4.1.2硅酸、硅酸盐、无机非金属材料
高三化学一轮复习【硅 无机非金属材料】
高温
====
Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2
高温
====
CaSiO3+CO2↑
(3)特殊功能的含硅物质。 ①碳化硅具有金刚石结构,可用作磨料。 ②含硅元素4%的硅钢具有导磁性。 ③硅橡胶具有既耐高温又耐低温的性质。 (4)新型无机非金属材料。 如高温陶瓷、压电陶瓷、生物陶瓷、光导纤维等。
A.氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料,其化学式为 Si3N4 B.碳化硅(SiC)的硬度大,熔点高,可用于制作高温结构 陶瓷和轴承 C.光导纤维是一种新型无机非金属材料,其主要成分为 SiO2 D.二氧化硅为立体网状结构,其晶体中硅原子和硅氧单 键个数之比为1∶2
【解析】选D。A项,在氮化硅中氮元素为-3价,硅元素 为+4价,则化学式为Si3N4,正确;D项,在SiO2晶体中,一 个硅原子与周围4个氧原子形成4个硅氧单键,错误。
2.晶体硅是信息科学和能源科学中的一种重要材料,可 用于制芯片和太阳能电池等。以下是工业上制取纯硅 的一种方法。
请回答下列问题: (1)在上述生产过程中,属于置换反应的有________(填 反应代号)。 (2)写出反应③的化学方程式_____________________ ____________________________________________。
【解析】选B。普通玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3 和SiO2。
2.在水玻璃中通入少量的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
(5)SiO2是酸性氧化物,但不能与水反应生成硅酸。 ()
4.1.2硅__无机非金属材料
第2课时 硅酸盐与无机非金属材料1.水玻璃是Na 2SiO 3的水溶液，有黏性，常用作矿物胶。
2．传统无机非金属材料是指玻璃、水泥和陶瓷。
3．新型无机非金属材料包括高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等。
4．玻璃的成分为：Na 2SiO 3、CaSiO 3、SiO 2；水泥的成分为：3CaO·SiO 2、2CaO·SiO 2、3CaO·Al 2O 3。
5．两个化学方程式：CaCO 3＋SiO 2=====高温CaSiO 3＋CO 2↑，Na 2CO 3＋SiO 2=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑。
对应学生用书P861．我们已学过的材料有哪些？提示：金属材料、硅酸盐材料、有机高分子材料、复合材料。
2．玻璃属于什么材料？ 提示：硅酸盐材料。
3．塑料属于什么材料？ 提示：有机高分子材料。
[新知探究]探究1 玻璃(1)主要原料：纯碱、石灰石、石英。
(2)主要反应：⎩⎪⎨⎪⎧Na 2CO 3＋SiO 2=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑CaCO 3＋SiO 2=====高温CaSiO 3＋CO 2↑ (3)产品成分：Na 2SiO 3、CaSiO 3、SiO 2。
探究2 水泥(1)主要原料：黏土、石灰石。
(2)产品成分：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙。
探究3 陶瓷 原料：黏土。
[必记结论](1)硅酸盐除Na 2SiO 3、K 2SiO 3易溶于水，其他都难溶于水。
(2)Na 2SiO 3水溶液俗称水玻璃，有黏性，常用作矿物胶。
(3)玻璃、水泥、陶瓷均为硅酸盐材料，不溶于水。
