaHCO3 ③Al2O3 ④Mg(OH)2 ⑤Al(OH)3
⑥(NH4)2CO3，既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是
A.①②③⑤ B.①④⑤
C.②③⑤⑥ D.①②③④⑤⑥解析 Al既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，但不是化合物；Mg(OH)2只与盐酸反应；NaHCO3、Al2O3、(NH4)2CO3、Al(OH)3既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应。解析√答案易错警示2.下列说法正确的是
A.将氧化铝加入水中得到氢氧化铝
B.因为Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物
C.Al2O3不能跟所有的酸、碱溶液反应
D.制备Al(OH)3悬浊液时，向1 mol·L－1 AlCl3溶液中加过量的6 mol·L－1
NaOH溶液解析 Al2O3难溶于水，不与水反应；金属氧化物与碱性氧化物是两个不同的概念，二者没有必然的联系； Al2O3是两性氧化物，Al2O3与强酸、强碱反应，与弱酸、弱碱不反应；Al(OH)3是两性氢氧化物，可以和过量氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠，故不能制备氢氧化铝悬浊液。解析√答案易错警示易错警示 碱性氧化物一定是金属氧化物，但金属氧化物不一定是碱性氧化物；碱性氧化物不一定与水反应；氢氧化铝不溶于碳酸和氨水，实验室用铝盐溶液制备氢氧化铝时用氨水。1.在氯化铝溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，开始时观察到的现象是______
__________________，反应的离子方程式是 ；继续加入氢氧化钠溶液至过量，观察到的现象是
，反应的离子方程式是 ，最终得到的溶液是 溶液。二、Al3＋、[Al(OH)4]－和Al(OH)3之间的相互转化产生白色沉淀，并不断增多Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓白色沉淀不断减少，最后完全消失Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－Na[Al(OH)4]2.在四羟基合铝酸钠溶液中逐滴加入盐酸，开始时观察到的现象是______
_________________，反应的离子方程式是__________________________________________
；继续加入盐酸至过量，观察到的现象是____________________
_________，反应的离子方程式是 ，最终得到的溶液是 。
3.向四羟基合铝酸钠溶液中持续通入CO2气体，观察到有 生成，反应的离子方程式为 。产生白色沉淀，并不断增多[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O白色沉淀不断减少，最后消失Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2OAlCl3(NaCl)溶液白色沉淀[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO1.Al3＋、[Al(OH)4]－和Al(OH)3之间能相互转化。2.有关Al(OH)3沉淀图像的分析3.向物质的量浓度均为1 mol·L－1的AlCl3和盐酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液，如图中[n表示Al(OH)3的物质的量、V表示NaOH溶液的体积]能正确表示这个反应过程的是√答案解析方法规律解析 向混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液，反应情况分为三个阶段：第一阶段为OH－＋H＋===H2O，此时无沉淀产生；第二阶段有白色沉淀产生，反应的离子方程式为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓；第三阶段滴加NaOH溶液至过量，沉淀逐渐溶解最后完全消失，反应的离子方程式为 Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－，结合反应方程式及浓度关系可知三个阶段消耗NaOH物质的量之比为1∶3∶1。方法规律方法规律 解答图像题必须抓住有关化学原理和有关物质的性质，结合图像的特点综合分析，其关键是要抓住图像的四点(起点、交点、转折点、终点)、线的变化趋势、坐标轴上各线段的比例。4.(1)用氯化铝溶液与氢氧化钠溶液反应时，当Al3＋的物质的量与OH－的物质的量之比(以下均填物质的量之比)为_______时，Al(OH)3沉淀量最多；______时，Al(OH)3全部溶解；________或________时Al(OH)3沉淀量为最多沉淀量的一半。1∶31∶42∶32∶7解析 向含Al3＋的溶液中加入NaOH溶液时，有关反应：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－，总反应：Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－。
