无机非金属材料导论复习
无机非金属材料---2023年高考化学一轮复习(新高考)
第17讲无机非金属材料复习目标 1.了解硅酸盐材料及新型无机非金属材料的性质和用途。
2.掌握硅和二氧化硅的性质及应用，了解高纯硅的制备。
考点一硅和二氧化硅1．硅单质2．二氧化硅1．工业上用焦炭和二氧化硅制取粗硅时生成粗硅和CO 2气体( )2．Si 是半导体材料，可用作太阳能电池( )3．SiO 2与NaOH 溶液反应生成盐和水，也可以和氢氟酸反应，所以SiO 2是两性氧化物( )4．因为热稳定性：CH 4＞SiH 4，所以非金属性：C ＞Si( )5．SiO 2能与HF 反应，因此可用HF 刻蚀玻璃( )6．NaOH 溶液不能用玻璃瓶盛放( )7．高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路”( )答案 1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.√ 6.× 7．√高纯硅的制备1．科学家最新研制的利用氯化氢和氢气生产高纯硅的工艺流程如图所示：容器①中进行的反应为①Si(粗)＋3HCl(g)=====△SiHCl 3(l)＋H 2(g)；容器②中进行的反应为②SiHCl 3＋H 2=====高温Si(纯)＋3HCl 。
下列说法不正确的是( )A ．该工艺流程的优点是部分反应物可循环使用B ．①和②互为可逆反应C ．该流程中需要隔绝空气D ．粗硅制备不能通过SiO 2―――→HCl (aq )SiCl 4――→H 2高温Si 实现 答案 B解析 A 项，反应②中生成的HCl 在反应①中循环利用，正确；B 项，反应①与反应②对应的反应温度不一致，不是可逆反应，错误；C 项，高温条件下，Si 、SiHCl 3、H 2都与O 2反应，故需隔绝空气，正确；D 项，SiO 2不与HCl 反应，不能通过上述途径制硅，正确。
2．晶体硅是一种重要的非金属原料，由粗硅制备纯硅的主要步骤如下：①粗硅与干燥的HCl 气体反应制得SiHCl 3：Si(粗)＋3HCl=====300 ℃SiHCl 3＋H 2；②经过纯化的SiHCl 3与过量H 2在1 000～1 100 ℃下反应制得纯硅。
无机非金属材料复习题
序言、第一章1.无机材料中除金属以外统称为无机非金属材料;传统上的无机非金属材料主要有陶瓷,玻璃,水泥和耐火材料四种;2.无机非金属材料学主要研究无机非金属材料的成分和制备工艺,组织结构,材料性能和使用性能四个要素;3.玻璃结构的物质特点是：短程有序和长程无序;4.网络生成体氧化物四个要素：1每个氧离子应与不超过两个阳离子相连2在中心阳离子周围的氧离子配位数必须小于等于43氧互相共角而不共棱或共面4每个多面体至少有三个顶角是共用的;5、分相：玻璃在高温下为均匀的熔体,在冷却过程中或在一定温度下热处理时,由于内部质点迁移,某些组分分别浓集,从而形成化学组成不同的亮个相,此过程称为分相;6. 玻璃的粘性：粘度随温度变化的快慢是一个重要的玻璃生产指标；短性玻璃：粘度随温度变化的快的玻璃;7.影响玻璃机械强度的因素：1化学组成2玻璃中的缺陷3温度4玻璃中的应力第二章1 .玻璃的原料：凡能用于制造玻璃的矿物原料,化工原料,碎玻璃等统称；配合料：为熔制具有某种组成的玻璃所采用的,具有一定配比的各种玻璃原料的混合物2.玻璃原料通常按其用量和作用的不同分为主要原料和辅助原料;3.一般配合料的制备过程是：计算出玻璃配合料的料方,根据料方称取各种原料,再用混合机混匀即制得了玻璃配合料;4.选择原料是应遵循以下原则：1原料的质量应符合玻璃制品的技术要求2便于日常生产中调整成分3适于融化与澄清,挥发与分解的气体无毒性4对耐火材料的侵蚀要小5原料应易加工,矿藏量大,运输方便,价格低5.设计玻璃组成的原则：1根据组成,结构和性质的关系,使设计的玻璃能满足预定的性能要求2根据玻璃形成图和相图,使设计的组成能够形成玻璃析晶倾向小3根据生产条件使设计的玻璃能适应熔制,成型,加工等工序的实际要求;4所设计的玻璃应当价格低廉,原料易于获得;第三章1.从加热配合料直到熔成玻璃液分为五个阶段：1硅酸盐形成阶段2玻璃形成阶段3玻璃液的澄清阶段4玻璃液的均化阶段5玻璃液的冷却阶段;2.两者膨胀系数不同,则在两者界面上将产生结构应力,这就是玻璃制品炸裂的原因;3.产生二次气泡的主要原因：1硫酸盐的热分解2物理熔解的气体析出3玻璃中某些组分易产生二次气泡4.配合料的湿润能改善配合料的均匀性：因为配合料中保持一定的水分,能使配合料中的芒硝和纯碱等助熔剂覆盖粘附于石英砂颗粒表面,提高了内摩擦系数,并使配合料颗粒的位置相互巩固,减小分层倾向,提高配合料的反应能力及减轻飞料现象;5.玻璃澄清时的最高温度点和成型时的最低温度点是具有决定意义的两点;6.玻璃熔制工艺制度除温度制度外,还有压力制度,气氛制度,泡界线制度及玻璃液面制度;7.暂时应力：在温度低于应变点时,处于弹性变形温度范围内的玻璃在经受不均匀的温度变化时所产生的热应力,随温度梯度的存在而存在,随温度的梯度的消失而消失的应力;8.永久应力：当玻璃内外温度相等时所残留的热应力;9.微晶玻璃：把有晶核剂的特定组成的玻璃在有控条件下进行晶化热处理,使原单一的玻璃形成了有微晶和玻璃均匀分布的复合材料;第七章1.石英在陶瓷生产中作用：1是瘠性材料,可降低可塑性,减少收缩变形,加快干燥2在高温时可溶于长石玻璃中,增加液相粘度,减小高温时的胚体变形;3未熔石英与莫来石可以起构成胚体骨架,增加强度;4在釉料中增加石英含量可提高釉的熔融温度和粘度,提高釉的耐磨性和康化学腐蚀性;2.三种天然材料的作用：粘土提供了可塑性,以保证成型的工艺要求,石英石耐熔的骨架成分,长石则是助熔剂促使烧结时玻璃相的形成;3. 莫来石3Al2O3·2SiO2~2Al2O3·2SiO2莫来石具有良好的化学、力学与耐高温性能,是传统陶瓷中形成的主要晶相之一;第八章、第九章1.坯料：指将陶瓷原料经拣选,破碎等工序后,进行配料,在经混合细磨等工序后得到的具有成型性能的多组分混合物;成型：就是将坯料制成具有一定形状,轻度的的坯体,其过程取决于坯料的成型性能及工艺方法;3.注浆成型：指泥浆注入具有吸水性能的模具中而得到坯体的一种成型方法;4.触变性：指泥浆在外力的作用下,流动性暂时增加,外力去除后具有缓慢可逆的性质;5.泥料出现触变性的原因：粘土片状颗粒的表面尚残留少量电荷未被完全中和,以致形成局部的边--边或边--面结合,构成了空间网络结构;这时泥浆中大量的自由水被分隔和封闭在网络的空隙中,使静止的整个粘土--水系统形成一种好似水分减少,粘度增加的变稠和固化状态;但这种网络结构是疏松和不稳定的,稍有剪切力作用或震动时,就能破坏这种网络结构,使被分隔或封闭在空隙中的自由水又解脱出来,整个系统又会变成一水分充足,粘度降低,流动性增加的状态;在放置一段时间后,上述网络结构又会重新建立,重新又出现变稠现象,此亦叫触变厚化现象6.压制成型：指在坯料中加入少量水分或塑化剂,然后在金属模具中经较高压力被压制成型的工艺过程;第十章1.釉：指覆盖在陶瓷坯体表面上的一层玻璃态物质;一般来说,釉层基本上是一种硅酸盐玻璃;2.釉料配方的总原则：釉料必须适应于坯料;3.