硅酸、硅酸盐和无机非金属材料
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。 ()
2022化学第四单元材料家族中的元素第1节硅无机非金属材料学案
第1节硅无机非金属材料备考要点素养要求1。
了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境的影响。
2。
了解碳、硅及其化合物的主要性质及其应用。
1.宏观辨识与微观探析：能从不同层次认识碳、硅单质及其化合物的性质。
2.科学态度与社会责任：了解碳元素的化合物对环境的影响，根据所学化学知识提出解决方案进行环境保护，培养可持续发展意识,赞赏碳、硅及其化合物对社会发展的重大贡献。
考点一硅单质及其氧化物的性质和用途必备知识自主预诊知识梳理1.硅的存在形态、物理性质和用途用途材料2.硅单质的化学性质硅单质的化学性质——还原性:(1）与O2反应(用化学方程式表示，下同):;(2)与氢氟酸反应:；(3)与NaOH溶液反应:。
3.硅的制备(1)原料:二氧化硅、焦炭。
（2)原理:。
（3)提纯：,.4。
二氧化碳与二氧化硅的比较于水于水续表CO2+H2O H2CO3自我诊断1。
判断正误,正确的打“√”，错误的打“×”.（1)碳、硅在自然界中的存在形式既有游离态又有化合态。
（）(2）晶体硅熔点高、硬度大,故可用于制作半导体材料.（）(3)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应.(）（4)SiO2具有导电性,故可用于制备光导纤维。
（）(5)Na2CO3溶液可贮存在带有玻璃塞的玻璃试剂瓶中。
(）2.下列叙述正确的是(）A。
CO2和SiO2都是酸性氧化物,所以两者物理性质相似B.因为CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑,所以硅酸的酸性比碳酸强C.CO2和SiO2都能与碳反应,且都是氧化剂D。
SiO2既能和NaOH溶液反应,又能和氢氟酸反应，所以SiO2属于两性氧化物关键能力考向突破考向硅及其化合物的性质及应用【典例】(2020重庆一中月考）下列说法中不正确的是（) A.石墨可导电，在一定条件下可与SiO2反应B。
二氧化硅是硅酸的酸酐,但不能用二氧化硅和水直接反应来制取硅酸C。
硅的化学性质不活泼,但在常温下也可和某些物质反应D.碳、硅的氧化物均能与NaOH溶液反应对点演练下列说法正确的是(）A。
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-ppt课件
C60
石墨片层
纳米
碳原子
特别提示
碳纳米材料(富勒烯、石墨烯等)、金刚石、石墨都是碳的同素异形体，它们具有不同的结构(碳原子排列方式不同)和性质。
(1)硅晶片是生产芯片的基础材料( )(2)生产光导纤维的原料是二氧化硅( )(3)二氧化硅是酸性氧化物，只能与碱反应，不能与酸反应( )(4)磨口玻璃塞试剂瓶不能盛放烧碱溶液，但能盛放氢氟酸( )(5)金刚砂和金刚石结构类似，互为同素异形体( )(6)富勒烯和石墨烯完全燃烧的产物都是二氧化碳( )
解析 水玻璃为硅酸钠溶液，其化学性质稳定，但可与空气中的二氧化碳反应生成硅酸沉淀。
1
2
3
√
3.某博物馆陈列着大量明清砖瓦和精美瓷器(婺州窑)，婺州窑瓷器胎体的原料为高岭土[AlnSi2O5(OH)4]。下列说法不正确的是A.古代的陶瓷、砖瓦都是硅酸盐产品B.高岭土为含水的铝硅酸盐C.n＝3D.我国在新石器时代已能烧制陶器
第三节 无机非金属材料
第五章 化工生产中的重要非金属元素
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。
核心素养发展目标
解析 普通玻璃主要成分为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。
1.下列关于硅酸盐材料的说法错误的是A.生活中常见的硅酸盐材料有玻璃、水泥、陶瓷B.普通玻璃的主要成分是二氧化硅C.陶瓷的主要原料是黏土D.硅酸盐水泥以石灰石和黏土为主要原料
1
2
3
√
2.下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是A.这是一种矿物胶，既不燃烧也不受腐蚀B.在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料C.木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧D.水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质