由上述反应方程式可知当n(Al3＋)∶n(OH－)＝1∶3时，沉淀值最大；当n(Al3＋)∶n(OH－)＝2∶3或2∶7时，沉淀量为最大值的一半。答案解析(2)四羟基合铝酸钠溶液与盐酸反应时，[Al(OH)4]－的物质的量与H＋物质的量之比为________时，Al(OH)3沉淀量最多；________时，Al(OH)3全部溶解；______或______时，生成的Al(OH)3的量为最多沉淀量的一半。1∶11∶42∶12∶5解析 向含[Al(OH)4]－的溶液中加入盐酸时，有关反应：[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O，Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，总反应：[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O。
当n{[Al(OH)4]－}∶n(H＋)＝1∶1时，沉淀值最大；
当n{[Al(OH)4]－}∶n(H＋)＝1∶4时，沉淀完全溶解；
当n{[Al(OH)4]－}∶n(H＋)＝2∶1或2∶5时，沉淀量为最大值的一半。答案解析方法规律方法规律 可以用数轴法分析反应过程中铝元素的存在形式
(1)向含1 mol Al3＋的溶液中滴加入NaOH溶液(2)向含1 mol四羟基合铝酸钠溶液中滴加稀盐酸达标检测123456√答案解析 氢氧化铝可与胃酸反应，表现出了碱性。解析1.氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药，这是利用了氢氧化铝的哪个性质
A.酸性 B.碱性 C.两性 D.氧化性123456√答案解析 Al2O3和Al都不能和水反应，不能得到Al(OH)3；过量的NaOH溶液与AlCl3反应生成Na[Al(OH)4]、NaCl和H2O；由于反应生成的Al(OH)3不溶于过量的氨水，故D项正确。解析2.下列操作中最终可以得到Al(OH)3的是
A.Al2O3和水混合加热
B.Al和水反应
C.过量的NaOH溶液加入到AlCl3溶液中
D.过量的氨气通入到Al2(SO4)3溶液中3.下列除去杂质的方法不正确的是
A.镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥
B.用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋
C.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向
滤液中通入过量CO2后过滤
D.MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干
燥得到MgO123456解析 Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al3＋的Fe3＋溶液中加入过量氨水时，Fe3＋、Al3＋均转化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的。√答案解析123456解析 A、C、D中滴加顺序不同，现象不相同， B中滴加顺序不同，现象相同。√答案解析4.只用胶头滴管和试管而不用其他试剂无法区别下列溶液的是(浓度均为0.1 mol·L－1)
A.AlCl3溶液和KOH溶液
B.Al2(SO4)3和氨水
C.盐酸和Na2CO3溶液
D.Na[Al(OH)4]和盐酸123456√答案解析 由图可以看出，当加入NaOH溶液时，立即有沉淀产生，可确定溶液中无大量H＋；产生的沉淀部分溶解，证明溶液中有Mg2＋和Al3＋。解析5.某溶液中可能含有大量的Mg2＋、Al3＋、H＋、Cl－，向该溶液中逐滴加入0.5 mol·L－1 NaOH溶液，生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积之间的关系如下图所示，则可判断原溶液中
A.有Mg2＋，没有Al3＋
B.有Al3＋，没有Mg2＋
C.有Mg2＋和Al3＋
D.有大量的H＋、Mg2＋和Al3＋(1)碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗的时候常有气泡冒出，发生的反应有______________________________________、__________
____________________________ (用离子方程式表示)。123456答案2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑ Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－6.铝的表面钝化可增加抗腐蚀能力，延长其使用寿命，以下为铝材表面处理的一种方法：(2)为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入或通入下列试剂中的_____(填字母)。
A.NH3 B.CO2
C.NaOH D.HNO3
(3)在我国南方许多城市，酸雨非常严重，这些城市使用的耐蚀铝材受腐蚀非常严重，其原因是_____________________________________________
________。123456答案B 在酸雨的作用下耐蚀铝材表面的Al2O3会溶解，从而被腐蚀课件34张PPT。第3课时 金属材料第4章 第2节 铝 金属材料学习目标定位
1.了解常见金属的分类及金属性质与金属材料的关系。