(4)水泥有水硬性，石膏的主要作用是调节水泥的硬化速度。
(5)玻璃属于混合物，没有固定熔点。
(6)钢化玻璃的成分与普通玻璃的成分相同。
[成功体验]1．(好题共享·选自人教版教材P 80·T 1)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。
无机非金属材料的分类
无机非金属材料的分类无机非金属材料是指不含金属元素的无机材料，包括陶瓷、玻璃、高分子材料等。
根据其化学成分和结构特点，可以将无机非金属材料分为以下几类：1. 氧化物材料氧化物材料是指由氧元素和其他元素组成的化合物，如二氧化硅、氧化铝、氧化锌等。
这类材料具有高熔点、高硬度、高耐腐蚀性等特点，广泛应用于电子、光学、陶瓷等领域。
2. 碳化物材料碳化物材料是指由碳元素和其他元素组成的化合物，如碳化硅、碳化钨等。
这类材料具有高硬度、高耐磨性、高耐高温性等特点，广泛应用于切削工具、陶瓷等领域。
3. 氮化物材料氮化物材料是指由氮元素和其他元素组成的化合物，如氮化硅、氮化铝等。
这类材料具有高硬度、高耐磨性、高耐高温性等特点，广泛应用于电子、光学、陶瓷等领域。
4. 硼化物材料硼化物材料是指由硼元素和其他元素组成的化合物，如硼化硅、硼化铝等。
这类材料具有高硬度、高耐磨性、高耐高温性等特点，广泛应用于切削工具、陶瓷等领域。
5. 硅酸盐材料硅酸盐材料是指由硅元素、氧元素和其他元素组成的化合物，如石英、长石等。
这类材料具有高硬度、高耐磨性、高耐高温性等特点，广泛应用于建筑、陶瓷等领域。
6. 玻璃材料玻璃材料是指由硅元素、氧元素和其他元素组成的无定形物质，如玻璃、光纤等。
这类材料具有透明、硬度低、易加工等特点，广泛应用于光学、建筑、电子等领域。
总之，无机非金属材料具有多种不同的分类方式，每种分类方式都有其独特的特点和应用领域。
在未来的发展中，无机非金属材料将继续发挥重要作用，为各个领域的发展做出贡献。
5-3 无机非金属材料
富勒烯
富勒烯是由碳原子构成的 一系列笼形分子的总称，其中 的C60是富勒烯的代表物。C60的 发现为纳米科学提供了重要的 研究对象，开启了碳纳米材料 研究和应用的新时代。
(4) 硅的应用 半导体材料 集成电路、晶体管、硅整流器、太阳能电池等
3、二氧化硅
二氧化硅可用来生产光 导纤维。光导纤维的通信容 量大，抗干扰性能好，传输 的信号不易衰减，能有效提 高通信效率。
（1）、存在:
水晶
结晶形（石英晶体） 水晶 无色透明 玛瑙 彩色环带或层状
硅石
无定形——硅藻土
玛瑙
SiO2是自然界中沙子、石英的主要成分。结 晶的二氧化硅叫石英；天然二氧化硅叫硅石。
一、 硅酸盐材料
2、传统无机非金属材料 原料 工业设备
水泥 条件
石膏的作用 混凝土
黏土和石灰石 水泥回转窑 高温煅烧 调节水泥硬化速率 水泥、沙子和碎石等与水混合
二、 新型无机非金属材料
（一）硅和二氧化硅 1、 硅元素的存在与结构
含量
存在 存在形态
地壳中 居第_二__位
__氧__化__物___ _和__硅__酸__盐___
原子结构 示意图
周期表中位置
第__三__周__期_、 第__Ⅳ__A__族_
2、单质硅化学性质：常温下硅单质的化学性质不活泼 （1）常温下 只和F2 、HF、强碱反应
Si + 2F2 === SiF4
Si + 4 HF === SiF4 + 2H2
Si + 2NaOH + H2O ===Na2SiO3 + 2H2
无机非金属材料
无机非金属材料（1）主讲：黄冈中学优秀化学教师汪响林一、传统硅酸盐材料1、传统硅酸盐材料简介(1）含义：在材料家族里，有一类非常重要的材料叫做无机非金属材料。
最初无机非金属材料主要是指硅酸盐材料，所以硅酸盐材料也称为传统无机非金属材料.像陶瓷、玻璃、水泥等材料及它们的制品在我们日常生活中随处可见.由于这些材料的化学组成多属硅酸盐类，所以一般称为硅酸盐材料。