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。
传统无机非金属材料简介
随着长石颗粒尺寸的下降，玻璃的熔制和澄清质量 会变好，但0.08mm以下会使玻璃的澄清质量变差。
Na2O
引入Na2O的原料 纯碱、芒硝 A.纯碱 (Na2CO3) 分玻为璃结 工晶业纯采碱用(煅Na烧2C纯O3碱·1。0H2O)和煅烧纯碱(Na2CO3)， 煅烧纯碱分为轻质碱和重质碱 轻质碱的假密度为0.1～1g/cm3。颗粒细小（<0.1mm
但过细，除了飞料、易分层外，细粉会过早与配合料中含 钠、钙、镁的物质反应，生成密度大、黏度小的初生熔体；
颗粒表面积增大，产生颗粒间的静电吸附效应，造成配合 料的团聚；
熔化过程中，反应速度快，发泡激烈，产生的微小气泡部 易排除，难于澄清。
2、CaO和MgO
引入CaO和MgO的原料 引入的CaO原料主要有白云石（CaCO3·MgCO3）、石
断面呈石状，敲击2.3亿
陶土
陶土是陶器原料。矿物成分复杂，主要由高岭石、 水白云母、蒙脱石、石英和长石组成。颗粒大小不 一致，常含砂粒、粉砂和粘土等。具吸水性和吸附 性，加水后有可塑性。颜色不纯，往往带有黄、灰 等色，因而仅用于陶器制造。
含二 氧化硅65.18-71.86%，三氧化二铝15.02-17.99%， 三氧化二铁3.27-6.61%，氧化钙 0.75-1.68%，氧化镁 0.89-2.07%，烧失量4.19-6.20%。
传统硅酸盐材料通常以黏土、钾长石、钠长石、石 英为原料。
黏土矿物 高岭石：Al2O3.2SiO2.2H2O …… 钾长石 K2O·Al2O3·6SiO2 钠长石 Na2O·Al2O3·6SiO2 石英 SiO2
1、黏土
黏土是一类层状硅酸盐，层片由硅氧四面体和铝氧 八面体组成。
黏土分类
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。
4-1《无机非金属材料的主角—硅》
知识点一二氧化硅和硅酸1.硅在自然界中的存在(1)含量硅在地壳中的含量占第二位，仅次于氧。
(2)原子结构特点硅的原子结构示意图为,最外层有4个电子，和碳一样，其原子既不易失去电子也不易得到电子，主要形成四价的化合物。
硅是无机界的主角，碳是有机界的主角。
(3)硅元素的存在硅主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在，它们占地壳质量的90%以上。
在自然界中，没有游离态的硅，只有化合态的硅。
2.二氧化硅(1)二氧化硅的存在SiO2是硅最重要的化合物，其存在形态有结晶形和无定形两大类，统称硅石。
石英晶体是结晶的二氧化硅，其中无色透明的晶体叫水晶，具有彩色环带状或层状的称为玛瑙。
沙子中含有小粒的石英晶体。
(2)二氧化硅的结构SiO2晶体有多种晶型，其基本结构单元如图所示：该结构为四面体结构，每个Si周围有4个O，而每个O跟2个Si相结合，所以SiO2是由Si和O按原子个数比为1∶2所组成的具有立体网状结构的晶体，如图所示。
⑶物理性质SiO2的网状结构决定SiO2是不溶于水的固体，熔、沸点高，硬度大。
⑷化学性质①SiO2是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，在一定条件下能与碱性氧化物和碱反应生成盐。
SiO2是硅酸的酸酐，但不与水反应。
a.可以与强碱如NaOH等反应，方程式为：SiO2+ 2NaOH＝Na2SiO3+ H2O特别提醒盛放NaOH（或其他碱性）溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，要用橡胶塞，因玻璃的主要成分之一是SiO2,会与NaOH在常温下反应生成Na2SiO3，特别是瓶颈的磨砂部分更易与NaOH反应。
②特性与氢氟酸(HF)反应——HF是唯一可以与SiO2发生反应的酸。
SiO2化学性质很不活泼，除氢氟酸外不与其他酸反应，SiO2与HF反应的化学方程式为:SiO2 + 4HF ＝SiF4↑+ 2H2O，故氢氟酸可用于刻蚀玻璃。
特别提醒因为SiO2是玻璃的主要成分之一，所以氢氟酸能腐蚀玻璃，因此，氢氟酸在保存时不能盛放于玻璃瓶里，可以存在于塑料瓶里。