2.了解不锈钢等合金的性质，了解金、银、铜的主要性质及它们作为材料在工业生产和高科技领域中的应用。内容索引新知导学 —— 新知探究 点点落实达标检测 —— 当堂检测 巩固反馈新知导学1.人们的日常生活离不开金属，高科技新材料的开发和应用也需要金属。
(1)金属在自然界中主要以游离态和 态两种形式存在，其中不活泼金属如金、铂主要以 态存在，而其他绝大多数金属元素都是主要以 态存在。在地壳中含量最多的金属元素是 ，其次是 。
(2)除Cu、Au外、大多数金属呈 色，不透明，有金属光泽。
(3)根据金属的下列应用：①用作电线，②金属细丝，③炊具，推断金属具有的物理性质是 。一、常见的金属材料化合游离化合铝铁银白导电性、延展性、导热性(4)人们每年要从金属矿物资源中提取大量的金属，根据所学化学知识，按要求写出两个生成金属的化学方程式：
① (置换反应)；
② (分解反应)。
(5)在冶金工业上，金属可分为
① 金属：铁(Fe)、铬(Cr)、锰(Mn)及它们的合金。
② 金属：除Fe、Cr、Mn以外的其他金属及其合金。H2＋CuO Cu＋H2O或Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu2HgO 2Hg＋O2↑黑色有色2.重要的黑色金属材料——钢铁
(1)生铁：含碳量2%～4.3%，硬度大，但较脆且不易机械加工。
(2)普通钢：含碳量0.03%～2%，增加了硅、锰等元素，改善了铁的性能，但易锈蚀。
(3)不锈钢：在普通钢基础上，加入 、 等元素，在空气中能保持金属光泽，且有不生锈的特性。铬镍3.几种有色金属材料——金、银、铜黄色银白色紫红色AuAgCuAgCuAuAuAgCu4.新型金属材料
用作核电厂反应堆的核燃料， 在烟雾探测器中用做烟雾监测材料；特别是 被誉为“21世纪的金属”，应用前景更为广阔。铀镅钛金属材料—黑色金属—有色金属—铁、铬、锰及它们的合金—重要的有色金属金、银、铜—拓展延伸 人类使用最早的金属是铜，生产和生活中应用最广泛的金属是铁，延展性最好的金属是金，导电性最好的金属是银，熔点最高的金属是钨。解析 按铝、金、铜、银的顺序，其导电性依次增强。1.下列有关金属的叙述中不正确的是
A.铝的密度小，是一种轻金属
B.银、铜、金、铝的导电性依次增强
C.铜、银、金的延展性依次增强
D.金、铜、银的导热性依次增强解析√答案拓展延伸2.下列说法中，正确的是
A.铁是人类在生产、生活中最早使用的金属
B.金、银、铜是应用最广泛的金属材料
C.钛被誉为“21世纪的金属”，应用前景很广阔
D.铜是导电性、导热性最好的有色金属解析√答案解析 人类在生产、生活中最早使用的金属是铜而不是铁，A项错误；
应用最广泛的金属材料是黑色金属材料，即铁、锰、铬以及它们的合金，而不是金、银、铜等有色金属材料，B项错误；
金属钛因性能优良、蕴藏量大，被誉为“21世纪的金属”，应用前景广阔，C项正确；
银的导电性、导热性是金属中最好的，铜的导电性、导热性仅次于银，D项错误。1.铜是一种不活泼的金属，但在一定条件下能与O2、Cl2、S、浓硫酸、硝酸、硝酸银、氯化铁等反应，写出下列反应(1)～(5)的化学方程式，(6)～(8)的离子方程式：
(1)铜在潮湿的空气中形成铜锈： ；
(2)铜丝在空气中加热： ；
(3)铜丝在氯气中燃烧： ；二、铜及其化合物的性质2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3(4)铜粉与硫粉混合加热： ；
(5)铜与浓硫酸反应： ；
(6)铜片与稀硝酸反应： ；
(7)铜与氯化铁溶液反应： ；
(8)铜与硝酸银溶液反应： 。 Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag2.铜的化合物之间的相互转化
(1)氢氧化铜受热分解，氧化铜与氢气反应的化学方程式分别为_________
。
(2)氢氧化铜和氧化铜中分别加入稀硫酸，溶液均变蓝色，则反应的离子方程式分别为 。
(3) 色氧化铜在高温下分解为 色的 。 色的硫酸铜晶体俗称 或 ，其受热分解为 色的硫酸铜粉末。请写出有关化
学方程式： 。Cu(OH)2CuO＋ H2O，CuO＋H2 Cu＋H2OCu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O，CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O红氧化亚铜黑蓝蓝矾胆矾白(4)硫酸铜溶液中加入氢氧化钠溶液生成蓝色沉淀，若通入硫化氢气体生成黑色沉淀，请写出有关离子方程式：________________________________
_____________________。 Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓，Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋硫酸铜可用于实验中检验水的存在，但不能作干燥剂，铜盐溶液和氢氧化铜的蓝色常用于Cu2＋的检验。氧化亚铜、氧化铜能被氢气、碳、一氧化碳和铝还原为铜。碱式碳酸铜能与酸反应生成铜盐、水和二氧化碳，其受热分解生成氧化铜、水和二氧化碳。3.用金属铜制取硝酸铜，从节约原料和防止环境污染方面考虑，最好的方法是答案解析方法规律√解析 A、B两项中都生成氮的氧化物；
C项不能生成Cu(NO3)2；
只有D项，不产生污染气体，又节约原料。方法规律方法规律 物质制备实验方案设计时一般要考虑：反应原理可行、节约药品、没有污染、产品纯净、操作简单等。4.向稀H2SO4中加入铜粉不反应，若再加入某种盐，则铜粉可逐渐溶解，符合此条件的盐是
①NaNO3 ②KCl ③ZnSO4 ④Fe2(SO4)3
A.①③ B.②③