（2）原料:传统硅酸盐材料一般是以黏土（主要成分为）、石英（主要成分为SiO2）、钾长石（主要成分为）和钠长石（主要成分为）等为原料生产的。
(3)结构和性质特点:这些原料中一般都含有硅氧四面体——结构单元。
由于硅氧四面体结构的特殊性，决定了挂酸盐材料大多具有稳定性强、硬度高、熔点高、难溶于水、绝缘、耐腐蚀等特点。
2、陶瓷(1)原料：黏土（2)设备：窑炉（3)工序:混合→成型→干燥→烧结→冷却→陶瓷器（4）原理：高温下，复杂的物理化学变化。
（5)种类:土器、瓷器、炻器等.(6）彩釉：烧制前，在陶瓷制品胚体表面涂一些含金属及其化合物的釉料，在烧结过程中因窑内空气含量的变化而发生不同的氧化还原反应，即产生表面光滑、不渗水且色彩丰富的一层彩釉。
彩釉中的金属元素烧制时空气用量与彩釉颜色空气过量空气不足黄、红、褐、黑蓝、绿黄绿红紫、褐褐、黑褐黄、绿、褐蓝绿蓝、淡蓝蓝（7）特性：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等许多优点。
3、玻璃(1）原料：纯碱、石灰石、石英砂(2）设备：玻璃熔炉（3）工序：原料粉碎→加热熔融→澄清→成型→缓冷→玻璃（4)原理:高温下，复杂的物理化学变化。
主要反应:(5）种类及特性：种类特性用途普通玻璃在较高温度下易软化窗玻璃、玻璃器皿等石英玻璃膨胀系数小、耐酸碱、强度大、滤光化学仪器、高压水银灯、紫外灯罩等光学玻璃透光性好、有折光性和色散性眼镜、照相机、显微镜和望远用透镜等玻璃纤维耐腐蚀、耐高温、不导电、隔热、防虫蛀玻璃钢、宇航服、光导、通信材料钢化玻璃耐高温、耐腐蚀、高强度、抗震裂运动器材、汽车、火车用窗玻璃等有色玻璃蓝色（含）、红色（含）、紫色(含）、绿色（含）、普通玻璃的淡绿色（含二价铁)4、水泥(1)原料:黏土、石灰石、辅助原料(2）设备：水泥回转窑（3)工序：原料研磨得生料→生料煅烧得熟料→再配以适量辅料(石膏、高炉矿渣、粉煤灰等）→研磨成细粉→水泥(4)原理:复杂的物理化学变化。
无机非金属材料的化学组成主要是硅酸盐、二氧化硅、三氧化二铝、氧化镁等
无机非金属材料的化学组成主要是硅酸盐、二氧化硅、三氧化二铝、氧化镁等下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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硅酸盐工业简介 新型无机非金属材料
硅酸盐工业简介新型无机非金属材料知识目标了解硅酸盐工业及一些产品；掌握制造水泥、玻璃的主要原料，主要成分以及制玻璃的反应原理；了解几种玻璃的性能与用途；了解陶瓷的制作过程和用途。
了解无机非金属材料的分类，新型无机非金属材料与传统无机非金属材料的特点；了解高温结构陶瓷和光导纤维的特点及用途。
能力目标培养学生的自学能力，通过阅读自己归纳出硅酸盐工业及一些产品，如：制水泥、玻璃的原料。
成分、用途等；培养阅读能力和对新信息的加工、分析能力。
培养学生的阅读能力和自学能力。
情感目标体会化学对人们的生产和生活的巨大贡献，激发学习的热情；我国陶瓷、水泥、玻璃等硅酸盐产品的产量是世界领先的，激发学生的爱国热情和民族自豪感。
使学生充分认识到科学技术在现代社会中的重要性，特别是化学在现代科学和社会发展中所起的重要作用。
激发热爱科学，努力学习的热情。
知识讲解一、材料的分类按化学组成，材料可以进行如下分类：金属材料、高分子合成材料、无机非金属材料与人们的衣、食、住、行关系非常密切。
材料是人类生活必不可少的物质基础。
没有感光材料，我们就无法留下青春的回忆；没有特殊的荧光材料，就没有彩色电视；没有高纯的单晶硅，就没有今天的“奔腾IV”；没有特殊的新型材料，“神舟号”宇宙飞船就无法上天。
