硅酸盐工业简介教案(基于问题的教案)

教案示例

专业级课程名称热工基础

第 6 次课 课题：对流换热（2学时） 一、本课的基本要求 1．掌握对流换热系数的单位、物理意义、影响因素。 2．了解对流换热系数的确定方法。 3．掌握热边界层概念及对流换热机理。 4．会计算流体流过平板时的对流换热量。 二、本课的重点、难点 重点：对流换热系数的单位、物理意义、影响因素，热边界层概念及对流换热机理。 难点：对流换热简化模型的理解。 三、作业 习题P 195 11-8 11-9 四、教参及教具 《动量、热量、质量传输原理》 高家锐主编 重庆大学出版社 图11-3 第11章 对流换热 对流换热又称对流传热、对流给热，是指流体流过表面时的热量传输过程。 研究目的：求对流换热量。 13.1 对流换热的基本概念 1．对流换热系数 对流换热量计算采用牛顿冷却公式： ()A t t h w f -=φ W 或 ()w f t t h q -= W/m 2 式中 w f t t —流体及表面温度，℃；A —传热面积，m 2 ；h —对流换热系数 （1）单位：?2/m W ℃ （2）物理意义：单位时间、通过单位面积、在单位温差下的对流换热量，表征流体对流换热作用。 （3）影响因素：影响对流换热作用的因素如流体流动的起因、流动的性质、流体的物性、表面几何特性等。 研究对流换热的关键：确定不同条件下的对流换热系数h 。确定方法： （1）精确解法 F-K 方程、N-S 方程、连续性方程、边界换热微分方程联立求解。适用简单问题。 （2）近似积分法 取控制体建立能量积分方程，求得温度场的近似关系后，求解积分方程。适用简单问题。 （3）相似理论-模型实验法 是应用最广，最实用的方法。适用复杂的实际问题。 （4）类比法 热量传输与动量传输的类似性。在一定程度上有效。 2．热边界层及对流换热机理 热边界层的定义：流体流过表面并与之发生对流换热时，靠近表面形成的具有温度梯度的

硅酸盐与硅单质教案

硅酸盐与硅单质 【学习导引】 一、认识一些硅酸盐： 1．最简单又常用的硅酸盐是硅酸钠(Na2SiO3)，其水溶液的俗称为_____________________ ____________________。 (1)物理性质__________________________________________________。 (2)主要用途__________________________________________________。 (3)化学性质：可以用硅酸钠跟酸反应制得硅酸。请用化学方程式表示。 ①把CO2通入到Na2SiO3溶液中____________________________________。 ②将稀盐酸滴入到Na2SiO3溶液中__________________________________。 2．一些组成比较复杂的硅酸盐，常用氧化物的形式表示。表示顺序为：活泼金属氧化 物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水。例如：硅酸钠(Na2SiO3)改写为氧化物形式为：______；钠长石：(NaAlSi3O8)改写为氧化物形式为________________________。 3．最常见的硅酸盐产品是陶瓷、玻璃、水泥。它们是最重要的无机

非金属材料。硅酸盐产品化学性质稳定，除第一主族元素的硅酸盐能溶于水外，其它大都难溶于水。 (1)陶瓷：陶瓷材料是人类应用最早的硅酸盐材料。你知道哪些新型陶瓷？ (2)普通玻璃：是以____________________________________________为基本原料制成。 (3)水泥：水泥是重要的建筑材料，普通水泥以________________________为主要原料。 二、硅单质 1．硅的物理性质 单质硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是______色、有______光泽、脆而硬的固体，是良好的______材料。 2．硅的化学性质 (1)常温下硅的化学性质稳定，但能和氟(F2)、氢氟酸(HF)、强碱 (NaOH)发生反应。如硅与NaOH溶液作用生成硅酸钠，反应 的化学方程式为：________________________ ______________________________。 (2)在加热条件下，硅能和某些非金属单质发生反应。如硅与氧气 在加热时反应生成二氧化硅的方程式为： __________________________________；硅和Cl2在加热条件 下反应生成四氯化硅的化学方程式为： ______________________________________。