坯釉中间层的形成：由于坯釉化学组成上的差异,烧釉时釉的某些成分渗透到坯体的表层中,坯体某些成分也会扩散到釉中,溶解到釉中;通过熔解与扩散的作用,使接触带的化学组成和物理性质介于坯体与釉层之间,结果形成中间层;具体地说,该层吸收了坯体中的Al2O3、SiO2等成分,又吸收了釉料的碱性氧化物及B2O3等;它对调整坯釉之间的差别、缓和釉层中应力、改善坯釉的结合性能起一定的作用;4.坯和釉的适应性：1热膨胀系数对坯、釉适应性的影响;2中间层对坯、釉适应性的影响;3釉的弹性、抗张强度对坯、釉适应性的影响;4釉层厚度对坯、釉适应性的影响;第十一章1.干燥：用加热蒸发的方法出去物料中部分水分的过程;2.干燥是脱水的过程,是一个消耗时间和能量的过程;3.物料中的水分类型：自由水、吸附水、化学结合水;4.影响干燥速度的因素：坯料的性质；坯体形状,大小,厚度；坯体温度；干燥介质的温度；使热扩散与湿扩散的方向一致;5.干燥缺陷及原因分析※：一、原料配制方面①坯料配方中塑性粘土用量太多或太少,并且分布不均匀,原料颗粒大小相差过大,混合不均等,在干燥中易产生开裂;②坯体含水量太大或水分分布不均匀,在干燥中易产生开裂;二、成型方面①成型时受压不均,以致坯体各部位紧密程度不同；或压制操作不正确,坯体中气体不能很好排出,有暗裂等;②练泥或成型时坯体所产生的应力未能完全消除,在干燥时有可能发生形变;③泥料在练泥机处理时,已发生层裂,而又未能消除,则坯体干燥后易发生开裂;④注浆时石膏模过干或模型构造有缺点；脱模过早,坯体在精修、镶接时操作不当或石膏模各部位干湿度不一样,吸水不同,造成密度不一致;三、干燥方面①干燥速度过快,使坯体表面收缩过大易造成开裂;②坯体各部位在干燥时受热不均,或气流流动不均,使收缩不均而造成开裂;③坯体放置的不平稳或放置方法不适当,由于坯体本身重量作用的关系也可能变形;④坯体本身传热传质的条件不同,边角处升温、干燥快,特别是大件产品,边缘及棱角与中心部位干湿差较大,易出现开裂缺陷;⑤干燥时气流中的水气凝在冷坯上,再干燥时易使坯体开裂;5.1解决措施处理干燥缺陷,应具体分析产生缺陷的原因,得出教切合实际的结论,然后采取必要的措施来解决;（1）坯料配方应稳定,粒度级配合应合理,并注意混合均匀;（2）严格控制成型水分,水分应均匀一致;（3）成型应严格按操作规程进行,加强检查以防止有细微裂纹和层裂的坯体进入干燥器; （4）器型设计要合理,避免厚薄相差过大;（5）为防止边缘部位干燥过快,可在边缘部位作隔湿处理,即涂上油脂类物质,以降低边缘部位的干燥速度,减少干燥应力;（6）设法变单面干燥为双面干燥,有利于增大水分扩算面积,减少干燥应力;（7）严格控制干燥过程,使外扩散与内扩散趋向平衡;（8）加强干燥制度和干燥质量的监测,并根据不同的产品,指定合理的干燥制度;第十二章1.烧成：将陶瓷坯体加热至高温,发生一系列物理化学反应,然后冷却至室温,坯体的矿物组成与显微结构发生显著变化,外形尺寸得已固化,强度得意提高,最终获得某种特定使用性能的陶瓷制品的工艺过程;2.烧成就是加热坯体使之发生质变成瓷的过程;第十四章1.石膏浆体硬化并形成具有强度的人造石,一般认为其结构变化经历两个阶段,即凝聚结构形成阶段和结晶网的形成和发展阶段;2.与其它凝胶材料不同,镁质凝胶材料在使用时不用水调和,必须用一定浓度的氯化镁溶液或其他盐类溶液来调和,为什么答：MgO与水拌和,立即发生下列化学反应：MgO+H2O==MgOH2实验证明,经一般煅烧温度600℃～850℃所得的MgO,在常温下水化时,其水化产物MgOH2的最大浓度可达0.8～1.0g/L,而MgOH2在常温下的平衡溶解度为0.01 g/L,所以溶液中MgOH2的相对过饱和度很大为80～100,过大的过饱和度会产生大的结晶压力,使硬化过程中形成的结晶结构网遭到破坏;因此,镁质凝胶材料不能用水调和;第十五章1.硅酸盐水泥的主要技术要求：1细度2凝结时间3体积安定性4强度等级2.普通硅酸盐水泥的主要技术要求：1细度2凝结时间3强度等级3.生产硅酸盐水泥的主要原料：石灰质原料,粘土质原料,铁质校正原料;4.硅酸盐水泥的生产主要经过三个阶段：生料制备、熟料煅烧与水泥粉磨;5.波特兰水泥硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料,0%～5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性凝胶材料称为硅酸盐水泥,亦称为波特兰水泥;6.六个温度带包括：Ⅰ--干燥带,Ⅱ--预热带,Ⅲ--碳酸盐分解带,Ⅳ--放热反应带,Ⅴ--烧成带,Ⅵ--冷却带;7.熟料经过粉磨,并在粉磨过程中加入少量石膏,达到一定细度,才成为水泥;水泥粉磨的比表面积约在3000cm2/g左右;8.中间相：填充在阿利特、贝利特之间的铝酸盐、铁酸盐、组成不定的玻璃体和含碱化合物等;9.影响阿利特C3S固溶体的因素：熟料烧结形成阿利特的过程,与液相形成温度、液相量、液相性质以及氧化钙、硅酸二钙溶解于液相的溶解速度、离子扩散速度等各种因素有关;10.矿化剂：是指能加速结晶化合物的形成,使水泥生料易烧,提高熟料量的少量外加物;11.游离氧化钙和方镁石：水泥熟料中,常常还含有少量的没有与其他矿物结合的以游离态存在的氧化钙,称为游离氧化钙,又称游离石灰;因多呈死烧状态,因此水化速度极慢,常常在水泥硬化以后,游离氧化钙的水化才开始进行,生成氢氧化钙,体积增大,在水泥石内部产生内应力,使抗拉,抗折强度有所降低严重时甚至引起安定性不良;熟料煅烧时,氧化镁有一部分可和熟料矿物结合成固溶体以及溶于液相中,多余的氧化镁结晶出来呈游离状态的方镁石存在,并对水泥安定性有不良影响;12.在硅酸盐水泥熟料中主要形成四种物质：硅酸三钙3Ca O ·SiO 2、硅酸二钙2Ca O ·SiO 2、中间相4 Ca O ·Al 2O 3·Fe 2O 3、游离氧化钙和方镁石;13. 才利特C 4AF/4 Ca O ·Al 2O 3·Fe 2O 314. 硅率：表示熟料中SiO 2与Al 2O 3、Fe 2O 3之和的质量比值,以SM 或n 表示,计算式如下： SMn=22323SiO Al O Fe O 硅率控制在1.7～2.7 15. 铝率：又称铁率,表示熟料中Al 2O 3和Fe 2O 3含量的质量比,以IM 或P 表示,计算式如下： IMP=2323Al O Fe O 铝率控制在0.9～1.7 16. 石灰饱和系数：在水泥熟料中,氧化钙总是与两性氧化物Al 2O 3、Fe 2O 3饱和生成C 3A,C 4AF ,在生成上述矿物后,所余下的Ca O 与使SiO 2饱和形成C 3S 所需的CaO 的比值称为石灰饱和系数,它表示SiO 2与CaO 饱和形成C 3S 的程度;书P19417.矿物的水化速率,就相对趋势而言,一般总是铝酸三钙最快,硅酸三钙和铁铝酸钙次之,而硅酸二钙最慢;18. 硬化水泥浆体是一非匀质的多相体系,由各种水化产物和残存熟料所构成的固相以及存在于孔隙中的水和空气所组成,所以是固-液-气三相多孔体;19.水泥硬化浆体中的水存在形式：结晶水,吸附水,自由水;20.初凝:在水化的诱导期 ,水泥浆的可塑性基本不变；然后逐渐消失流动能力,开始凝结,到达初凝;21.