随着科学和生产技术的发展以及人们生活的需要，一些具有特殊结构、特殊功能的新材料相继研制出来，如半导体材料、超硬材料、耐高温材料、发光材料等，我们称这些材料为新型无机非金属材料，像玻璃刀上的人造金刚石、作为手表轴承的人造红宝石、煤气炉中用于电子打火的压电陶瓷、传输信息的光导纤维都属于新型无机非金属材料。
而水泥、玻璃、陶瓷等都属于传统的非金属材料。
二、传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的比较传统无机非金属材料新型无机非金属材料具有性质稳定，抗腐蚀耐高温等优点，但质脆，经不起热冲击。
除具有传统无机非金属材料的优点外，还有某些特征如：强度高、具有电学、光学特性和生物功能等。
第四章第一节 硅酸盐和无机非金属材料
Al2O3·2SiO2·2H2O
练习：把下列式子改写成氧化物的形式 1、蛇纹石：H4Mg3Si2O9 2、钙长石：CaAl2SiO6 3、石棉：CaMg3Si4O12 4、长石：KAlSi3O8 5、普通玻璃： CaNa2Si6O14 3MgO· 2SiO2 · 2H2O CaO· Al2O3· SiO2
●压电陶瓷----钛酸钡、 钛酸铅
●生物陶瓷----氧化铝 、氧化锆
当堂训练
１.水玻璃不具备的用途是 （ Ｃ ） A.耐酸水泥掺料； B.木材防腐剂； C.食品添加剂； D.建筑材料黏合剂。 ２.下列工业生产，用石灰石作为原料的（ Ａ ） ①用海水为原料生产镁，②制硅酸盐水泥，③制普 通玻璃，④冶炼生铁，⑤制漂白粉
Na2SiO3 + CO2+H2O= H2SiO3↓+ Na2CO3
Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3↓ + 2NaCl
结论：硅酸是弱酸，酸性比碳酸弱
“水玻璃”是无色粘稠液体，是一种矿物 胶,它既不能燃烧又不易受腐蚀,在建筑工业上可 用作粘合剂等。木材浸过水玻璃后,具有防腐性 能且不易着火。水玻璃还可用作耐火材料。
⑵水泥：
原料：石灰石 黏土 （石膏） 主要设备：水泥回转窑
特性：水硬性
成分：2CaO· SiO2 3CaO· SiO2 3CaO· Al2O3
混凝土：水泥、沙子和碎石
⑶ 陶瓷：
如：日用器皿、建筑饰材、卫生洁具等
原料ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ黏土，经高温烧结而成
————新型陶瓷
人造关节
●高温结构陶瓷----Si3N4 、SiC
水泥、陶瓷等。
（2）新型无机非金属材料：如高温结构陶瓷、生物陶瓷、压
材料与化学第三节 常见无机非金属材料
第三节常见无机非金属材料无机非金属材料又称陶瓷材料。
可分为传统陶瓷材料和精细陶瓷材料。
一、传统陶瓷材料传统陶瓷材料的主要成分是硅酸盐，自然界中存在大量的天然硅酸盐，如岩石、砂子、粘土、土壤等，还有许多矿物如云母、滑石、石棉、高岭石、锆英石、绿柱石、石英等。
人们为了满足生产和生活的需要，生产了大量的工业硅酸盐，主要有玻璃、水泥、各种陶瓷、砖瓦、耐火砖、水玻璃以及某些分子筛等。
硅酸盐制品性质稳定、熔点较高、难溶于水，有很广泛的用途。
（一）玻璃众所周知,玻璃有很广泛的用途,且与我们的生活已割舍不开。
但它的发现却是3000多年以前。
在古代，玻璃曾经比黄金还要贵重。
1、玻璃的发明和发展相传地中海东岸腓尼基人的一艘满载天然苏打晶体的船途中搁浅，船员在沙滩上用几块苏打晶体地支锅做饭。
但吃完饭，却发现与沙土接触的地方，出现了许多透明光滑、晶莹发亮的珠子。
聪明的腓尼基人立刻在特制的炉子里,将石英砂和苏打放在一起熔炼,结果制作出人造珠子。
这就是现在所说的“玻璃”。
腓尼基人开始大量生产，并用它作为珍宝去换黄金。
后来这种制作秘密被传到埃及甚至更远的地方，因而玻璃的生产便发展起来，其价格也就越来越平民化。
2、玻璃的组成与制作普通玻璃为钠玻璃，玻璃中的主要成分是硅酸钠、硅酸钙及二氧化硅。