高中化学知识点—硅和硅酸盐工业

高中化学知识点规律大全 ——硅和硅酸盐工业 1．碳族元素 [碳族元素] 包括碳(6C)、硅(14Si)、锗(32Ge)、锡(50Sn)和铅(82Pb)5种元素．碳族元素位于元素周期表中第ⅣA族。[碳族元素的原子结构] (1)相似性： ①最外层电子数均为4个； ②主要化合价：+2价、+4价．其中C、Si、Ge、Sn的+4价化合物稳定；Pb的+2价的化合物稳定，但+4价的Pb的化合物却是不稳定的，如PbO2具有强氧化性。 (2)递变规律：按碳、硅、锗、锡、铅的顺序，随着核电荷数的增加，电子层数增多，原子半径增大，失电子能力增强，得电子能力减弱，非金属性减弱，金属性增强。由于碳族元素的最外层为4个电子，因此由非金属性向金属性递变的趋势很明显。在碳族元素的单质中，碳是非金属；硅虽然是非金属，但却貌似金属(为灰黑色固体)，且为半导体；锗具有两性，但金属性比非金属性强，为半导体；锡和铅为金属。 *[C60]C60与金刚石、石墨一样，都属于碳的同素异形体。C60是一种由60个碳原子构成的单质分 子，其形状如球状的多面体，在C60分子中有12个五边形和20个六边形。 [硅] (1)硅在自然界中的含量：硅在地壳中的含量居第二位(含量第一位的为氧元素)。 (2)硅在自然界中的存在形式：自然界中无单质硅，硅元素全部以化合态存在，如二氧化硅、硅酸盐等．化合态的硅是构成地壳的矿石和岩石的主要成分。 (3)单质硅的物理性质：单质硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。其熔点、沸点很高，硬度很大(晶体硅的结构类似于金刚石)。晶体硅是半导体。 (4)单质硅的化学性质： ①在常温下，硅的化学性质不活泼，不与O2、Cl2、H2SO4、HNO3等发生反应，但能与F2、HF和强碱反应。例如：Si + 2NaOH + H2O ＝Na2SiO3 + 2H2↑ ②在加热时，研细的硅能在氧气中燃烧：Si + O2SiO2 (5)用途： ①硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可制成太阳能电池。 ②利用硅的合金，可用来制造变压器铁芯和耐酸设备等。 (6)工业制法．用焦炭在高温下还原SiO2可制得含有少量杂质的粗硅： SiO2 + 2C Si + 2CO↑ [二氧化硅] (1)二氧化硅在自然界中的存在：天然二氧化硅叫硅石。石英的主要成分为二氧化硅晶体，透明的石英晶体叫做水晶，含有有色杂质的石英晶体叫做玛瑙。二氧化硅是一种硬度很大、熔点很高的固体。 (2)化学性质： ①SiO2是酸性氧化物．例如：SiO2+CaO CaSiO3 SiO2还可与NaOH反应：SiO2 + 2NaOH(水溶液中或熔融态) ＝Na2SiO3 + H2O 注意a．由于SiO2与强碱溶液反应生成了粘性很强的Na2SiO3溶液，因此盛放碱性的试剂瓶不能用玻璃塞，以防止瓶塞和瓶子粘在一起． b．SiO2不溶于水，也不与水反应．因此，不能通过SiO2与H2O反应的方法来制取其对应的水化物——硅酸(H2SiO3)．制取H2SiO3的方法如下： Na2SiO3 + 2HCl ＝2NaCl + H2SiO3↓ 或Na2SiO3 + CO2 + H2O ＝Na2CO3 + H2SiO3↓ 硅酸(H2SiO3)不溶于水，其酸性比H2CO3还弱。 ②SiO2能与氢氟酸发生反应：4HF + SiO2＝SiF4 + 2H2O SiO2是玻璃的主要成分，因此盛氢氟酸的试剂瓶不能用玻璃容器（可用塑料瓶）。 (3)用途： ①二氧化硅是制造高性能通讯材料——光导纤维的重要原料。 ②石英用来制造石英电子表、石英钟。较纯净的石英用来制造石英玻璃，石英玻璃常用来制造耐高温的化学仪器。 ③水晶常用来制造电子工业中的重要部件、光学仪器、工艺品和眼镜片等。 ④玛瑙用于制造精密仪器轴承、耐磨器皿和装饰品。

热工基础教学大纲

课程编号：241123 总学分：2 热工基础 （Basis of Heat Energy Engineering） 课程性质：专业基础课/选修 适用专业：车辆工程 学时分配：课程总学时：32 学时，其中：理论课学时：32 学时 先行、后续课程情况：先行课：高等数学、大学物理；后续课：发动机原理。 教材：傅秦生,何雅玲,赵小明. 热工基础与应用，机械工业出版社，2003. 参考书目：1. 童钧耕主编. 工程热力学（4版），北京：高等教育出版社，2007. 2. 姚仲鹏、王瑞君编. 传热学（2版），北京：北京理工大学出版社，200 3. 一、课程的目的与任务 学习本课程可使学生认识到在能源危机日趋严重的情况下节能工作的重要性，了解并掌握有关能量转换和热量传递规律方面的知识，探索提高各种热工设备热效率的技术措施，使学生能在各自以后的工作岗位上有效地开展节能技术改造工作，这是培养复合型工程技术人才科学素质的一个不可缺少的环节。 二、课程的基本要求 通过本课程的学习，要求学生： (1)熟练掌握热能转换和热量传递的基本概念和基本定律，并能应用于实际的分析计算； (2)掌握热能传递与转换的一般规律以及热能在工程上有效合理利用的基本知识； (3)掌握各种工作介质的热力性质，了解各种热工设备的工作原理、工作过程。 三、课程教学内容 第一章：绪论 1.该章的基本要求与基本知识点： 能源及其利用，热能及其利用，热工学的研究对象及主要内容，学习本课程的意义；工程热力学的发展，工程热力学的研究方法；传热学的发展及研究方法，热量传递的三种基本方式，传热过程，热阻。 2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理 无 3.教学重点与难点 无 第二章：热能转换的基本概念 1.该章的基本要求与基本知识点： 热力系统，热力状态及状态参数，基本状态参数，热力平衡状态及状态参数坐标图，热力过程，功，热量与熵，热力循环。 2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理 功，热量与熵，热力循环 3.教学重点与难点 准静态过程的特点和实际意义，可逆过程的特点和实现条件，熵的引出和定义。 第三章：热力学第一定律 1.该章的基本要求与基本知识点： 热力学第一定律，闭口系统能量方程，稳定流动系统的能量方程，稳定流动系统能量方