终凝：初凝结束,接着就进入凝结阶段,继续变硬,待完全失去可塑性,有一定结构强度,即为终凝;22.假凝现象：假凝是指水泥的一种不正常的早起固化或过早变硬现象;与很多因素有关,除熟料的C 3A 含量偏高、石膏掺量较多等条件,一般认为主要还由于水泥在粉磨时受到高温;使二水石膏脱水成半水石膏的缘故;当水泥调水后,半水石膏迅速溶于水,溶解度亦大,部分又重新水化为二水石膏析出,形成针状结晶网状结构,从而引起浆体固化;对于某些含碱较高的水泥,所含的硫酸钾会依下式反应：K 2SO 4+CaSO 4·2H 2O=K 2SO 4·CaSO 4·H 2O+H 2O所生成的钾石膏结晶迅速长大,也是造成假凝的原因;23.抗渗性：是抵抗各种有害介质进入内部的能力;24.抗冻性：抗冻性是指在冻融循环作用下,保持原有性质,抵抗破坏的能力;第十六章1.混合材料的品种很多,在使用中通常按照它的性质分为 活性 和 非活性 两大类;2.活性混合材料：凡是天然或人工的矿物质材料磨成细粉,加水后本身不硬化,但与激发剂混合,加水拌合后,不但能在空气中硬化,而且能在水中继续硬化者,称为活性混合材料或水硬性混合材料;非活性混合材料：凡是天然或人工的矿物质材料,磨成细粉与石灰混合,加水搅拌后,不能或很少生成具有胶凝性的水化产物,掺入水泥中仅起减低强度和增加水泥产量作用者,称为非活性混合材料或称非水硬性混合材料;3. 常用的激发剂有两种：碱性激发剂石灰或水化时能析出CaOH2的硅酸盐水泥熟料、硫酸盐激发剂二水石膏、半水石膏、无水石膏或以CaSO4为主要成分的化工废渣,如磷石膏、氟石膏等;4.粉煤灰：又称飞灰,发电厂锅炉以煤粉为原料从烟道气体中收集下来的灰渣;5.“R ”为早强型水泥;6. 火山灰质硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料及适量石膏磨细制成的水硬性凝胶材料称为火山灰质硅酸盐水泥;7.粉煤灰水泥：凡由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰及适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰硅酸盐水泥,简称粉煤灰水泥;第一章计算奥霍琴法：T=AX+BY+CZ+D例：某玻璃成分为2SiO 74%,O Na 214%,CaO 7%,MgO 4%,32O Al 1%,求粘度为310s Pa •时的温度;查表得s Pa •=310η时的温度为10334.138119.5)47(95.91449.17103=+⨯++⨯-⨯-==ηT ℃校正：MgO 实际含量为4%,4-3%=1%,由表知,以1%的MgO 置换1%的CaO ,温度将提高6℃,因此103961033103=+==ηT ℃。
无机非金属材料复习重点
一．名词解释：无机非金属材料：无机非金属材料是由某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物及硅酸盐、铝酸盐等物质组成的材料。
陶瓷的显微结构是指各类显微镜所能观察到的结构相.显微结构描述结构中所有的相区及所包含的缺陷。
显微结构应包括: 晶粒和气孔的尺寸大小及分布，相组成及分布，晶界特性、缺陷及裂纹，还包括组成均匀性、畴结构等等。
高温荷重软化温度耐火材料的高温荷重软化温度也称为高温荷重变形温度，表示材料在温度与荷重双重作用下抵抗变形的能力，即指耐火材料试样在固定压力下，不断升高温度，试样发生一定变形量和坍塌时的温度。
不定形耐火材料是由合理级配的粒状和粉状料与结合剂共同组成的不经成型和烧成而直接供使用的耐火材料。
复合材料是指把两种以上在宏观上不同的材料，合理的进行复合，在新制得的材料中，原来各材料的特性得到充分的应用，并且得到了单一材料所不具有的新特性。
桥氧和非桥氧的概念。
（1）桥氧（或公共氧、非活性氧）：有限四面体群中连接两个Si4+的氧，其电价已饱和，一般不再与其它正离子配位。
（2）非桥氧（或非公共氧、活性氧）：有限四面体群中只有一侧与Si4+相连接的氧。
热容：是质点热运动的的能量随温度变化的一个物理量，是物体温度升高1K所需要增加的热量。
温度不同，物体的热容不一定相同。
电子显微分析：是利用聚焦电子束与试样相互作用所产生的各种物理信号，分析试样物质的微区形貌、晶体结构和化学组成的分析方法，包括透射电子显微分析、扫描电子显微分析和电子探针X射线显微分析等。
玻璃的概念：一般定义：经熔融冷却基本上不结晶的无机固体物质科学定义：具有玻璃转变现象的非晶态物质无机纤维：是由矿石与焦炭按比例经高温熔融经离心而产出。
二、简答题1、简述耐火材料主晶相与基质的两种结合形态陶瓷结合（硅酸盐结合）与直接结合。
陶瓷结合又称为硅酸盐结合，其结构特征是耐火制品主晶相之间由低熔点的硅酸盐非晶质和晶质联结在一起而形成结合，如普通镁砖中硅酸盐基质与方镁石之间的结合。
材料导论复习题
《材料学导论》无机非金属材料、金属材料思考题一、填空（共10题，每题4分）1、材料按化学组成可分为：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料。
2、材料科学与工程的四要素是：成份/结构、制造工艺（或合成/加工）、性能、使用性能。
3、陶瓷材料是一种多晶多相材料，其相组成通常包括：晶相、玻璃相、气孔（或气相）。
4、根据有机、无机、金属材料拉伸应力-应变曲线知，三种材料的弹性模量E大小顺序为：陶瓷材料（或无机材料）＞金属材料＞有机高分子材料。
5、硅酸盐水泥熟料的化学组成是Al2O3、Fe2O3、SiO2、CaO。
6、玻璃的结构有很多假说，如微晶学说、凝胶学说、五角形对称学说、高分子学说等等，其中较为公认的晶子学说和无规则网络学说两种。
7、金属有80多种，但其常见的晶体结构有三种，分别是面心立方、密排六方、体心立方。
8、金属的强化机制有：形变强化、固溶强化、细晶强化、弥散强化、相变强化。
9、陶瓷材料具有很多优点，例如：低膨胀系数、低导热系数、化学稳定型高等，但是陶瓷材料的一个重要缺点是：脆性高（或韧性低或热稳定性差）。
10、将SiC制成砂轮和各种磨介是利用其具有高硬度的性质。
11、构成硅酸盐矿物最基本的结构单元是硅氧四面体或[SiO4]。
12、普通陶瓷生产必不可少的三种原料是：石英、长石、粘土。
13、耐火材料是指耐火度不低于1580℃（或≮1580℃）的无机非金属材料。
14、硅酸盐水泥的生产技术可概括为：两磨一烧。
15、不定形耐火材料因不经成型、不经烧结而得名。
16、普通硅酸盐水泥主要的四种矿物组成是：硅酸三钙（或C3S）、硅酸二钙（或C2S）、铝酸三钙（或C3A）、铁铝酸四钙（或C4AF）。
17、平板玻璃的成型方法有：浮法、平板法、垂直引上法。
18、硅酸盐（矿物）材料的基本类型有：岛状、组群状、链状、层状、架状。
它们是根据硅氧四面体在空间的不同连接方式进行分类的。
19、陶瓷材料的烧结技术有：普通烧结（或传统烧结）、热压烧结、反应烧结、热等静压烧结、液相烧结等。
无机非金属材料复习大纲与答案
复习大纲
一、概念题
1.无机非金属材料
2.熔块釉
3.生料釉
4.二次烧成
5.开始烧结温度
6.示性矿物组成
7.耐火度
8.触变性
9.混凝土.