C.①③④ D.①④答案解析易错警示√解析 加入NaNO3时， 在酸性条件下具有强氧化性，能使铜溶解；加入Fe2(SO4)3时，发生反应2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋使铜溶解，加入KCl、ZnSO4时，Cu不反应。易错警示 在分析水溶液中离子能否大量共存或物质能否反应时，要考虑 在酸性条件下具有强氧化性。达标检测123456√答案解析 黑色金属通常包括铁、锰、铬及它们的合金；其他金属及其合金称为有色金属。解析1.下列金属属于黑色金属的是
A.Al B.Fe C.Pb D.Cu123456√答案解析2.周杰伦在歌曲《青花瓷》中唱到“帘外芭蕉惹骤雨，门环惹铜绿”，其中的“铜绿”是铜锈，它的化学成分是Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜)。铜在潮湿的空气中生锈的化学反应为2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3。下列有关该反应的说法正确的是
A.该反应不是氧化还原反应
B.该反应是氧化还原反应，变价的有两种元素
C.该反应中氧元素和碳元素化合价发生变化，所以是氧化还原反应
D.该反应中铜得电子，O2失电子，所以是氧化还原反应解析 分析该氧化还原反应：123456123456√答案解析3.下列各组物质中，因反应条件、用量、浓度等不同而发生不同化学反应的是
①Cu与硝酸 ②SO2与NaOH溶液 ③AlCl3溶液与KOH溶液 ④CO2与Na2SiO3溶液 ⑤Zn和硫酸 ⑥SO2和H2S
A.除②外 B.除⑥外
C.除⑤外 D.全部解析 ①中浓HNO3产物是NO2，稀硝酸产物是NO；
②中少量SO2反应产物是Na2SO3，足量SO2产物是NaHSO3；
③中少量KOH产物是Al(OH)3，足量KOH产物是K[Al(OH)4]；
④中少量CO2产物是Na2CO3，足量CO2产物是NaHCO3；
⑤中浓H2SO4产物是SO2，稀硫酸产物是H2；
⑥中无论量多量少均发生反应：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。123456123456解析 氧化铜与水不反应，B项符合题意。√答案解析4.下列转化不能通过一步反应实现的是
A.Cu→CuO B.CuO→Cu(OH)2
C.Cu→Cu2(OH)2CO3 D.CuO→Cu2O123456√答案解析 离子物质的量之比等于其物质的量浓度之比，将Cu加入FeCl3溶液后发生Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，据此可知溶液中：c(Fe2＋)∶c(Cu2＋)＝2∶1，又知c(Fe3＋)∶c(Fe2＋)＝2∶3，则c(Cu2＋)∶c(Fe3＋)＝3∶4。解析5.将Cu片放入0.1 mol·L－1FeCl3溶液中，反应一定时间后取出Cu片，溶液中c(Fe3＋)∶c(Fe2＋)＝2∶3，则Cu2＋与Fe3＋的物质的量之比为
A.3∶2 B.3∶5
C.3∶4 D.4∶3123456√答案解析 Cu2S和Cu2O都是该反应的氧化剂，同时Cu2S还作还原剂，Cu是还原产物，生成1 mol Cu，转移1 mol电子。解析6.赤铜矿的成分是Cu2O，辉铜矿的成分是Cu2S，将赤铜矿与辉铜矿混合加热有以下反应：Cu2S＋2Cu2O 6Cu＋SO2↑。对于该反应的下列说法正确的是
A.该反应中的氧化剂只有Cu2O
B.Cu2S在反应中既是氧化剂又是还原剂
C.Cu既是氧化产物又是还原产物
D.生成1 mol Cu，转移2 mol电子课件53张PPT。章末重难点专题突破第4章 材料家族中的元素内容索引一、如何学好硅及其化合物二、Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－的转化及其图像三、金属与酸反应的计算规律和方法四、无机推断题的方法思路与判断1.抓住转化关系，形成知识体系
硅及其化合物是生产生活中应用较为广泛的物质，这就需要熟练掌握硅及其化合物的性质，下面我们从硅及其化合物之间的转化角度入手来形成硅及其化合物的知识网络。一、如何学好硅及其化合物从这个转化关系中，通过书写发生转化的化学方程式，以及该反应常用于解释的问题，来形成硅及其化合物的知识体系。(1)Si＋O2 SiO2(硅是亲氧元素，自然界中没有游离态的硅，只有化合态的硅)
(2)SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O(HF是唯一可以与SiO2发生反应的酸，HF是弱酸；盛装氢氟酸的试剂瓶不能用玻璃瓶)
(3)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，是一种矿物胶，该方程式可解释为什么盛碱液的试剂瓶常用橡胶塞，而不用玻璃塞)通过上面的分析，利用物质之间的转化关系，就可以把某种元素形成的各种物质串成一个知识块，这种学习方法是学习物质性质的一种有效方法，在以后的学习中要多总结。2.注重归纳总结，熟知特殊性质
硅作为非金属元素应该具有非金属的性质，但是在学习硅及其化合物时，我们发现硅的某些性质表现出与其他非金属的不同，现归纳如下：
(1)硅的还原性比碳强，而碳在高温下能从SiO2中还原出Si。即SiO2＋2C
Si＋2CO↑。此反应之所以能够发生是因为生成的CO是气体，它离开反应体系使得反应向生成Si的方向进行到底。