4.2 硅酸盐和硅单质

课时跟踪检测（二十）硅酸盐和硅单质 1．下列物质不属于硅酸盐的是( ) A．黏土 B．石英 C．Al2Si2O5(OH)4 D．Mg2SiO4 2．水玻璃是建筑行业常用的黏合剂，并可用于木材防火和防腐处理。水玻璃为( ) A．CaSiO3固体 B．SiO2 C．Na2SiO3水溶液 D．H2SiO3 3．硅酸铜钡是当今用最新科学技术合成的一种物质，然而，科学家惊奇地发现，我国秦朝兵马俑用的一种颜料竟也是硅酸铜钡。依据以上事实推测下列关于硅酸铜钡的说法错误的是( ) A．硅酸铜钡属于硅酸盐B．硅酸铜钡难溶于水 C．硅酸铜钡难被氧化D．硅酸铜钡易溶于水 4．下列说法错误的是( ) A．硅是制造太阳能电池的常用材料 B．二氧化硅是制造光导纤维的材料 C．常温下硅性质活泼，可以与氯气、强酸、强碱溶液等起反应 D．水玻璃可用作木材防火剂 5．下列离子方程式书写正确的是( ) A．二氧化硅跟氢氟酸反应： SiO2＋4H＋===Si4＋＋2H2O B．碳酸钡溶于稀硝酸：CO2－3＋2H＋===CO2↑＋H2O C．硅跟氢氧化钾溶液反应： Si＋2OH－＋2H2O===SiO2－3＋3H2↑ D．把水玻璃滴入盐酸中：SiO2－3＋2H＋===H2SiO3↓ 6．有一粗硅，含铁和硅两种成分，取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的氢气，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是( ) ①物质的量之比为1∶1②物质的量之比为2∶1 ③质量之比为4∶1④质量之比为2∶1 A．①③ B．②③ C．①④ D．②④

7．在水玻璃中通入少量CO2气体，充分反应后加热蒸干，再高温充分灼烧，冷却后所得的固体物质为( ) A．Na2SiO3 B．Na2SiO3与Na2CO3 C．SiO2与Na2CO3 D．SiO2、Na2SiO3及Na2CO3 8．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是( ) ①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 9.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.________。 (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：________________________________________________________________。 10．含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。 (1)易与C发生化学反应的酸是________，反应的化学方程式是________________________________________________________________________。 (2)将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；将全部的E与全部的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F。写出生成D和F的化学反应方程式：___________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)100 g C与石灰石的混合物充分反应后，生成的气体在标准状况下的体积为11.2 L,100 g混合物中石灰石的质量分数是________。

热工基础复习题计算题答案教学教材

四、计算题 1、某容器被一刚性壁分成两部分，在容器的不同部位安装有压力表，如图1所示。压力表B 上的读数为75kPa, 压力表C上的读数为0.11MPa。如果大气压力为97kPa，试确定压力表A上的读数及容器两部分内空气的绝对压力。 解：A、B、C的读数均为表压，分别记为、PgA、 PgB、PgC 容器1和2的绝对压力记为P1和P2，大气压力Pa 依题意：PgB=75k Pa PgC =0.11M Pa=110 k Pa Pa=97 k Pa 根据压力表的位置可知： P1= PgC+Pa P1= PgB+P2 P2= PgA+Pa 将PgB 、PgC和 Pa的数值代入上式得： P1=207 k Pa P2=132 kPa PgA =35k Pa 图1 2、如图2所示。气缸内充以空气，活塞及负载重100kg，气缸壁充分导热，取走60kg负载，其系统完全平衡后，试求： （1）活塞上升的高度ΔL； （2）热力学内的变化ΔU； （3）气体在过程中所做的功。（已知{u}kJ/kg=0.72{T}K） 图2 1)由力平衡：p1=p b+F1/A=771*133.32+100*98100/100=2.009×105Pa V1=A*L=100*10*10-6=10-3m3 p2=p b+F2/A=771*133.32+40*98100/100=1.420×105Pa T2=T1 V2=A*(L+ΔL)=100*(10+ΔL )*10-6=(10+ΔL )*10-4m3 过程中质量不变： m1= p1 V1/(R g T1)= m2= p2 V2/(R g T2) C B A 1 2

人教版化学必修一《硅酸盐和硅单质》课后作业及答案

课后作业 限时：45分钟满分： 100分 一、选择题(每小题3分，共39分。) 1．下列关于硅和硅的化合物的叙述，不正确的是() ①二氧化硅的晶体结构与金刚石相似，都是立体网状结构 ②硅是地壳中含量最多的非金属元素 ③晶体硅是良好的半导体材料 ④二氧化硅是制造光导纤维的重要原料 ⑤SiO2分子是由两个氧原子和一个硅原子组成的 ⑥SiO2是酸性氧化物，它可溶于水生成硅酸 A．①②⑥B．①⑤⑥ C．③④⑤⑥D．②⑤⑥ 2．下列说法正确的是() ①二氧化硅熔点很高，可用作耐高温材料，如高温下用石英坩埚熔融氢氧化钠

②化学家采用玛瑙研钵研磨固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的 主要成分是硅酸盐 ③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料 ④碳化硅俗称金刚砂，具有金刚石的结构，硬度大，可作砂轮的 磨料 ⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能 A ．①②③ B ．②③④ C ．③④⑤ D ．②③⑤ 3．下列有关硅及其化合物的说法中正确的是( ) A ．在粗硅的制取中发生反应2C ＋SiO 2===== 高温2CO ↑＋Si ，硅被还原，所以碳的还原性大于硅的 B ．硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃 塞的试剂瓶中 C ．用SiO 2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然 后通入CO 2 D ．由Na 2CO 3＋SiO 2=====高温CO 2↑＋Na 2SiO 3 可知，硅酸的酸性大于碳酸的 4.下列关于碳和硅的比较，正确的是( ) A ．它们的氧化物都能与水反应生成对应的酸 B ．碳和硅的最高正价都是＋4价 C ．硅元素在地壳中的含量占第二位，碳占第一位 D ．碳和硅在自然界的存在形式都是既有游离态也有化合态 5．材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是( )