10.水泥
二、简答题
1. 简述釉的组成（按其在釉中所起的作用）。
2. 在陶瓷生产中对坯料质量有哪些基本要求？
3. 简述真空练泥的作用。
4. 简述耐火材料的使用性质。
5. 简述陈化的作用。
6. 玻璃退火和淬火的目的是什么？各包括几个阶段？
7. 粘土矿物的按照成因分类。
8. 坯料的类型有哪些？
9. 玻璃的通性是什么？
10. 石英在陶瓷生产中发挥的主要作用。
三、问答题
1.试述坯—釉中间层对坯釉适应性的影响。
2.试述陶瓷工业用二氧化硅原料主要结晶矿物—石英随温度变化发生晶型转化的情况。
3.试述我国传统细瓷生产的主要原料—瓷石的主要成分及其作用。
4.试述玻璃的两大结构学说，并比较两者的不同。
5.试述粘土在陶瓷生产中的主要作用。
6.试述轻质耐火材料的优缺点，并列举至少三个生产轻质耐火材料的方法。
7.试述陶瓷三大原料之一的长石的化学式、结构式及作用。
8.试述提高坯料可塑性的措施。
9.试述陶瓷配料的主要依据。
10.试述釉料配方常用的助熔剂并给出使用注意事项。
四、计算题
实验式的计算方法。
无机非金属材料期末考试复习资料
无机非金属材料期末考试复习资料无机非金属材料：以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物、硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐和硼酸盐等物质组成的材料。
黏土：由多种水合硅酸盐和一定量的氧化铝、碱金属氧化物和碱土金属氧化物组成的混合体塑性指数：粘土的最基本、最重要的物理指标之一，它综合地反映了粘土的物质组成，广泛应用于土的分类和评价。
触变性：物体（如涂料）受到剪切时，稠度变小，停止剪切时，稠度又增加或受到剪切时，稠度变大，停止剪切时，稠度又变小的性质耐火度：指耐火材料锥形体试样在没有荷重情况下，抵抗高温作用而不软化熔倒的摄氏温度。
平衡水分：煤在规定温度与规定相对湿度相平衡时的水分。
自由水分：自由水分也称重力水分，存在于各种大孔隙中，其运动受重力场控制。
自由水分是最容易被脱除的水分烧结：粉末或压坯在低于主要组分熔点的温度下的热处理，目的在于通过颗粒间的冶金结合以提高其强度胶凝材料：能将散粒材料或块状材料粘结成整体并具有一定强度的材料称胶凝材料水泥：凡细磨成粉末状，加入适量水后，可成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中继续硬化，并能将砂、石等材料胶结在一起的水硬性胶凝材料，通称为水泥和易性：新拌水泥混凝土易于各工序施工操作（搅拌、运输、浇灌、捣实等）并能获得质量均匀、成型密实的性能。
水灰比：指混凝土中水的用量与水泥的比值砂率：是混凝土中砂的质量占砂、石总质量的百分率。
单位用水量：配制混凝土拌合物所需的加水量。
混凝土强度：代表值是混凝土试块经过标准养护28天后的检查强度。
**耐久性：是材料抵抗自身和自然环境双重因素长期破坏作用的能力。
玻璃：一种较为透明的固体物质，在熔融时形成连续网络结构，冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料。
肧釉适应性：熔融性能良好的釉熔体，冷却后与坯体紧密结合成完美的整体，釉面不致龟裂和剥脱的特性。
熔融温度：二（1）原料处理1.简述无机非金属材料的共性与个性共性：1.原料都是来自储量丰富的天然非金属矿物2.粉料的制备及运输3.热处理4.成型5.干燥个性：P（粉体制备过程）H（热处理过程）F（成型过程）1.胶凝材料（水泥）2.玻璃PHF 陶瓷PFH2.黏土的矿物组成有哪些黏土的矿物组成主要是含水铝硅酸盐。
无机非金属材料导论复习
第三章陶瓷1 陶瓷是由粉状原料成型后在高温下作用硬化而成的制品，是多晶、多相的聚集体。
2 分为传统陶瓷和新型陶瓷。
新型陶瓷根据功能分类包括：1力学功能陶瓷（叶片、转子）2热功能陶瓷（高温用坩埚、导弹）3电子功能陶瓷（大容量电容器、红外检测元件）4磁功能陶瓷（记忆运算元件、磁蕊）5光功能陶瓷（窗口材料、胃照相机）6化学功能陶瓷（传感器、催化剂）7放射性功能陶瓷（核燃料、减速剂）8吸声功能陶瓷（吸声板）9生物功能陶瓷（人造骨、生物陶瓷）。
3 陶瓷的制备工艺： 1原料的制备（天然原料，合成原料）；2胚料的成形和干燥（可塑成形，注浆成形，压制成形）；3烧结或烧成。
烧结方法：粉末在室温下加压成形后再进行烧结的传统方法、热等静压、水热烧结、热挤压烧结、电火花烧结、爆炸烧结、等离子体烧结等。
自蔓延高温合成法：利用金属与硅、硼、碳、氮等相互作用的强烈放热效应，不采取外部加热源，而利用元素内部潜在的化学能将原始粉末在几秒到几十秒的极短时间内转化成化合物或致密烧结体。
优点：不需要高温炉，过程简单，几乎不消耗电能，制得的产品纯净，能获得复杂相和亚稳相。
缺点：不易获得高密度材料，不易严格控制制品的性能，易燃，有毒。
4 陶瓷的典型组织结构：晶相，玻璃相，气相。
晶相是陶瓷的主要组成成分，数量较大，对性能影响较大。
它的结构、数量、形态和分布，决定了陶瓷的主要特点和应用。
玻璃相作用(1)将晶相颗粒粘结起来，填充晶相之间的空隙，提高材料的致密度；（2）降低烧成温度，加速烧成过程；（3）阻止晶体转变，抑制晶体长大；（4）获得一定程度的玻璃特性，如透光性及光泽等。
玻璃相对陶瓷的机械强度、介电性能、耐火性等是不利的，因此不能成为陶瓷的主导组成成分，一般含量为20%-40%.气相是指陶瓷组织内部残留下来未排除的气体，通常以气孔形式出现。
根据气孔含量可将陶瓷分为致密陶瓷、无开孔陶瓷和多孔陶瓷。
除多孔陶瓷外，气孔都是不利的，它降低了陶瓷的强度和导热性能，也常常是造成裂纹的根源。
无机非金属材料复习提纲
无机非金属材料复习提纲一、无机非金属材料的分类1.氧化物：包括氧化钙、氧化铝、氧化钛等；2.硅酸盐：如石英、长石、云母等；3.碳酸盐：如方解石、大理石、白云石等；4.硫酸盐：如石膏、明矾等；5.硼酸盐：如硼酸、硼砂等；6.磷酸盐：如磷灰石、三聚磷酸钠等；7.卤化物：包括氯化钠、溴化镁、碘化钾等。
二、无机非金属材料的特性1.物理特性：无机非金属材料通常具有高熔点、高硬度、高电阻率等特性，可以耐高温、有较好的绝缘性能等；2.化学特性：无机非金属材料通常具有良好的稳定性，能抵抗酸、碱等腐蚀；3.光学特性：无机非金属材料对光的吸收、透射和反射有着独特的特性，可以应用在光电子学、光纤通信等领域；4.热特性：无机非金属材料具有较低的热传导性能，可以应用于绝缘材料、隔热材料等领域；5.机械特性：无机非金属材料通常具有高硬度、高强度等特性，可以应用在磨料、陶瓷等领域。