(2)非金属单质与强碱溶液反应一般不生成氢气，而硅与氢氧化钠等强碱溶液反应产生氢气。(3)非金属单质一般不与非氧化性酸反应，而硅不但与氢氟酸反应，而且有氢气生成，化学方程式为Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。
(4)酸性氧化物一般不与酸发生反应，而二氧化硅能与氢氟酸反应，生成四氟化硅和水。
(5)无机酸一般易溶于水，而硅酸和原硅酸却难溶于水。
(6)在水溶液中，碳酸的酸性比硅酸强，二氧化碳与硅酸钠反应生成碳酸钠和硅酸沉淀。在高温下碳酸钠与二氧化硅反应生成硅酸钠和二氧化碳，其原因是在高温条件下，生成的二氧化碳离开反应体系而使反应进行到底。(7)Na2SiO3水溶液俗称水玻璃、泡花碱，但泡花碱是盐溶液而非碱，这是由于水玻璃显碱性。
从上面的分析可以看出，硅及其化合物的这些特殊点并不是真的特殊，而是由于某些原因导致硅及其化合物表现出了与其他同类物质不同的性质。在学习物质性质时，一定要注重理解而不要盲目的记忆规律。典例1 根据如图所示A、B、D、E的变化关系，回答下列问题：(1)写出A、D的名称：
A：____、D：_____。硅硅酸答案解析解析 由图示分析：A与O2反应生成B，而B与碳在高温下反应生成A，可推知A是单质，B是氧化物。而A、B均能与NaOH溶液反应，应确认A是硅，B是二氧化硅，则E是硅酸钠，D是硅酸。(2)写出B→A的化学方程式：________________________。(3)写出下列反应的离子方程式：
A→E：______________________________；
B→E：__________________________。答案典例2 有A、B、C、D四种含有硅元素的物质，它们能发生如下反应：
①C与烧碱反应生成A和水；
②已知A中含有钠元素，A溶液与钙盐反应生成白色沉淀D；
③B在空气中燃烧生成C；
④C在高温下，与碳酸钙反应生成D和一种气体；
⑤C在高温下与碳反应生成单质B。
根据上述变化，
(1)写出化学式：B______，D__________。
(2)写出C与烧碱反应生成A和水的反应方程式： __________________
______________。答案解析SiCaSiO3SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O解析 ①C能与烧碱反应，含硅，C可能是SiO2和H2SiO3；
②A溶液是钠盐，又含硅，A确定为Na2SiO3，D为CaSiO3；
③B＋O2―→C(可能是SiO2和H2SiO3)，确定B为Si、C为SiO2；1.Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－间的相互转化——“铝三角”二、Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－的转化及其图像(1)Al3＋―→Al(OH)3
①可溶性铝盐与少量NaOH溶液反应：
Al3＋＋3OH－(少量)===Al(OH)3↓
②可溶性铝盐与氨水反应：
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH(2)Al(OH)3―→Al3＋
Al(OH)3溶于强酸溶液：
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
(3)Al3＋―→[Al(OH)4]－
可溶性铝盐与过量的强碱反应：
Al3＋＋4OH－(过量)===[Al(OH)4]－
(4)[Al(OH)4]－―→Al3＋
四羟基合铝酸盐溶液与足量的盐酸反应：
[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O(5)[Al(OH)4]－―→Al(OH)3
①四羟基合铝酸盐溶液中加入少量盐酸：
[Al(OH)4]－＋H＋(少量)===Al(OH)3↓＋H2O
②四羟基合铝酸盐溶液中通入CO2：
2[Al(OH)4]－＋CO2(少量)===2Al(OH)3↓＋CO ＋H2O
[Al(OH)4]－＋CO2(过量)===Al(OH)3↓＋HCO
(6)Al(OH)3―→[Al(OH)4]－
Al(OH)3溶于强碱溶液：
Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－2.氢氧化铝图像解析方法
(1)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量发生反应的离子方程式为
OA段：Al3＋＋3OH－―→Al(OH)3↓
AB段：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－从图中不难看出，向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液，若达不到最大沉淀量时，对应的氢氧化钠溶液的体积有两种情况：一是氯化铝过量即加入的氢氧化钠不足；二是加入的氢氧化钠将生成的氢氧化铝溶解了一部分。(2)向铝盐溶液中滴入氨水或向氨水中滴加铝盐溶液由于氢氧化铝只能与酸或强碱反应，氨水是一种弱碱，所以氢氧化铝不会溶解在氨水中，则向铝盐溶液中滴入氨水或向氨水中滴加铝盐溶液，反应现象是相同的。若向铝盐中滴加氨水，离子反应方程式为3NH3·H2O＋Al3＋===Al(OH)3↓＋3NH ，当氨水增加到n(Al3＋)∶n(NH3·H2O)＝1∶3时，产生最大沉淀量。(3)向四羟基合铝酸盐溶液中滴入强酸发生反应的离子方程式为
OA段：[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O
AB段：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