高中化学--硅酸盐与无机非金属材料练习题

高中化学--硅酸盐与无机非金属材料练习题 1．生产普通玻璃所用的原料不包括( ) A．石英B．黏土 C．纯碱D．石灰石 答案 B 解析生产普通玻璃所用的原料是石英、纯碱和石灰石，不包括黏土。 2．下列有关水泥的说法不正确的是( ) A．制造水泥的主要原料是石灰石、纯碱和黏土 B．普通水泥的主要成分是钙的硅酸盐和铝酸盐 C．水泥具有水硬性 D．混凝土是指水泥、沙子和碎石的混合物 答案 A 解析制造水泥的原料中没有纯碱，A错误。普通水泥的主要成分是硅酸二钙、硅酸三钙和铝酸三钙等，B正确。混凝土的成分是水泥、沙子和碎石，D正确。 3．唐三彩、秦兵马俑制品的主要材料在成分上属于( ) A．氧化铝B．二氧化硅 C．硅酸盐D．合金 答案 C 解析唐三彩、秦兵马俑制品属于硅酸盐产品。 4．下列关于无机非金属材料的说法不正确的是( ) A．传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料 B．新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点，具有极大的强度 C．高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点 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 答案 D 解析新型无机非金属材料的主要成分并不是硅酸盐，如氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷等，故D错误。 5．下列物质是纯净物的是( ) A．玻璃B．水泥 C．纯碱D．水玻璃

答案 C 解析玻璃、水泥均是多种硅酸盐的混合物；水玻璃是Na 2SiO 3 的水溶液，也是混合物； 纯碱是Na 2CO 3 ，为纯净物。 6．中国的瓷器驰名世界，传统陶瓷是以黏土[主要成分为Al 2Si 2 O 5 (OH) 4 ]等天然硅酸盐为 主要原料烧成的制品。下列有关说法不正确的是( ) A．黏土也是制备玻璃的原料之一 B．黏土的主要成分可以表示为Al 2O 3 ·2SiO 2 ·2H 2 O C．陶瓷材料是人类应用最早的硅酸盐材料 D．传统陶瓷材料的成分与新型陶瓷材料的成分不同 答案 A 解析制备玻璃的主要原料是石英、石灰石与纯碱，不包括黏土，A错误。 7．(1)三硅酸镁晶体被用来治疗胃溃疡病患者的胃酸过多症，是因为该物质不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久。 三硅酸镁晶体的化学式为Mg 2Si 3 O 8 ·n H2O。 用氧化物的形式表示三硅酸镁的化学式：________________________。 (2)无机非金属材料分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料两类。下列属于传统无机非金属材料产品的是__________________。 ①玻璃②氮化硅陶瓷③砖瓦④硅芯片⑤光导纤维⑥水泥 答案(1)2MgO·3SiO 2 ·n H2O (2)①③⑥ 解析(1)用氧化物的形式表示硅酸盐时，应注意书写顺序：活泼金属的氧化物、较活泼金属的氧化物、二氧化硅、水。 (2)光导纤维的主要成分是二氧化硅，硅芯片是高纯度的硅。②④⑤都是新型无机非金属材料。 8．下列溶液中①碳酸钠溶液，②氢氟酸，③氢氧化钠溶液，④氯化钠溶液，可以盛放在玻璃试剂瓶中，但不能用磨口玻璃塞的是( ) A．①③ B．②④ C．②③ D．①④ 答案 A 解析①、③中溶液呈碱性，不能与光滑的玻璃反应，但能与磨口玻璃裸露的SiO 2 反应，生成的硅酸钠溶液是一种矿物胶，具有良好的黏结性，易使瓶塞与瓶壁粘在一起而难以开启。氢氟酸能腐蚀玻璃，不能盛放在玻璃试剂瓶中。

工程热力学课程教案完整版

工程热力学课程教案 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

《工程热力学》课程教案 *** 本课程教材及主要参考书目 教材： 沈维道、蒋智敏、童钧耕编，工程热力学（第三版），高等教育出版社，2001.6手册： 严家騄、余晓福着，水和水蒸气热力性质图表，高等教育出版社，1995.5 实验指导书： 华北电力大学动力系编，热力实验指导书，2001 参考书： 曾丹苓、敖越、张新铭、刘朝编，工程热力学（第三版），高等教育出版社，2002.12 王加璇等编着，工程热力学，华北电力大学，1992年。 朱明善、刘颖、林兆庄、彭晓峰合编，工程热力学，清华大学出版，1995年。 曾丹苓等编着，工程热力学（第一版），高教出版社，2002年 全美经典学习指导系列，[美]M.C. 波特尔、C.W. 萨默顿着郭航、孙嗣莹等 译，工程热力学，科学出版社，2002年。 何雅玲编，工程热力学精要分析及典型题精解，西安交通大学出版社，2000.4 概论（2学时） 1. 教学目标及基本要求 从人类用能的历史和能量转换装置的实例中认识理解：热能利用的广泛性和特殊性；工程热力学的研究内容和研究方法；本课程在专业学习中的地位；本课程与后续专业课程乃至专业培养目标的关系。 2. 各节教学内容及学时分配 0-1 热能及其利用（0.5学时） 0-2 热力学及其发展简史（0.5学时） 0-3 能量转换装置的工作过程（0.2学时） 0-4 工程热力学研究的对象及主要内容（0.8学时） 3. 重点难点 工程热力学的主要研究内容；研究内容与本课程四大部分（特别是前三大部分）之联系；工程热力学的研究方法 4. 教学内容的深化和拓宽 热力学基本定律的建立；热力学各分支；本课程与传热学、流体力学等课程各自的任务及联系；有关工程热力学及其应用的网上资源。 5. 教学方式 讲授，讨论，视频片段 6. 教学过程中应注意的问题