三、无机非金属材料的应用领域1.陶瓷工业：无机非金属材料在制作陶瓷材料中有广泛应用，包括陶瓷器皿、建筑瓷砖、陶瓷电子元件等；2.玻璃工业：无机非金属材料在制作各种玻璃产品中有重要地位，包括玻璃器皿、玻璃窗、光学玻璃等；3.电子工业：无机非金属材料在电子元件、电子陶瓷、电池等产品中有广泛应用；4.建筑工业：无机非金属材料在建筑材料中具有重要地位，包括石、砖、水泥等；5.化工工业：无机非金属材料在制作化学原料、化学试剂等领域有广泛应用。
四、无机非金属材料的制备方法1.熔融法：利用高温将材料熔化，并通过凝固制备成型材料；2.溶液法：将物质溶解于溶剂中，通过溶剂的挥发或其他方法制备材料；3.凝胶法：通过溶胶-凝胶转变的方法制备材料；4.沉淀法：通过溶液中的化学反应生成沉淀而制备材料；5.气相法：通过气相反应或化学气相沉积制备材料。
五、无机非金属材料的发展趋势1.多功能化：无机非金属材料将向多功能方向发展，不仅具有传统的功能，还具备新的功能，如光学、化学传感等；2.纳米化：无机非金属材料将越来越倾向于纳米尺寸，以实现更好的性能；3.绿色环保：无机非金属材料的制备方法将越来越注重环境保护和可持续发展，减少对环境的污染和资源的浪费；4.应用拓展：无机非金属材料将向更广泛的应用领域发展，如能源领域、生物医学领域等。
无机非金属材料复习资料
太原理工大学复习资料（你懂的）水泥的分类按其用途和性能分为通用水泥、专用水泥和特性水泥。
水泥加入适量水后可形成塑性浆体，既能在空气中硬化又能在水中硬化，并能将砂石等材料牢固的胶结在一起的细粉状水硬性胶凝材料。
硅酸盐水泥熟料由主要含氧化钙、氧化硅、氧化铝、氧化铁的原料，按适当比例磨成细粉烧至部分熔融所得到以硅酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝材料物质称为硅酸盐水泥熟料，简称熟料。
硅酸盐水泥熟料的化学组成氧化钙、二氧化硅、氧化铝、氧化铁。
硅酸盐水泥熟料的矿物组成硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁相固溶体（铝酸四钙）、少量游离氧化钙、方镁石、含碱矿物和玻璃体。
溶剂矿物在水泥熟料煅烧过程中，铝酸三钙和铁铝酸四钙以及氧化镁、碱等在1250到1280℃会逐渐熔融形成液相，促进硅酸三钙的形成，故称溶剂矿物。
硅酸三钙是硅酸盐水泥熟料的主要矿物。
硅酸三钙凝结时间正常，水化较快，放热较多，早期强度高且后期强度增进率较大。
28天强度可达1年强度的70-80％，其28天强度和1年强度在四种矿物中均最高。
但硅酸三钙的水化热较高，抗水性较差。
硅酸二钙水化反应较慢，28天仅水化20％左右，凝结硬化缓慢，早期强度较低，但后期强度增长率较高，在一年以后可赶上阿利特，贝利特的水化热较小，抗水性较好。
中间相填充在阿利特和贝利特之间的物质统称中间相铝酸三钙水化迅速，放热多，凝结很快，如不加石膏等缓凝剂，易使水泥急凝、硬化快，强度3d内就发挥出来，但绝对值不高，以后几乎不增长，甚至倒缩，干缩变形大，抗硫酸盐性能差。
硅酸盐水泥中加入适量石膏可以调节水泥的凝结时间和提高水泥强度，但石膏掺量过多，不仅会降低水泥强度，还会产生水泥安定性不良。
避免闪凝的有效途径之一是加入石膏。
石膏的存在可略加速硅酸三钙和硅酸二钙的水化，并有一部分硫酸盐进入C-S-H凝胶；石膏的存在改变了铝酸三钙的反应历程，使之形成钙矾石；石膏也可与铁铝酸四钙作用生成三硫型水化硫铝（铁）酸钙固溶体。
无机非金属材料复习提纲
1.什么是无机非金属材料：由硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐、等原料和〔或〕氧化物、氮化物、碳化物等原料经一定的工艺制备而成的材料，是除金属材料、高分子材料以外所有材料的总称，与广义的陶瓷材料有等同的含义。
陶瓷，玻璃，水泥，耐火材料2.无机非金属材料构造中，主要含有离子键、共价键和既含离子键又含共价键的混合价键。
离子键：由正、负离子依靠静电库仑力而产生的键合无方向性无饱和性共价键：原子之间通过共用电子对或通过电子云有饱和性有方向性3．NaCl型构造：阴、阳离子以离子键结合，为离子晶体。
Cl-按立方最严密堆积方式堆积，Na＋充填于全部八面体空隙中，八面体之间共棱〔共用两个顶点〕连接，阴、阳离子配位数均为6。
4．CsCl型构造.：立方晶系，Z＝1，立方原始格子，Cl-处于立方原始格子的八个角顶上，Cs＋位于立方体中心〔立方体空隙〕， Cl-和Cs+的均为8。
CsBr、CsI、NH4Cl等5．CaF2〔萤石〕型构造：Ca2+作立方严密堆积，F-充填于全部四面体空隙，八面体空隙全部空着，因此在八个F-之间存在有较大的空洞，为F-的扩散提供条件。
BaF2、PbF2等6．硅酸盐表示法：氧化物方法：即把构成硅酸盐晶体的所有氧化物按一定的比例和顺序全部写出来，先是1价的碱金属氧化物，其次是2价、3价的金属氧化物，最后是SiO2。
例如，钾长石的化学式写为 K2O·Al2O3·6SiO2；无机络盐表示法：把构成硅酸盐晶体的所有离子按照一定比例和顺序全部写出来，再把相关的络阴离子用 [ ]括起来。
先是1价、2价的金属离子，其次是Al3+和Si4+，最后是O2-或OH—。
如钾长石为 K[AlSi3O8]。
7．硅酸盐构造根本特点：〔1〕构成硅酸盐晶体的根本构造单元[SiO4]四面体。
Si-O-Si键是一条夹角不等的折线，一般在145o左右。
〔2〕[SiO4]四面体的每个顶点，即O2-离子最多只能为两个[SiO4]四面体所共用。
无机非金属材料 复习资料
玻璃共性（必考）：1 各向同性玻璃太无知因其致电排列的不规则和宏观的均匀性，所以，在任何方向上都具有相同的性质 2 介稳性玻璃态物质比相应的晶态物质含较大的内能，它不是处于能量最低的稳定状态，二十处于介稳状态 3 固态和熔融态间转化的架变形和可塑性当熔体向固态玻璃转化时，是在较宽的温度范围内完成的，随温度下降熔体年度剧增，最后形成固态玻璃，不会有新的晶相出现 4 性质随成分变化的连续性和渐变性。
综上，玻璃的物理化学性质除了随成分变化外，很大程度取决于它的热历史。
玻璃的结构学说（无规则网络学说与晶子学说）：异同点：（必考）无规则网络学说着重于玻璃的结构的无序、连续、均匀和统计学；晶子学说则强调玻璃结构的微不均匀性和有序性。
无规则网络学说将离子配位方式和相应的晶体比较指出了近程范围离子堆积的有序性。
晶子学说也注意到了晶子之间中间过渡层在玻璃中的作用。
两者比较一致的看法是，玻璃具有近程有序，远程无序的结构特点。