当n[Al(OH)4]－∶n(H＋)＝1∶1时，产生最大沉淀量，继续滴入强酸，沉淀逐渐溶解。(4)向Na[Al(OH)4]溶液中通入CO2由于碳酸的酸性大于氢氧化铝，所以四羟基合铝酸钠能与二氧化碳反应，生成氢氧化铝，产生的Al(OH)3沉淀不溶解在碳酸中，所以产生的沉淀不消失。(5)向AlCl3、MgCl2的酸性溶液中滴加NaOH溶液反应的离子方程式依次为
H＋＋OH－===H2O
Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
出现的现象是先产生沉淀，到沉淀最大值，继续滴加NaOH，沉淀部分溶解，最后剩余的为氢氧化镁沉淀，消失的是氢氧化铝沉淀。关于氢氧化铝的图像，实际上就是氢氧化铝、铝盐和四羟基合铝酸盐之间的转化关系，需要熟练记忆有关的化学反应方程式，再结合数学上函数图像的有关知识，一定会把握住这个知识点！(1)该溶液中肯定含有的离子是______________________，各离子的物质的量之比为____________。2∶3∶1∶4答案解析解析 不难判断出最初两份NaOH是与H＋反应。也不难判断出溶液中无Mg2＋、Fe3＋，因为最后无沉淀。也判断出有Al3＋，从图形的“先三份碱使其沉淀、后一份碱使其溶解”可以确定。关键是寻找平台上与OH－反Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O[证明H2O比Al(OH)3弱]待溶液中成为Al(OH)3、NH3·H2O时，再加入OH－，才能溶解Al(OH)3。这是因为Al(OH)3与弱碱不反应，只有与强碱反应时才溶解。(2)肯定不含的阳离子是_____________________。Na＋、Mg2＋、Fe3＋答案典例4 取一定量由等物质的量组成的Al2O3、Fe2O3的混合物，全部溶于100 mL稀硫酸中。向反应后的溶液中加入10 mol·L－1的NaOH溶液，产生沉淀的量与所加NaOH溶液的体积关系如下图所示。(1)计算b的数值_____。答案解析0.1解析 NaOH溶液为62～72 mL时，沉淀部分溶解，溶解的沉淀为Al(OH)3。根据反应Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]，则n[Al(OH)3]＝n(NaOH)＝10 mol·L－1×(0.072 L－0.062 L)＝0.1 mol，n(Al3＋)＝0.1 mol。由于混合物中Al2O3、Fe2O3的物质的量相等，则溶于H2SO4后，n(Al3＋)＝n(Fe3＋)＝0.1 mol，加NaOH溶液后最终剩余沉淀为Fe(OH)3，
则n[Fe(OH)3]＝0.1 mol，即b＝0.1。(2)计算a的数值____。解析 由于n(Al3＋)＝n(Fe3＋)＝0.1 mol，则沉淀Al3＋、Fe3＋消耗NaOH 0.6 mol，体积为60 mL，则a＝62－60＝2。2答案解析(3)计算原硫酸的物质的量浓度_______________。3.1 mol·L－1答案解析1.金属与酸反应的定量规律(只考虑生成氢气的情况)
(1)金属与酸反应，金属失去电子的物质的量等于酸得到电子的物质的量。
(2)1 mol a价金属与足量酸反应，可生成 mol氢气。
(3)当参加反应的金属与产生氢气的质量差相等时，则反应后两溶液增加的质量相等。
(4)相同物质的量的金属与足量的酸反应产生氢气的量之比等于反应后对应金属呈现的化合价之比。
(5)特别注意，在钠等活泼金属与酸反应时，金属过量时还会跟水反应产生氢气。三、金属与酸反应的计算规律和方法2.铝分别与酸、碱反应产生氢气量的比较
(1)等量的铝分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应，消耗盐酸和NaOH的物质的量之比为3∶1。
(2)等量的铝分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应，产生H2的体积比为1∶1。
(3)足量的铝分别与等物质的量浓度、等体积的盐酸和NaOH溶液反应，产生H2的体积比为1∶3。3.摩尔电子质量和平均摩尔电子质量典例5 计算填空：
(1)取w g钠、镁、铝分别与足量盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积
之比是____________。答案解析(2)取0.1 mol钠、镁、铝分别与足量盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积之比是_________。解析 0.1 mol钠、镁、铝分别与足量盐酸反应，金属转移的电子数之比为(0.1 mol×1)∶(0.1 mol×2)∶(0.1 mol×3)，所以产生氢气的体积之比为1∶2∶3。答案解析1∶2∶3(3)若产生相同体积(同温同压)的氢气，所需钠、镁、铝三种金属的物质的量之比是__________；质量之比是____________。解析 与前两问恰好反过来，氢气的体积相等，转移的电子数相等，即金属的失电子数相等。答案解析6∶3∶223∶12∶9(4)若将0.2 mol钠、镁、铝分别投入到10 mL 1 mol·L－1盐酸中，在标准状况下产生氢气的体积大小顺序是___________________。解析 Mg、Al过量应以盐酸的量计算生成的气体的体积(转移电子为0.01 mol)，Na也过量，但过量的钠可以与水反应(共转移电子0.2 mol)。答案解析V(Na)>V(Al)＝V(Mg)典例6 等体积、等物质的量浓度的稀硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加入等质量的铝，生成氢气的体积之比为5∶6，则甲、乙两烧杯中的反应情况是