第2课时 硅酸盐和硅单质(知识点归纳及例题解析)

第2课时硅酸盐和硅单质 [学习目标定位] 1.知道硅酸钠的性质和用途。2.学会用氧化物的形式表示复杂硅酸盐的方法。3.知道玻璃、水泥和陶瓷是硅酸盐制品以及生产它们的主要原料。4.知道晶体硅是良好的半导体材料，能说出它的主要用途。 一硅酸盐 1．下列含硅物质：①硅酸钙CaSiO3，②长石KAlSi3O8，③石棉CaMg3Si4O12，它们在组成上的相同点是都是由硅、氧和金属元素组成的化合物，共同的物质类别是硅酸盐。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，K2O·Al2O3·6SiO2，CaO·3MgO·4SiO2。2．硅酸钠是一种白色固体，可溶于水，其水溶液俗称水玻璃。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，观察到的现象是用蒸馏水浸泡的木条燃烧，用硅酸钠溶液浸泡的木条不燃烧，由此可得出的实验结论是硅酸钠耐高温，不能燃烧。 3．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，也是使用量最大的无机非金属材料。 (1)阅读教材填写下表： (2)硅酸盐产品水泥与陶瓷的共同原料是黏土，水泥与玻璃的共同原料是石灰石。 4．特殊功能的含硅物质

(1)金刚砂(SiC)具有类似金刚石的结构，硬度很大，可用作砂纸、砂轮磨料。 (2)硅钢(含硅4%)具有很高的导磁性，主要用作变压器铁芯。 (3)硅橡胶：既耐高温又耐低温，用于制造火箭、导弹、飞机的零件和绝缘材料等。 (4)人工制造的分子筛(具有均匀微孔结构的铝硅酸盐)，主要用作吸附剂和催化剂。 归纳总结 硅酸盐的表示方法及性质 (1)硅酸盐的概念是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。硅酸盐的表示方法： ①将硅酸盐中所有元素都写成氧化物(二氧化硅和氧化物的组合)。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。 (2)最常见的硅酸盐——硅酸钠化学性质相对稳定，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SiO 2－3＋2H ＋ ===H 2SiO 3↓。 1．用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中正确的是( ) A ．钙沸石(CaAl 2Si 3O 10·3H 2O)，表示为Al 2O 3·CaO·3SiO 2·3H 2O B ．镁橄榄石(Mg 2SiO 4)，表示为MgO·12 SiO 2 C ．钾云母(K 2Al 6Si 6H 4O 24)，表示为K 2O·2H 2O·3Al 2O 3·6SiO 2 D ．滑石(Mg 3H 2Si 4O 12)表示为3MgO·4SiO 2·H 2O 答案 D 解析 根据硅酸盐改写氧化物的要求可以判断，A 中Al 2O 3和CaO 的排列顺序有误；B 中化 学计量数出现了12 ；C 中正确的写法应为K 2O·3Al 2O 3·6SiO 2·2H 2O ；D 的写法完全符合要求。 2．歌曲《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”、“色白花青的锦鲤跃然于碗底”

硅酸盐工业热工基础(重排本)课后答案

【解】查表知硅砖的导热系数λ= 0.92 + 0.7×10-3 t W/（m.o C ） 硅砖的平均温度 o 121300300800C 22 av t t t ++=== 硅砖的平均导热系数 λ = 0.92 + 0.7×10-3 t av = 0.92 + 0.7×10-3 ×800 = 1.48 W/（m.o C ） 散热损失量 (1300300) 1.481032889W 0.45t t F Q F λδδλ??-?? ==== 习题【2-2】 【解】设硅藻土砖的厚度和导热系数分别为δ1，λ1 红砖的厚度和导热系数分别为δ2，λ2 如果不用硅藻土，红砖的厚度为δ2 用红砖替代硅藻土后，要保持炉墙的散热量不变，即保持炉墙的热阻不变 替换前，炉墙热阻12 112R δδλλ= +，替换后，炉墙热阻322 R δλ= 令R 1=R 2，得 3 12122 δδδλλλ+=，则 213210.390.04 0.250.37 m =370 mm 0.13 λδδδλ?=+ =+= 习题【2-3】 【解】该拱形窑顶的导热可以视为1/4单层圆筒壁的导热 查表知耐火粘土砖的导热系数λ= 0.835+ 0.58×10-3 t W/（m.o C ） 耐火粘土砖的平均温度 o 12700100400C 22av t t t ++=== 硅砖的平均导热系数 λ = 0.835 + 0.58×10-3 t av = 0.835 + 0.58×10-3 ×400 = 1.067 W/（m.o C ） 根据单层圆筒壁的传热量公式可得每米窑长拱顶散失热量 21 11700100 4197W/m 10.850.23 14 4 ln ln 2 1.06710.85 2t Q d l d ππλ?-= == +??