制玻璃时，将石灰石、纯碱和二氧化硅以一定比例混合后，放在大型的容器中加热熔炼，先得到熔融状玻璃，取出后成柔软而有可塑性的固体，经吹制、压制、模制等工艺，可制成平板玻璃或各种玻璃器皿。
其反应为：Na2CO3+CaCO3+6SiO2→Na2CaSi6O14+2CO2所得产物以化学式Na2CaSi6O14或Na2OCaO6SiO2表示，但不能认为是一种确定的化合物，实际上是一种组成不确定的不同硅酸盐的混合物。
3、特种玻璃（1）钢化玻璃普通玻璃的易碎性，给人们的生活与工作带来很多不便，特别是锋利的尖角，很容易伤人。
为此，工程师们想出为玻璃“淬火”的工艺。
硅 无机非金属材料-完整版汇总
第1节硅无机非金属材料一、单质硅与半导体材料1、硅⑴硅在自然界的存在；硅在地壳中的含量仅次氧，储量丰富，现已成为应用广泛的半导体材料。
⑵硅的物理性质：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。
晶体硅的结构类似于金刚石，熔点和沸点都很高，硬度大。
导电性介于导体和绝缘体之间。
⑶硅的化学性质：常温下不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，一般不与其他物质反应。
加热条件下，可与氧气反应：Si + O2加热===== SiO2Si + 2F2=== SiF4Si + 4HF === SiF4↑+ 2H2↑Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑⑷硅的工业制法：工业上，用焦炭在电炉中还原SiO2得到含有少量杂质的粗硅后再提纯。
SiO2 + 2C 高温=====Si + 2CO↑制高纯硅：Si+2Cl2高温===== SiCl4SiCl4+2H2高温=====Si+4HCl⑸硅的主要用途：作半导体材料；制造太阳能电池；制造硅合金等。
硅不但用于制造晶体管、集成电路，还用于制造硅整流器和太阳能电池等。
此外，硅合金的用途也很广。
如含硅4%的钢具有良好的导磁性，可用于制造变压器铁芯；含硅15%左右的钢具有良好的耐酸性,可用于制造耐酸设备。
2、半导体材料半导体材料是指导电能力介于于导体和绝缘体之间的一类材料。
二、二氧化硅与光导纤维1、二氧化硅①二氧化硅的存在及其物理性质：二氧化硅广泛存在于自然界中，沙子、石英的主要成分就是二氧化硅SiO2的物理性质：沸点高、硬度大、不溶于水、不导电的晶体．二氧化硅晶体是由由氧原子和硅原子构成的②化学性质：SiO2是熔点最高的非金属氧化物，具有弱氧化性和酸性氧化物的通性1、与氢氟酸反应：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O（氢氟酸腐蚀玻璃）（二氧化硅的特性）2、高温与碳反应：SiO2+2C高温===== Si+2CO↑、SiO2+3C 高温=====SiC+2CO↑（二氧化硅的弱氧化性）3、高温和碳酸盐反应：SiO2+Na2CO3 高温=====Na2SiO3+CO2↑、SiO2+CaCO3高温=====CaSiO3+CO2↑（工业制玻璃）4、SiO2+CaO 高温=====CaSiO3（炼铁中除炉渣）5、SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O（盛碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞）[思考]1、实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸(HF)?2、实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞,你知道是为什么吗?③二氧化硅的用途：(1)水晶用于制造电子仪器的重要部件、光学仪器、工艺品(2)光导纤维原料(3)制玻璃2、光导纤维三、硅酸盐与无机非金属材料无机非金属材料一般耐高温、温度高、抗腐蚀，有些材料还有独特的光电特性。