A.甲、乙中都是铝过量
B.甲中铝过量、乙中碱过量
C.甲中酸过量、乙中铝过量
D.甲中酸过量、乙中碱过量√答案解析?1.解题主要思路
首先通读全题，把握题目的概况。其次要认真读题、审题，准确掌握解题要求和已知条件及其特征。再次是尝试解题，包括归纳出已知条件中的最有效信息、最先用信息，确定解题的突破口、推断方向(正推断或逆推断)；若遇到困难，一要检查是否有隐含信息尚未发现，二要看是否可从现有条件中推导出新的条件，还可以假设被推断的物质或结论。最后要做全面检查，验证结论是否正确。四、无机推断题的方法思路与判断2.解题主要突破口
(1)特殊物质的化学性质
如遇水显碱性的气体是氨；可溶于氢氟酸的酸性氧化物是二氧化硅；跟强碱溶液反应生成氢气的单质是铝和硅等；既可溶于强酸又可溶于强碱溶液的化合物可能是氢氧化铝等。
(2)特殊物质的物理性质
有色气体：氟气(浅黄绿色)、氯气(黄绿色)、二氧化氮(红棕色)等。
无色但在空气中变红棕色的气体：一氧化氮。
有刺激性气味的气体：氨气、二氧化硫、氯气。
有臭鸡蛋气味的气体：硫化氢。
溶解度最大的气体：氨气。
最轻的气体：氢气。
银白色、有金属光泽的液体：汞、钠钾合金。
深红棕色液态纯净物：单质溴。
有色溶液：Fe2＋(淡绿色)、Cu2＋(绿色或蓝色)、Fe3＋(黄色或棕黄色)、MnO (紫红色)、氯水(淡黄绿色)、溴水(橙色)、碘水(褐色)、氢氧化铁胶体(红褐色)。
有色固体：铜、氧化亚铜(均为红色)；氧化铜、氧化亚铁、四氧化三铁、硫化亚铁、硫化亚铜(均为黑色)；氢氧化铜(蓝色)；氢氧化铁(红褐色)；单质硫、过氧化钠、溴化银(淡黄色)。-
4(3)具有特征的化学反应在酸性溶液和碱性溶液中都生成气体的反应，如：(4)具有特征的数据，如：同温同压下与一氧化碳密度相同的气态单质是氮气等。典例7 下图中的每一方格表示相关的一种反应物或生成物。其中B是一种单质，其余物质也都是含B元素的化合物。C是一种钠盐，E是C的对应的酸，B的结构类似金刚石，D为B的氧化物(其他不含B元素的反应产物以及各步反应添加的必要试剂和反应条件已被略去)，请填写空白：(1)A、D、E的化学式分别为________、________、________。SiCl4 SiO2 H2SiO3答案解析解析 本题的突破口是“B是一种单质”、“B的结构类似金刚石”。据此，容易推断出B是晶体硅。硅与氯气在加热条件下生成SiCl4，因此，A为SiCl4。经过分馏提纯后得到纯净的SiCl4，SiCl4可以被氢气还原得纯净的硅。根据D能转化成B(Si)，可知D为SiO2，由此可知其他答案。(2)A和B的互转在工业上有什么实际意义_________。
(3)写出D→C反应的化学方程式：_____________________________。
(4)写出E→D反应的化学方程式：__________________________。粗硅提纯SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O答案典例8 下列物质(均为中学化学常见物质)转化关系图中，D为红棕色粉末(反应条件及部分反应物、产物未全部说明)，B、C、E为常见单质，A、D为氧化物。根据图示转化关系填写下列空白：
(1)写出下列物质的化学式A________，B_____，G__________。Al2O3 O2 Fe(OH)2答案解析解析 由“D为红棕色粉末”可知D为Fe2O3，然后逆推可得H为Fe(OH)3，G为Fe(OH)2，F为FeCl2，E为Fe。由图知，A既能与酸反应，又能与碱反应，可知A为氧化铝。(2)C与D的混合物通常称__________(填名称)。铝热剂答案(3)写出下列化学方程式或离子方程式
I＋J→K__________________________________(离子方程式)。
G＋B→H________________________________ (化学方程式)。Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3答案课件30张PPT。第3节 复合材料第4章 材料家族中的元素学习目标定位
1.通过对单一材料性能的交流研讨，在认识无机非金属材料和金属材料优、缺点的基础上，了解复合材料的形成和组成。
2.体会物质的元素组成与材料性能的关系。
3.能够列举几种常见的复合材料及其在生产、生活中的主要应用。内容索引新知导学 —— 新知探究 点点落实达标检测 —— 当堂检测 巩固反馈新知导学1.请结合具体实例，讨论各种单一材料的优、缺点，完成下面的表格。一、认识复合材料硬度大、机械性能好性质稳定、熔点高强度大、电绝缘，良好
的热塑性、热固性易被腐蚀易破碎易燃烧、易老化，
废弃后不易分解2.复合材料简介
(1)复合材料的定义：将 性质不同的材料经 而制成的，像这样的材料称为复合材料。复合材料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。
(2)复合材料的构成：复合材料是由两部分组成，一部分称为 ，在复合材料中起 作用；另一部分称为 ，在复合材料中起 作用。两种或两种以上特殊加工基体黏结增强体骨架3.复合材料的分类：组成复合材料的基体材料的类型多种多样，增强体又可做成不同的形状，因而复合材料种类繁多。复合材料按基体分类按增强体的形状分类 基复合材料 基复合材料 基复合材料 增强复合材料 增强复合材料 增强复合材料树脂陶瓷金属颗粒纤维夹层(1)复合材料是混合物，没有固定的熔、沸点。?