人教版高中化学必修一412硅酸盐产品简介

高中化学学习材料 （灿若寒星**整理制作） 课题2 硅酸盐产品简介 【学习目标】 1．认识硅酸盐的复杂性，了解其组成表示方式。 2．通过讨论交流，了解硅酸盐产品的应用。 【活动过程】 活动一：了解硅酸盐的丰富性和多样性，认识硅酸盐组成表示方式 由于铝、硅在周期表中位置相邻，粒子大小相近，+3价的铝常置换+4价的硅而形成铝硅酸盐，但为了保持电中性会伴随引入其他正离子，从而大大增加硅酸盐品种的多样性和结构的复杂性。如高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4等等。因此，为简明表示硅酸盐的组成，常将硅酸盐写成二氧化硅和氧化物组合的形式。当有多种元素时，一般顺序为：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。如硅酸钠：Na2SiO3改写为Na2O·SiO2。 将下列硅酸盐改写成氧化物的形式或将氧化物的形式改写为化学式： 硅酸钙：CaSiO3 高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4 正长石：KAlSiO4 石棉：CaO·3MgO·4SiO2 黏土：Al2O3·2SiO2·2H2O 活动二：通过实验、阅读等途径了解硅酸盐产品的应用 实验用品：饱和Na2SiO3溶液、Na2CO3溶液、稀硫酸、蒸馏水、小烧杯、锥形瓶、分液漏斗、玻璃棒、滤纸、酒精灯、铁架台、玻璃导管、橡皮塞、镊子等。 1．实验验证Na2SiO3可以用作防火剂。 应用下列所给试剂和仪器，设计一个简单的实验方案，协助某同学验证Na2SiO3可以用作防火剂。 实验步骤实验现象 ⑴取两片滤纸条分别放入蒸馏水和饱 和Na2SiO3溶液中浸透，取出沥干 —— ⑵ 结论Na2SiO3可以用作防火剂

“热工基础”课程教学大纲

“热工基础”课程教学大纲 英文名称：Fundamental of Thermodynamics and Heat Transfer 课程编号：ENPO330103 学时：48 （理论学时：44 实验学时：4 课外学时：58）学分：2.5 适用对象：机械工程与自动化、材料科学与工程、航空航天和工程力学等专业本科生 先修课程：高等数学，大学物理 使用教材及参考书： 教材 [1] 傅秦生赵小明唐桂华.热工基础（第3版）.北京：机械工业出 版社，2015 参考教材 [1] 杨世铭陶文铨.传热学（第4版）北京：高等教育出版社2006 [2] 沈维道童钧耕工程热力学(第4版)北京:高等教育出版社2007 一、课程性质和目的（100字左右） 性质：基础理论 目的：通过本课程学习，使学生掌握包括热能与机械能相互转换基本理论和热量传递规律两方面的热工理论知识，获得有 关热科学的基本分析计算训练和解决有关热工工程问题的 基本能力。同时还应为学生对热学科的建模和问题的处理 奠定基础。

二、课程内容简介（200字左右） 热工基础是研究热现象的一门技术基础课程，主要讲授热能与机械能相互转换基本理论和热量传递规律，以提高热能利用完善程度的一门技术基础课，是机械学科、材料学科、航空航天和建筑等学科相关专业的一门必修课程。本课程为学生学习有关专业课程和将来解决热工领域的工程技术问题奠定坚实的基础。 三、教学基本要求 1．掌握热能和机械能相互转换的基本规律(第一、第二定律)，以解决工程实际中有关热能和机械能相互转换的能量分析计算和不可逆分析计算； 2．掌握包括理想气体、蒸气和湿空气在内的常用工质的物性特点，能熟练应用常用工质的物性公式和图表进行物性计算； 3．掌握不同工质热力过程和循环的基本分析方法，能对工质的热力过程和循环进行计算，具有解决实际工程中有关热能转换的能量分析和计算能力； 4．掌握包括导热、对流换热、辐射换热三种热量传递方式的机理，进而掌握热量传递的基本规律和基本理论； 5．能对较简单的工程传热问题进行分析和计算，具有解决较简单的传热问题，尤其解决是与力学分析有关的传热问题的能力。四、教学内容及安排 0绪论（能源概述） 1、内容:能源和热能利用的基本知识：本学科研究对象，主要研究

硅酸盐工业热工基础知识课后复习标准答案

硅酸盐工业热工基础作业答案2-1解:胸墙属于稳定无内热源的单层无限大平壁 单值条件tw1=1300C tw2=300Cδ=450mm F=10 m 2 胸墙的平均温度Tav＝（Tw1＋TW2）/2=（1300+300）/2=800C 根据平均温度算出导热系数的平均值 λav＝0.92＋0.7x0.001 x800＝1。48w/m.c Q=λF(Tw1-Tw2)/δ=1.48X10X（1300－300）/0.48=3.29X104 W 2－2解：窑墙属于稳定无内热源的多层平行无限大平壁 由Q=t?/R或q=t?/Rt知，若要使通过胸墙的热量相同，要使单位导热面上的热阻相同才 行 单值条件δ1＝40mm δ2=250mm λ1=0.13W/m.C λ2=0.39W/m. 硅藻土与红砖共存时，单位导热面热阻(三层) Rt1=δ1/λ1+δ2/λ2+ δ3/λ3=0.04/0.13+0.25/0.39+δ3/λ3 若仅有红砖（两层）Rt2=δ/λ2+δ3/λ3=δ/0.39+δ3/λ3 Rt1=Rt2?0.04/0.13+0.25/0.39=δ/0.39 得δ＝370mm,即仅有红砖时厚度应为370mm。 2—3 解：窑顶属于稳定无内热源的单层圆筒壁 单值条件δ＝230mm R1=0.85m Tw1=700C Tw2=100C 粘土砖的平均导热系数 λav=0.835X0.58X103- X(Tw1+Tw2)/2=0.835+0.58X400X10 3- =1.067W/m.C R2=R1+δ=1.08m 当L=1时,Q=2λ∏( Tw1-Tw2)/4Ln21d d=2X3.14X1.067X1X600/4Ln1.08 0.85 =4200W/m 因为R2/R1≤2,可近似把圆筒壁当作平壁处理，厚度δ＝R2－R1，导热面积可以根据平均半径Rav＝（R1＋R2）/2求出。做法与2－1同。 2－4解：本题属于稳定无内热源的多层圆筒壁 单值条件λ1＝50W/m。C λ2＝0.1 W/m。C δ1＝5mm δ2＝95 mm Tw1=300C Tw2=50C d1=175mm d2=185mm d3=375mm 若考虑二者的热阻，每单位长度传热量 Q=( Tw1-Tw2)X2π/(1213 1122 d d Ln Ln d d λλ +)= 2502 222.27 11851375 501750.1185 X W Ln Ln π = + 若仅考虑石棉的热阻，则