2019-2020新人教版化学必修1导学讲义：4.1.2第2课时硅酸盐和硅单质
第2课时硅酸盐和硅单质课程目标，1. 了解硅酸盐的性质及组成的表示方法。
2. 了解硅的性质和用途。
3•了解几种重要无机非金属材料的生产及用途。
图说考点,―:” 学辱<11----■卢-E.--- _ -曲」 二-方- _ -yy_ 一乐- -- 一 -表|| 二 - - __V -- - -- -汗料T 材一- _一- - - -- -一［新知预习］一、硅酸盐1. 硅酸盐的组成和性质(1) 概念：由 硅、氧和金属组成的化合物的总称 (2) 性质：固态，大多不溶于水，化学性质很稳定一⑶表示方法：如 Na 2SiO 3、Na /OSiO ?2. 最简单的硅酸盐 —— Na 2SiO 3盐酸离子方程式屈Si (片+211—TbSiO ：. 4 过北 离子方程式:⑨2CO +5i(£— + % 2H 2()-= 2HCX5 +H> Si( \ j-制备硅胶和木材0防火利等的原料物理-白色固体*⑥昼溶于水 —水溶液俗称UJ 水玻璃 \a 2Si(>4化学准质 与酸反应1. 形态及结构形态有®晶体硅和E3无足形硅两大类-I 具有正四面休构型的牢间立休网状结构, 结构— ——与金刚石结构类似2. 性质 (1) 物理性质(2)化学性质：在常温下化学性质不活泼，但能与氢氟酸、强碱发生反应。
① Si 与 NaOH 溶液：P 9Si + 2NaOH + H 2O===Na 2SiO 3+ 2出 f 。
② Si 与氢氟酸：^30 Si + 4HF===SiF 4 f + 2出匸。
3. 用途⑴半导体材料，如硅芯片等。
(2) 新型能源，如光电池等。
［即时性自测］1. 判断正误，正确的打错误的打“X” (1) 晶体硅与金刚石的结构相似。
( ) (2) 硅是活泼的非金属元素。
( )(3) 自然界中存在单质硅。
()⑷硅酸钠可以改写为 Na 2O ・SiO 2,故硅酸钠是混合物，含有 Na 2O 和SiO 2。
(完整word版)无机非金属材料概论
无机非金属材料概论无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials）是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。
是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称.无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后，随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。
无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。
常见种类二氧化硅气凝胶、水泥、玻璃、陶瓷。
成分结构在晶体结构上，无机非金属的晶体结构远比金属复杂，并且没有自由的电子.具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。
这种化学键所特有的高键能、高键强赋予这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性，以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性.硅酸盐材料是无机非金属材料的主要分支之一，硅酸盐材料是陶瓷的主要组成物质.应用领域无机非金属材料品种和名目极其繁多，用途各异,因此，还没有一个统一而完善的分类方法.通常把它们分为普通的（传统的）和先进的（新型的）无机非金属材料两大类。
传统的无机非金属材料是工业和基本建设所必需的基础材料。