无规则网络学说（查哈里阿生）四个条件：1 阳离子的配位数要小为3-4 2一个氧离子不能与多于2个阳离子相连 3 氧多面体之间只能共角，不能共边或共面 4 每个氧多面体必须最少有三个角与另一个多面体共有分类：网络形成体网络外体和网络中间体着色方式：离子着色，金属胶体粒子着色，化合物着色脱色方式：化学脱色，物理脱色无机非金属材料研究内容：组成、合成、性质和效能（是指材料在使用条件下的表现，包括环境影响、受力状态、材料特征曲线，乃至寿命估计等）特点：1比金属的晶体机构复杂2没有自由电子3具有比金属键和纯共价键稳定的离子键和混合键4结晶化合物的熔点比许多金属和有机高分子高5硬度高，抗化学腐蚀能力强6绝大多数是绝缘体，高温导电能力比金属强7一般比金属的导热性低8光化学性能优良，制成薄膜时大多是透明的8在大多数情况下观察不到变形结构的定义：是指材料系统内各组成单元之间的相互联系和相互作用方式。
微观结构：是指高分辨电子显微镜所能分辨的结构范围，结构组成单元主要是原子、分子、离子或原子团等质点。
材料导论复习要点(全)
1. 化学键（离子键、共价键、金属键）--主价键组合键氢键----介于范德华键和主价键之间物理键（范德华键）----次价键无机非金属结构主要包含：离子键、共价键和混合键无机非金属材料包括：离子晶体、共价晶体、混合晶体1.1.1 离子键定义：正负离子间的静电作用为离子键。
决定离子晶体的结构因素包括以下几个方面：离子半径、球体最紧密堆积程度、配位数、离子的极化形成两种空隙：四面体空隙和八面体空隙极化：带电离子所产生电场对另一离子的电子云发生作用，使离子大小形状发生改变，这种现象。
极化率：离子自身被极化的作用；极化力：极化周围离子的作用。
影响：1.共价键定义：由两个或者多个原子共同使用它们的外层电子，在理想情况下，达到电子饱和的状态，由此组成较为稳定和坚固的化学结构叫做共价键2.金属键性能特点：1)良好的导电性及导热性；2)正的电阻温度系数；3)良好的强度及塑性；4)特有的金属光泽。
3.范德华键分子间以微弱静电引力相引而结合在一起。
没有方向\饱和性例：NaCl 晶体中，已知Na+ 离子和Cl-半径分别为0.102nm 和 0.181nm ，确定正负离子的配位数并计算一个晶胞中有多少个NaCl 分子？解：配位数：R+/R_=0.102/0.181=0.56在0.414～0.732之间，可以确定Na: CN=6分子数 Na: ¼*12+1=4,Cl:1/8*8+1/2*6=4 ,即Z=4例：CsCl 晶体中，已知Cs+ 离子和Cl-半径分别为0.174nm 和 0.181nm ，确定正负离子的配位数并计算一 离子极化偶极 离子间距变化 离子配位数变化晶体结构类型变化个晶胞中有多少个CsCl分子？解：配位数 R+/R_=0.174/0.181=0.96在0.732～1之间，可以确定Cs: CN=8分子数 Cs: 1Cl:1/8*8=1 ,即Z=12、硅酸盐结构特点：① 结构中Si4+间没有直接的键，而它们是通过O2–连接起来的。
无机非金属材料概论复习
◇玻璃态的通性包括哪些方面答：（1）各向同性（2）介稳性（3）无固定熔点（4）性质变化的连续性和可逆性玻璃结构的假说有哪几个它们各自的内容是什么答：玻璃结构的假说有：晶子学说、无规则网络学说、凝胶学说、五角形对称学说、高分子学说等，但能够最好地解释玻璃性质的是晶子学说和无规则网络学说。
晶子学说内容：认为玻璃是由无数“晶子”所组成，晶子是具有晶格变形的有序排列区域。
分散在无定形介质中，从“晶子”部分到无定形部分是逐步过渡的，两者之间并无明显界线。
无规则网络学说内容：借助于离子结晶化学的一些原理，描述了离子-共价键的化合物，如熔石英、硅酸盐和硼酸盐玻璃，并指出玻璃的近程有序与晶体相似，即形成氧离子多面体（三角体和四面体），多面体间顶角相连形成三度空间连续的网络，但其排列是拓扑无序的。
简述几种典型的玻璃结构。
答：石英玻璃（结构无序而均匀的），钠钙硅玻璃，硼酸盐玻璃，其它氧化物玻璃。
玻璃中氧化物分哪几类答：分为（1）碱金属氧化物（2）二价金属氧化物（3）其它金属氧化物玻璃的性质包括哪些答：（1）玻璃的粘度：玻璃粘度与温度的关系；玻璃粘度与成分关系；玻璃粘度参考点；玻璃粘度的计算。
\（2）玻璃的表面张力和密度（3）玻璃的力学性能：玻璃的理论强度和实际强度；玻璃的硬度和脆性；（4）玻璃的热学性能（5）玻璃的化学稳定性：玻璃表面的侵蚀机理；影响玻璃化学稳定性的主要因素（6）玻璃的光学性质：玻璃的折射率；玻璃的光学常数；玻璃的着色。
◇制备玻璃的原料主要包括哪些答：制备玻璃的主要原料是指向玻璃中引入各种组成氧化物的原料：○引入SiO2的原料，硅砂和砂岩。
○引入Al2O3的原料，长石和高岭土。
○引入Na2O的原料，纯碱和芒硝。
○引入CaO的原料，石灰石和方解石。
○引入MgO的原料，白云石。
○引入B2O3 的原料，硼酸和硼砂。
辅助原料是指为使玻璃获得某些必要的性质和加速溶质熔制过程的原料：○澄清剂，氧化砷、硫酸盐原料与氟化物类原料。
无机非金属材料学-复习说课材料
无机非金属材料学-复习《无机非金属材料学》复习题2014.12玻璃：1.名词解释：桥氧，非桥氧，网络形成体，网络外体，网络中间体，三T图，T K-100，硼氧反常性，混合碱效应（双碱效应）。
三T图：(温度-时间-转变)硼氧反常性：在R2O-B203二元玻璃中，碱金属氧化物提供的氧，可使硼从三配位转变成四配位，从而加强了网络，使玻璃的各种物理性质出现极值，这种现象称为“硼氧反常性”。
Tk-100：电子玻璃体积电阻率为100MΩ·cm时的温度(Tk-100)2.无机非金属材料与其它材料相比在结构性能上有哪些特点？相对于金属键，共价键与离子键具有较高的能量，约高出金属键键能的一倍左右，所以，离子键或共价键构成的无机非金属材料一般熔点高、硬度高，脆性大，透明度高，导电性低。
具有金属键的金属材料有弹性，可延展，导电性高，透明度低。
由于共价键的晶体的配位数比离子晶体还要小，所以共价键的晶体的熔点、硬度比离子晶体还要高。
碳化物的离子键成分约占5~25%，氮化物的离子键成分约占20~40%，硼化物的离子键成分约占5~10%。
3.什么是玻璃态物质的四个通性？各向同性；介稳性；性质变化的连续性和渐变性；没有固定的熔点4.Tg-Tf玻璃转变温度区域对玻璃的结构、性质有何意义？在转变温度区域内的任一温度，玻璃熔体有对应于该温度的平衡结构。
温度越低，粘度越大，达到平衡结构的速度越慢，需要的时间越长。
因此，固态玻璃的性质与冷却速度有关，冷却速度越快，玻璃结构偏离平衡结构的程度越大，导致玻璃结构疏松，使玻璃密度、折射率等性质下降，冷却速度减慢，密度、折射率等性质上升，所以说固态玻璃的性质是相对的，并不是一个常数。