热工基础 (3次)

第一次： 三、主观题(共9道小题) 54. 55. ab ac △s ab 与△s ac 谁大？ 参考答案：答：△u ab =△u ac ； △s ab ＜△s ac 56. 有一循环发动机工作于热源T 1=1000K 和冷源T 2=400K 之间，若该热机从热源吸热1360 kJ ，对外作功833 kJ 。问该热机循环是可逆的？不可逆的？还是 根本不能实现的？ 参考答案：

ηt＞ηtc违背了卡诺定理 结论：该循环根本不可能实现。 （也可用克劳修斯积分不等式或孤立系熵增原理求解） 57.气球直径为0.4 m，球内充有压力为150 kPa的空气，由于太阳辐射加热，气球直径增大到0.45 m，若球内气体压力正比于气球的直径，试求过程中气体对外的做功量W。 参考答案： 解：已知D1 = 0.4 m时，p1=150 kPa，且气球内压力正比于气球直径， 即p = kD，可求得：k =375 kPa/m 答：过程中气体对外作功量为2.27 kJ 58.水在绝热混合器中与水蒸汽混合而被加热，水流入的压力为200kPa，温度为20℃，比焓为84kJ/kg，质量流量为100kg/min；水蒸汽流入的压力为20 0kPa，温度为300℃，比焓为3072kJ/kg，混合物流出的压力为200kPa，温度为100℃，比焓为419kJ/kg。问每分钟需要多少水蒸汽。 参考答案： 解：此绝热混合器所围空间为一稳流系，根据能量方程：

59. 有5g 氩气，经历一热力学能不变的状态变化过程，初始状态p 1=6.0×105 P a ，T 1=600K ，膨胀终了的容积V 2=3V 1，氩气可作为理想气体。已知氩气的Rg=0.208 kJ/(kg·K)，c p =0.523 kJ/(kg·K)，求：（1）终了状态的温度T 2、压力p 2；（2）过程中系统热力学能、焓和熵的变化量。 参考答案： 解：由题意：△U = 0 → T 2 = T 1 = 600 K 由理想气体气体状态方程， 有： 60. 试求在定压过程中加给理想气体的热量中有多少用来作功？有多少用来改变工质的热力学能（比热容取定值）？ 参考答案： 解：∵ 定压过程总加热量为： q =c p △T 其中用来改变热力学能的部分为：△u= c V △T 而 c p = c V +R g ∴ 定压过程用来作功的部分为：w =R g △T 61. 2kg 某种理想气体按n =1.2可逆多变过程膨胀到原有体积的3倍，稳定地 从300℃降低到

人教版高中化学必修一高三4.1硅酸盐

河南省罗山高中2016届高三化学复习精选课时练（含解析）：必 修一 4.1 硅酸盐 1、下列说法中正确的是（） A．将硫酸酸化的H 2O 2 滴入Fe(NO 3 ) 2 溶液，溶液变黄色说明H 2 O 2 的氧化性比Fe3+强 B．含有铝元素的盐的水溶液一定显酸性C．水玻璃可用做制备木材防火剂的原料 D．SO 2 和乙烯均能使溴水褪色，其原理相同【答案】C 【解析】A中H+与NO 3-形成稀硝酸，具有氧化性也可以氧化Fe2+，所以A错误。B，NaAlO 2 显碱性，所以B错误。D中SO 2使溴水褪色是因为SO 2 具有还原性，而乙烯使溴水褪色是 因为发生加成反应，二者原理并不相同，所以D错误。 2、下列各项操作中，不发生“先产生沉淀，然后沉淀又溶解”现象的是（） ①向饱和碳酸钠溶液中通入过量CO2 ②向NaAlO2溶液中逐滴加入过量的稀盐酸 ③向AlCl3溶液中逐滴加入过量稀NaOH溶液 ④向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸 ⑤向AgNO3溶液中逐滴加入稀氨水． A．①② B．②③ C．①④ D．④⑤ 【答案】C 【解析】解：①向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2，析出晶体碳酸氢钠，不会出现先沉淀后溶解的现象，故①符合； ②向NaAlO2溶液中逐滴加入过量的盐酸，偏铝酸钠和盐酸反应先生成氢氧化铝沉淀，后氢氧化铝和盐酸反应生成可溶性的氯化铝，所以看到的现象是“先产生沉淀，然后沉淀又溶解”，所以不符合条件，故②不符合； ③向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量，先生成氢氧化铝沉淀，继续滴入氢氧化钠溶液会溶解氢氧化铝沉淀，反应现象是先沉淀后溶解，故③不符合； ④向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸，盐酸和硅酸钠反应生成难溶性的硅酸，硅酸和盐酸不反应，所以不出现“先产生沉淀，然后沉淀又溶解”现象，故④符合； ⑤AgNO3和稀氨水反应，生成AgOH白色沉淀，继续滴加氨水，形成[Ag（NH3）2]+络离子，沉淀溶解，所以出现“先产生沉淀，然后沉淀又溶解”现象，故⑤不符合； 故选C． 3、月球的矿产资源极为丰富，仅月球表层5cm厚的沙土就含铁单质有上亿吨，月球上的主要矿物有辉石CaMgSi2O6、斜长石KAlSi3O8和橄榄石（Mg或Fe）2SiO4等，下列说法或分析不正确的是（） A．辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿

哈工大工程热力学教案

绪论 (2学时) 一、基本知识点 基本要求 理解和掌握工程热力学的研究对象、主要研究内容和研究方法 ·理解热能利用的两种主要方式及其特点 ·了解常用的热能动力转换装置的工作过程 1．什么是工程热力学 从工程技术观点出发，研究物质的热力学性质，热能转换为机械能的规律和方法，以及有效、合理地利用热能的途径。 电能一一机械能 锅炉一一烟气一一水一一水蒸气一一(直接利用) 供热 锅炉一一烟气一一水一一水蒸气一一汽轮机一一 (间接利用)发电 冰箱一一-(耗能) 制冷 2．能源的地位与作用及我国能源面临的主要问题 3. 热能及其利用 （1）.热能：能量的一种形式 （2）.来源：一次能源：以自然形式存在，可利用的能源。

如风能,水力能,太阳能、地热能、化学能和核能等。 二次能源：由一次能源转换而来的能源，如机械能、机械能等。 （3）.利用形式： 直接利用：将热能利用来直接加热物体。如烘干、采暖、熔炼(能源消耗比例大) 间接利用：各种热能动力装置，将热能转换成机械能或者再转换成电能， 4．.热能动力转换装置的工作过程 5．热能利用的方向性及能量的两种属性 过程的方向性：如：由高温传向低温 能量属性：数量属性、,质量属性 (即做功能力) 注意： 数量守衡、质量不守衡 提高热能利用率：能源消耗量与国民生产总值成正比。 6．本课程的研究对象及主要内容 研究对象：与热现象有关的能量利用与转换规律的科学。 研究内容： （1）．研究能量转换的客观规律，即热力学第一与第二定律。

（2）．研究工质的基本热力性质。 （3）．研究各种热工设备中的工作过程。 （4）．研究与热工设备工作过程直接有关的一些化学和物理化学问题。 7．.热力学的研究方法与主要特点 （1）宏观方法：唯现象、总结规律，称经典热力学。 优点：简单、明确、可靠、普遍。 缺点：不能解决热现象的本质。 （2）微观方法：从物质的微观结构与微观运动出发，统计的方法总结规律,称统计热力学。 优点：可解决热现象的本质。缺点：复杂，不直观。 主要特点：三多一广，内容多、概念多、公式多。 联系工程实际面广。条理清楚，推理严格。 二、重点、难点 重点：热能利用的方向性及能量的两种属性 难点：使学生认识到学习本课程的重要性，激发学生的学习兴趣和学习积极性，教会学生掌握专业基础课的学习方法。 四、德育点

高中化学 4.1 硅酸盐和硅单质(第2课时)练习 新人教版必修1

硅酸盐和硅单质 1．硅酸盐的组成和性质 ①硅酸钠Na2SiO3Na2O·SiO2 ②硅酸钙CaSiO3CaO·SiO2 ③高岭石Al2Si2O5(OH)4 Al2O3·2SiO2·2H2O ④钠长石NaAlSi3O8 Na2O·Al2O3·6SiO2 2．最简单的硅酸盐——Na2SiO3 (1)物理性质：白色固体，Na2SiO3可溶于水，其水溶液俗称水玻璃。 (2)化学性质：与酸(如盐酸、碳酸)反应生成硅酸沉淀。化学方程式为：SiO2－3＋2H＋===H2SiO3↓。 (3)用途：制造硅胶和木材防火剂的原料。 (4)硅酸盐岩石长期在水的侵蚀下风化为黏土，并且形成了土壤胶体。土壤胶体粒子表面积大而且一般带负电，能与NH＋4、K＋等数十种生物所需的营养离子相互作用，使土壤具有保

肥能力。 3．三种常见的硅酸盐产品 无机非金属材料包括传统的和新型的两大类。 水泥、玻璃和陶瓷是三种常见的硅酸盐产品。其主要原料分别为黏土和石灰石，纯碱、 石灰石和石英，黏土。其中制取水泥和玻璃的主要设备分别为水泥回转窑和玻璃窑。 4．其他含硅的物质 物质性质用途 SiC 俗称金刚砂，具有金刚石结构，硬 度很大 砂纸、砂轮的磨料 含4%硅的硅钢很高的导磁性变压器铁芯 硅橡胶 既耐高温又耐低温，在－60℃～ 250℃保持良好的弹性制造火箭、导弹、飞机的零件和绝缘材料等 人工制造的分子 筛(铝硅酸盐) 有均匀微孔结构作吸附剂和催化剂 5．硅单质的形态与结构 6．硅单质的性质及用途 (1)主要性质： ①物理性质：晶体硅是有金属光泽的灰黑色固体，熔点高、硬度大、有脆性，导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。