如水泥是一种重要的建筑材料；耐火材料与高温技术，尤其与钢铁工业的发展关系密切;各种规格的平板玻璃、仪器玻璃和普通的光学玻璃以及日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和电瓷等与人们的生产、生活休戚相关。
它们产量大，用途广。
其他产品,如搪瓷、磨料(碳化硅、氧化铝）、铸石（辉绿岩、玄武岩等）、碳素材料、非金属矿(石棉、云母、大理石等）也都属于传统的无机非金属材料.新型无机非金属材料是20世纪中期以后发展起来的，具有特殊性能和用途的材料。
它们是现代新技术、新产业、传统工业技术改造、现代国防和生物医学所不可缺少的物质基础。
主要有先进陶瓷（advanced ceramics）、非晶态材料(noncrystal material>、人工晶体<artificial crys-tal〉、无机涂层(inorganic coating）、无机纤维(inorganic fibre〉等。
高中化学人教版 必修第2册第五章 第三节无机非金属材料
第三节无机非金属材料原创不容易，为有更多动力，请【关注、关注、关注】，谢谢！东宫白庶子,南寺远禅师。
——白居易《远师》上大附中何小龙[核心素养发展目标] 1.了解硅酸盐及其结构特点，了解传统硅酸盐产品(陶瓷、玻璃、水泥)的工业生产(原料、设备等)。
2.了解硅和二氧化硅的性质，认识碳化硅、氮化硅、纳米材料等新型无机非金属材料。
3.知道硅及其化合物在材料家族中的应用，增强关注社会的意识和责任感。
一、传统无机非金属材料——硅酸盐材料1.硅酸盐及其结构(1)硅酸盐的概念硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。
它们种类繁多、组成各异、结构复杂，在自然界中广泛存在。
(2)硅酸盐的结构在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧四面体，其结构如图所示。
每个Si结合4个O，Si在中心，O在四面体的4个顶角；许多这样的四面体还可以通过顶角的O相互连接，每个O为两个四面体所共有，与2个Si相结合。
(3)硅酸盐的特性硅氧四面体结构的特殊性，决定了硅酸盐材料大多具有硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点。
2.常见的硅酸盐材料(1)硅酸盐是由硅、氧和金属组成的合物( )(2)硅酸盐结构较为复杂，大多不溶于水，化学性质很稳定( )(3)硅氧四面体中，硅原子与氧原子都是以共价键结合( )(4)水泥与玻璃的共同原料是石灰石，水泥与陶瓷的共同原料是黏土( )(5)陶瓷、玻璃、水泥的生产都需要在高温下进行( )(6)玻璃和水泥生产中都发复杂的物理和化学变化( )答案(1)×(2)√(3)√(4)√(5)√(6)√1.传统的玻璃陶都是硅酸盐产品，根据你的观察和使用经验，将它们的主要物理性质和化学性填入下表。
答案2.硅酸钠(俗名泡花碱)是一种最简单的硅酸盐。
(1)硅酸钠易溶于水，其水溶液俗称水玻璃，具有黏力强、耐高温等特性，常用作黏合剂和防火剂。
3＋2H＋(2)硅酸钠溶液与盐酸反应生成硅酸(H2SiO)沉淀，其离子方程式是SiO2－===H2SiO3↓。
从化学角度谈无机非金属材料
从化学角度谈无机非金属材料从化学角度谈无机非金属材料摘要世界是由物质组成的，对人类有用的物质即材料，按其组成和化学键性质可将材料分为四大类：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料。
无机非金属材料是材料科学与工程领域中的重要组成部分，它在工业、农业、人们日常生活、国防及现代科技中都有着非常重要的作用，用途极为广泛，为人类文明做出了重要贡献。