5.解释晶子学说和无规则网络学说。
无规则网络学说：原子在玻璃中和在晶体中的作用是相同的，应形成连续的、三维空间的网络，但在玻璃中是不规则的，非周期性的，因而玻璃的内能大于晶体的内能，而晶体的结构是规则的、周期性的。
4.7无机非金属材料(课件)-高考化学一轮复习课件(全国通用)
第四章 化工生产中的重要非金属元素
第7讲 无机非金属材料
本节目录
考点一 硅和二氧化硅 考点二 无机非金属材料 链接高考
考点一 硅和二氧化硅
1. 硅元素在周期表中的位置
硅元素位于元素周期表第 三 的过渡位置。
2.硅单质
周期、第 ⅣA
硅酸盐 氧化物
族,处于金属与非金属
Si+4HF =SiF4↑+2H2↑
开启碳纳米材料 研究和应用的新时 代
类别
结构特点
由 石墨 片层
碳纳 卷成的管状物,具 米管 有 纳米 尺度
的直径
主要性能
重要应用或意义
比表面积 大 ,有相当
高 的强度和良好的
生产复合材料、电池和
电学 性能
传感器等
只有一个
电阻率
石墨 碳原子 直径厚 低 、热导率 高 ,
生产光电器件、超级电
烯
容器、电池和复合材料等
度的单层石墨 具有很高的强度
基础知识秒杀(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)氮化硅陶瓷、超导陶瓷、透明陶瓷是新型无机非金属材料( √) (2)合成纤维与光导纤维都是新型无机非金属材料 ( × ) (3)硅酸钠溶液应保存在带玻璃塞的试剂瓶中( × )
[解析]硅酸钠溶液具有黏性,不能用带玻璃塞的试剂瓶保存。
Si+2NaOH+H2O =Na2SiO3+2H2↑
3.二氧化硅
高
大
Na2SiO3+H2O
CaSiO3 Na2SiO3+CO2↑
SiO2+4HF =SiF4↑+2H2O 光导纤维
4.高纯硅的制备
石英砂 反应①: SiO2+2C 反应②: Si+3HCl 反应③: SiHCl3+H2
第09讲无机非金属材料(讲)-2023年高考化学一轮复习(原卷版)
第09讲无机非金属材料1．结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解碳、硅及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。
2．结合实例认识碳、硅及其化合物性质的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
3．能借助国家关于安全生产、环境保护、食品安全、药物开发等方面的法律法规分析与化学有关的社会热点问题。
4．能列举常见的大气、水体和土壤的污染物及其危害，能说明常见污染的成因和防治措施的化学原理。
【核心素养分析】1.变化观念与平衡思想：根据碳、硅的结构，预测在一定条件下碳、硅及其化合物可能发生的化学变化。
2.科学态度与社会责任：关注与碳、硅有关的热点问题（如光导纤维、硅电池、半导体材料），形成可持续发展的意识；知道碳、硅及其化合物对社会发展的重大贡献。
知识点一碳及其重要化合物1．碳单质(1)结构、存在形态、物理性质和用途(2)主要化学性质——还原性与氧化 物反应CuO ：2CuO ＋C=====△2Cu ＋CO 2↑(冶炼金属)SiO 2：SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO↑(制取粗硅) H 2O ：C ＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2(制取水煤气)与强氧化 性酸反应浓H 2SO 4：C ＋2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O 浓HNO 3：C ＋4HNO 3(浓)=====△CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O2．一氧化碳(CO) (1)物理性质无色气体，有毒，难溶于水。
(2)化学性质——还原性①燃烧：2CO ＋O 2=====点燃2CO 2，淡蓝色火焰； ②还原CuO ：CuO ＋CO=====△Cu ＋CO 2(冶炼金属)。
3．二氧化碳(CO 2)(1)物理性质：CO 2是一种无色、无味的气体，能溶于水，固态CO 2俗称干冰。
(2)化学性质：与H 2O 、Na 2O 、Ca(OH)2(足量、澄清)、Mg 反应的方程式分别为CO 2＋H 2O H 2CO 3、Na 2O ＋CO 2===Na 2CO 3、CO 2＋Ca(OH)2===CaCO 3↓＋H 2O 2Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C 。
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第三章陶瓷
1 陶瓷是由粉状原料成型后在高温下作用硬化而成的制品，是多晶、多相的聚集体。
2 分为传统陶瓷和新型陶瓷。
新型陶瓷根据功能分类包括：1力学功能陶瓷（叶片、转子）2热功能陶瓷（高温用坩埚、导弹）3电子功能陶瓷（大容量电容器、红外检测元件）4磁功能陶瓷（记忆运算元件、磁蕊）5光功能陶瓷（窗口材料、胃照相机）6化学功能陶瓷（传感器、催化剂）7放射性功能陶瓷（核燃料、减速剂）8吸声功能陶瓷（吸声板）9生物功能陶瓷（人造骨、生物陶瓷）。
3 陶瓷的制备工艺：1原料的制备（天然原料，合成原料）；2胚料的成形和干燥（可塑成形，注浆成形，压制成形）；3烧结或烧成。
烧结方法：粉末在室温下加压成形后再进行烧结的传统方法、热等静压、水热烧结、热挤压烧结、电火花烧结、爆炸烧结、等离子体烧结等。
自蔓延高温合成法：利用金属与硅、硼、碳、氮等相互作用的强烈放热效应，不采取外部加热源，而利用元素内部潜在的化学能将原始粉末在几秒到几十秒的极短时间内转化成化合物或致密烧结体。
优点：不需要高温炉，过程简单，几乎不消耗电能，制得的产品纯净，能获得复杂相和亚稳相。
缺点：不易获得高密度材料，不易严格控制制品的性能，易燃，有毒。
4 陶瓷的典型组织结构：晶相，玻璃相，气相。
晶相是陶瓷的主要组成成分，数量较大，对性能影响较大。
它的结构、数量、形态和分布，决定了陶瓷的主要特点和应用。
玻璃相作用(1)将晶相颗粒粘结起来，填充晶相之间的空隙，提高材料的致密度；（2）降低烧成温度，加速烧成过程；（3）阻止晶体转变，抑制晶体长大；（4）获得一定程度的玻璃特性，如透光性及光泽等。
玻璃相对陶瓷的机械强度、介电性能、耐火性等是不利的，因此不能成为陶瓷的主导组成成分，一般含量为20%-40%.