(2)复合材料的性能与组成材料的增强体和基体的性质有关，但并不是二者性能的简单叠加。解析 复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的，并不是简单的混合；复合材料的两部分起的作用是不同的，基体起黏结作用，增强体起骨架作用。1.下列关于复合材料的说法中正确的是
A.将不同性质的材料经简单混合便成复合材料
B.合金就是复合材料
C.复合材料中的各部分作用相同
D.复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的解析√答案方法规律方法规律 根据复合材料的定义判断某材料是否是复合材料，复合材料由基体和增强体构成，基体起黏结作用，增强体起骨架作用。合金不是复合材料，二者的组成以及体现出的性质均不同。2.复合材料的使用使导弹的射程有了很大的提高，其主要原因是
A.可以使导弹能经受超高温变化
B.可以使导弹质量减轻
C.可以使导弹承受超高强度的改变
D.可以使导弹承受温度的剧烈变化解析√答案解析 提高导弹射程必须减轻其质量，而复合材料质轻的特点，在提高导弹射程上起到了重要作用，故选B。结合材料特点分析其应用，以增强对材料性能的认识。方法规律 复合材料的性能优于原材料。方法规律1.生产、生活中常用的复合材料二、形形色色的复合材料合成树脂合成树脂玻璃纤维碳纤维2.航空、航天领域中的复合材料陶瓷金属纤维纤维在复合材料家族中，发展较快、应用较广的是以纤维做增强体的复合材料。如生产、生活中常用的玻璃钢、碳纤维增强复合材料等。3.下列说法错误的是
A.玻璃钢是以玻璃纤维做增强体、合成树脂做基体的复合材料
B.飞机机身的复合材料大多是以金属为增强体、纤维为基体的复合材料
C.制造网球拍用的复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维做增强体
D.玻璃钢可以应用在防火衣服、游乐车、餐桌椅等方面答案解析易错警示√解析 飞机机身的复合材料大多是以纤维为增强体、金属为基体的复合材料，而B项中将基体与增强体颠倒了。易错警示易错警示 普通玻璃和钢化玻璃成分相同，属传统无机非金属材料，玻璃刚由基体和增强体组成，属复合材料。解析 根据信息可知A项正确；
该橡胶可用于人造肌肉、智能衣服等，说明它有弹性；
它仍有金属和橡胶的大部分性能，所以可燃烧，不耐高温，不能作隔热瓦，故B项错，D项对。4.美国科学家发明了一种能够导电的金属橡胶，这种材料除了兼有金属和橡胶的大部分性能外，还具有许多其他材料所不具备的独特性质，在诸如人造肌肉、智能衣服、活动机翼等多个领域有望获得广泛应用。以下对“金属橡胶”复合材料的叙述中一定错误的是
A.该材料可导电 B.该材料可用来作航天飞机的隔热瓦
C.该材料具有一定的弹性 D.该材料可以燃烧答案解析易错警示√易错警示 橡胶与金属橡胶不同，橡胶是高分子化合物，金属橡胶是复合材料，其性能与组成材料的金属和橡胶的性质有关，但并不是二者性能的简单叠加，其性能优于橡胶。达标检测12345√答案解析 合金是由两种或两种以上的金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质，不属于复合材料；耐高温结构陶瓷多是单一材料，如氮化硅结构陶瓷等；玻璃钢是玻璃纤维和合成树脂形成的复合材料；隔热陶瓷瓦是由纤维(如碳纤维)和陶瓷形成的复合材料。解析1.下列材料中属于复合材料的是
①合金 ②玻璃钢 ③隔热陶瓷瓦 ④耐高温结构陶瓷
A.①② B.②③
C.①③ D.②④12345√答案解析2.下列对玻璃钢的叙述中正确的是
A.玻璃钢是由普通玻璃加强热然后骤冷而得到的，所以其成分与普通玻璃
相同
B.玻璃钢是以玻璃为基体，钢纤维做增强体的复合材料
C.玻璃钢的基体是合成树脂，增强体是玻璃纤维
D.玻璃的强度和机械加工性能比合金钢稍差，但耐腐蚀性和绝缘性比合金
钢好?1234512345√答案解析3.美国的哥伦比亚号航天飞机在制造过程中应用了大量的先进复合材料，其中被覆在整个机身上的防热瓦片，使航天飞机能安全穿越大气层，该瓦片是耐高温的
A.陶瓷基复合材料 B.合成树脂基复合材料
C.玻璃钢 D.金属基复合材料解析 航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的，其增强体多为碳纤维、碳化硅纤维或氧化硅纤维；基体的主要成分是各种陶瓷；这种纤维增强了陶瓷耐高温的特性，又增强了陶瓷的韧性，使航天飞机能安全地穿越大气层返回地球。1234512345解析 复合材料继承了原来天然材料、无机非金属材料、金属材料、有机合成材料等的优点，极大改善了材料的各种性能；具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等特性。√答案解析4.复合材料的优点是
①强度高 ②质量轻 ③耐高温 ④耐腐蚀
A.①② B.②③ C.③④ D.全部5.普通玻璃、钢铁和玻璃钢是三种不同的材料，它们在性能方面差别很大。请根据学过的知识，回答下面问题。
(1)普通玻璃的成分是__________________________。12345解析 玻璃是常见的硅酸盐材料。制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英。生产玻璃时，把原料粉碎后按一定比例混合后，放入玻璃熔炉中加强热，石灰石与石英反应生成硅酸钙和二氧化碳，纯碱与石英反应生成硅酸钠和二氧化碳，但原料中石英是过量的，所以普通玻璃的成分为硅酸钙、硅酸钠、二氧化硅。答案解析硅酸钙、硅酸钠、二氧化硅(2)铁在人类的生产和生活中有着十分重要的应用。铁的应用，经历了____到________到________________的演变过程。12345解析 由铁矿石炼得的生铁虽然硬度很大，但较脆且不易加工，人们就想办法降低生铁中的碳含量，调节其中的硅、锰等元素，将铁转化为钢，大大改善了其性能。但是，钢铁很容易锈蚀，于是不锈钢应运而生。因此，铁的应用经历了“铁—普通钢—不锈钢等特种钢”的演变过程。答案解析铁 普通钢 不锈钢等特种钢12345解析 复合材料兼具有基体和增强体的优点，据此可判断，应该为金属和C的复合材料。√答案解析(3)某种复合材料具有耐高温、强度高、导电性好、导热性好的特点，估计该复合材料的基体和增强体材料可能分别是________。
A.金属；C
B.陶瓷；SiO2
C.合成树脂；SiO2、Al2O3、MgO
D.合成树脂；C