无机非金属材料是以金属元素或非金属元素的化合物或非金属元素单质为组元，原子与原子之间通过离子键和共价键而键合；也即指某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硫系化合物（包括硫化物、硒化物、碲化物）和硅酸盐、钛酸盐、铝酸盐、磷酸盐等含氧酸盐为主要组成的无机材料等。
正文无机非金属材料的名目繁多，用途各异，目前尚没有统一而完善的分类方法。
传统（普通）无机非金属材料：硅酸盐为主要成分的材料并包括一些生产工艺相近的非硅酸盐材料，如碳化硅、氧化铝陶瓷、硼酸盐、硫化物玻璃、镁质或铬质耐火材料和碳素材料等。
这一类材料通常生产历史较长、产量较高、用途也很广。
新型（特种）无机非金属材料：20世纪以来发展起来的、具有特殊性质和用途的材料，如压电、导体、半导体、磁性、超硬、高强度、超高温、生物工程材料以及无机复合材料等。
陶瓷材料：以无机非金属化合物（硅酸盐等）构成的多相固体材料。
用天然或人工的粉状化合物，经过成型和高温烧结制成的材料以及各种制品。
这些制品刚性、硬度、脆性大，抗压强度大，抗拉强度、塑韧性低，熔点高、高温下不易氧化，但不耐温度的急剧变化，耐蚀性、绝缘性好。
玻璃材料：指一种熔融的无机产物，冷却时固化为刚性的非晶态。
玻璃是一种具有无规则结构的非晶固态，其原子不像晶体那样在空间中作长程有序排列，而近似于液体那样具有短程有序性，但它又像固体保持一定的外形，而不像液体那样能在重力的作用下流动。
主要种类有钠钙玻璃、石英玻璃、铅玻璃、硼硅酸盐玻璃、钢化玻璃、变色玻璃、微晶玻璃、彩色玻璃、磨光玻璃、夹层玻璃、磨砂玻璃、压花玻璃。
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Contents Page
硅酸、硅酸盐、无机非金 属材料
1.教材 高考 2.典题剖析
3.思维建模
014～2016高考题精选) (1)玻璃仪器可盛放各种酸( )
HF腐蚀玻璃
) )
(2)氢氟酸刻蚀玻璃不涉及化学变化( (3)烧结黏土制陶瓷不涉及到化学变化(
(4)硅胶可用作食品干燥剂(
应用橡胶塞
)
)
(5)可用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液(
考题探源 源于教材RJ必修1 P78“应用广泛的硅酸盐产品”及其拓展 考查视角 硅酸及硅酸盐的性质 高考启示 从题目中抓住关键词，灵活调用所学知识，解决问题。
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二、典例剖析
2．水玻璃(Na2SiO3溶液)广泛应用于耐火材料、洗涤剂生产等领域，是一 种重要的工业原料。如图是用稻壳灰(SiO2：65%～70%、C：30%～35%) 制取水玻璃的工艺流程：
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下列说法正确的是( A ) A．原材料稻壳灰价格低廉，且副产品活性炭有较高的经济价值 B．操作A与操作B完全相同 操作A为过滤，操作B为蒸发浓缩 C．该流程中硅元素的化合价发生改变 化合价均为＋4价 D．反应器中发生的复分解反应为SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
转解析 目录
三、思维建模 突破解题障碍、理清解题思路
(1)在复杂硅酸盐中，对于变价元素，应先确定其化合价， 再写其氧化物。依据就是化合物中各元素正、负化合价代 数和为零原则，一般地，Si为＋4，O为－2，H为＋1，其 他金属为常见价态，以此确定变价元素的化合价。 (2)改写氧化物的模式通常为“碱性氧化物· 两性氧化物· 酸 性氧化物· 水”，通常情况下前面的碱性氧化物若有多个， 按其金属活动性排列，“两性氧化物”即Al2O3，“酸性氧化 物 ” 即 SiO2 ，水放在最后。注意严格遵循原物质的原子个 数比。 训练提升，请完成《创新设计》其他题型精练！