气相是指陶瓷组织内部残留下来未排除的气体，通常以气孔形式出现。
根据气孔含量可将陶瓷分为致密陶瓷、无开孔陶瓷和多孔陶瓷。
除多孔陶瓷外，气孔都是不利的，它降低了陶瓷的强度和导热性能，也常常是造成裂纹的根源。
一般普通陶瓷气孔率5%-10% ，特种陶瓷5%以下，金属陶瓷0.5%以下。
经历低温（室温至300℃）中温（300-950℃）高温（950℃至烧成温度）冷却（烧成温度至室温）四个阶段
5 陶瓷的性能
力学性能【刚度硬度】决定于化学键的强度
【强度】实际强度比理论值低—1组织中存在晶界2陶瓷的实际强度受致密度、杂质和各种缺陷的影响很大。
【塑性】塑性变形是在剪切应力作用下由位错运动引起的密排原子面间的滑移变形。
塑性开始的温度约为0.5Tm(Tm为熔点温度）。
由于开始塑性变形的温度很高，所以陶瓷具有较高的高温强度。
【韧性或脆性】常温下陶瓷受载时都不发生塑性变形，就在较低的应力作用下断裂，因此，韧性极低或脆性很高。
断裂包括裂纹的形成和扩展2个过程。
脆性是陶瓷的最大缺点，是其作为结构材料被广泛应用的主要障碍。
热学性能【热膨胀】温度升高时物质原子振动振幅增加及原子间距增大所导致的体积增大现象。
【导热性】热传导主要依靠原子的热振动。
几乎没有自由电子参与传热，导热性差，用作绝热材料。
【热稳定】即抗热震性，热稳定性低是陶瓷的另一个主要缺点
其他性能导电性耐火性化学稳定性（陶瓷的结构非常稳定）
总结：陶瓷具有不可燃烧性、高耐热性、高化学稳定性、高的硬度和良好的抗压能力，但脆性很高，热稳定性差，抗拉强度较低。
第四章玻璃
1 定义：广义--呈现玻璃转变现象的非晶态固体一种较为透明的固体物质，在熔融时形成连续网络结构，冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料。
狭义--熔融物在冷却过程中不发生结晶的无机物质。
2 通性：各向同性介稳性无固定熔点物理化学性质渐变性
3 形成玻璃的方法：熔体冷却法（常规的熔体冷却和极端骤冷）气相冷却技术固态方法溶胶-凝胶法
4 玻璃形成的条件：热力学条件（介稳状态）动力学条件结晶化学条件
5 玻璃的结构模型：无序密堆硬球模型无规线团模型晶子模型无规网络模型
第五章水泥
1 定义凡细磨成粉末状，加入适量水后，可成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石、钢筋等材料牢固的胶结在一起的水硬性胶凝材料。
2 硅酸盐水泥定义凡是以适当成分的生料烧至部分熔融得到的以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，加入适当的石膏，磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥，也称为纯熟料水泥，又称为波特兰水泥。
3 水泥的生产工艺可用‘两磨一烧’来概括，即生料的配制与磨细1生料的制备包括生料的配合、粉磨与均化（干法湿法）2熟料的烧成(1)干燥与脱水（2）碳酸盐分解（3）固相反应
4 水泥熟料的矿物组成——硅酸三钙0.
5 硅酸二钙0.2 铝酸三钙和铁铝酸四钙0.3
结构特征：（1）硅酸三钙（C3S) 1.常温下存在的介稳的高温型矿物，结构是热力学不稳定性；2.Al离子和Mg离子进入晶格形成固溶体，固溶程度越高，活性越大；3.Ca离子配位数较正常情况低，处于不规则状态，具有较高的活性； 4.具有大的水化速度。
（2）硅酸2钙(C2S) 1在常温下存在的介稳的高温型矿物，其结构具有热力学不稳定性；2.钙离子具有不规则配位,具有较高的活性；3.杂质和稳定剂的存在，使之形成固溶体，提高了他的结构活性；4.水化速度比硅酸三钙慢。
（3)铝酸三钙（C3A）钙离子铝离子具有较大活性水化速度较大。
（4）铁铝酸四钙（C4AF）以固溶体形式存在，降低晶格稳定性，提高水化活性。
5 硅酸三钙的水化; 一初始水解期二诱导期三加速期四衰退期五稳定期
6 硫铝酸盐快硬水泥以铝质原料（如矾土）、石灰质原料（如石灰石）和石膏，经适当配合后煅烧成含有适量无水硫铝酸钙的熟料，再掺合适量石膏，共同磨细，即可制得。
无水硫铝酸钙熟料的主要矿物为3CaO~3Al2O3~CaSO4(C3~A3~CaSO4)和β~C2S。
此外还有少量的CaSO4，钙钛矿和含铁相等。
第六章耐火材料
1 定义：耐火度不低于1580℃的无机非金属材料
2 分类1按组成：硅质制品、硅酸铝质制品、白云石制品、铬质制品、碳质制品、锆质制品、纯氧和非纯氧制品。
2按工艺方法：泥浆浇筑制品、可塑成形制品、半干压成形制品等。
3根据耐火度：普通耐火材料制品1580-1770℃、高级耐火材料制品1770-2000℃、特级耐火材料制品2000℃以上。
4根据耐火材料外形：定形耐火材料制品、不定形耐火材料制品、耐火纤维。
3 高温使用性能：1耐火度耐火材料在午荷重时抵抗高温作用而不熔化的性质；2抗热
震稳定性耐火材料抵抗温度急剧变化而不被破坏的性能。
4 不定形耐火材料定义：是由耐火骨料和粉料，结合剂或另掺外加剂以一定比例组合的混合料，在使用地点才制成所需要的形状并进行热处理，故称为不定形耐火材料。
第七章无机非金属基复合材料
1 定义：以无机非金属类物质为基础组成，包括单质（C 、Si)、氧化物及复合氧化物(AL2O3 、ZrO
2 、BeO)、非氧化物(SiC 、B4C 、ZrB2) 、无机盐类(硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐），也包括上述各基体的复合物（C-SiC 、ZrB2-Si-C)，还包括上述基体复合而成的材料(陶瓷、玻璃、耐火材料、水泥、搪瓷）。
2 复合材料复合方法：无序复合、有序复合。
3 复合的目的：使材料的性能达到最佳效果，实现材料功能的转换或使功能更齐全。