高一化学无机非金属材料
第三节 无机非金属材料
学习内容
一、 材料的分类
传统无机非金属材料 无机非金属材料 材料
—— 硅酸盐材料
新型无机非金属材料
—— 半导体材料、超硬 耐高温材料 、 发光材料等
金属材料 —— 金属、合金
高分子材料 —— 塑料、合成橡胶、合成纤维
二、 硅酸盐材料
以含硅物质为原料，经加工制得硅酸盐产 品的工业称为硅酸盐工业。如制造水泥、玻璃、 陶瓷等产品的工业都属硅酸盐工业。
4.2.1 光导纤维
光导纤维主要特性和主要用途 ①抗干扰性能好，不发生辐射； 主要特性
②通讯质量好； ③质量轻、耐腐蚀
用于通讯外，还用于医疗、信息 处理、遥测遥控等
主要用途
4.3.1 新材料发展趋势
高分子材料 特种陶瓷 功能材料
稀土材料
新材料
原子分子设计材料 极限材料 金属新材料 复合材料
能源材料
/ 时彩预测软件
识几各 他就是把绝密文件放在任何壹位姐姐の眼跟前都没什么丝毫关系 可是她就别壹样咯！她别但全都认得那些字 更是有壹各远在西北与二十三小格“狼狈为奸”、“吃里扒外” の二哥！万壹哪天他胡搅蛮缠 壹口咬定他们兄妹两人私自串通情报 她可是跳进黄河也洗别清咯 所以壹听说他要办公 水清立即就躲进咯里间屋 更是在月影和竹墨将那些衣裳们搬进 来后 第壹时间就关上咯房门 第壹卷 第889章 现实关上里间屋门之后她又觉得有些别妥 他在外面办公 她自己因为避嫌而躲进咯里间屋 可是他の身边总得有各端茶递水、研墨铺纸 の人伺候才行啊 总别能由秦顺儿进来干那些差事吧 仔细想咯想 她决定将竹墨派去外间屋伺候 毕竟竹墨大字别识壹各 别会偷看咯他の那些绝密文件 而且竹墨才进府没几年 与她の 关系又别像月影那么亲近 能够有效地避免主仆串通の嫌疑 幸亏水清误打误撞地派咯竹墨过去伺候 否则今天晚上月影可是定要遭咯秧 在他の眼跟前儿办差 想寻啥啊样小题大做の借 口能够寻别到？竹墨依言去咯外屋 里屋就只剩下咯月影帮助她整理那些像小山似の衣裳们 望着月影手脚别停地忙碌 将那些衣裳分门别类地放进别同の柜子里 水清却是越看越是眉 头别由自主地紧皱起来 别管王爷是如何考虑の 在水清の眼中看来 他别但开始在怡然居办公 还将那些衣裳都搬咯过来 那别是明摆着打算长期驻扎在怡然居吗？可是先别要说十几二 十年前の规矩是各啥啊样子 就她自己在府里呆の那九年の情景来看 真是闻所未闻 别但壹连四天歇在同壹各院子 现在更是变本加厉到长期驻扎 任哪各诸人の心中别会有想法？可是 他是爷 说壹别二の爷 他想怎么样就怎么样 就是排字琦那各嫡福晋也是别敢多言壹各字 她壹各侧室又能有啥啊办法去阻止他？水清并别是担心自己成为众位姐姐们の眼中钉 而是别 希望所以而造成后院失和 家和万事兴 假设家庭失和 他还能踏踏实实地在外面办好差事吗？可是他现在の所作所为 别正是掀起轩然大波の前奏吗？那些天来 由于紧张而忙碌の生活 令水清疲于应付、自顾别暇 所以根本没什么时间东想西想 但是像她那样聪慧之人 早早就意识到咯那各严重问题 只是在内心深处 她在刻意地回避罢咯 现在因为他兴师动众地将家 当全都搬咯过来 摆明咯长期驻扎の企图 令她别得别考虑那各她别想面对却又客观存在の现实问题 今天已经是第四天咯 别管出于啥啊原因 他天天都在怡然居陪伴着她 令初尝爱情 の水清既甜蜜又感动 可是以后呢？他还有六各诸人 他别是她壹各人の夫君 那些姐姐们别是摆设 别是毫别相干の人 而是他の妻妾 是与他同甘共苦多年の夫妻 他当然有责任将她们 全都照顾好 而那各照顾 既包括生活上の关心 更包括感情上の慰籍 以前他与她们如何相处都是与她毫别无关の事情 他爱跟谁双栖就双栖 爱跟谁双飞就跟谁双飞 她乐得闲看他按下 葫芦浮起瓢の笑话 可是现在却别同咯 即使还没什么遇到 但是她自己都能够想象得到 别要说他与谁双宿双飞咯 就是他与哪各姐姐语言亲密壹些 态度暧昧壹些 对她而言都是极大の 刺激 第壹卷 第890章 矛盾此时の水清陷入咯痛苦の矛盾之中 从小到大 无论是爹娘还是师傅 别都是壹直在教导她要恪守妇道吗？包括她刚嫁进王府の时候被罚抄咯百八十遍の 《女诫》 别都是在告诫她 诸人善妒就是触犯天条 是可以被夫君立即休回娘家の理由之壹 为啥啊她听得明白那些教诲 却是无法强迫自己按照那些教诲去行事呢？而她别是也已经说 服自己 放弃咯“壹生壹代壹双人”の人生理想吗？别是在决定与他真心真意共度此生の时候就认清咯现实 绝决地放弃咯那些别切实际の幻想吗？可是当他们真正开始携手同行之后 为啥啊她又要纠缠起那各问题？矛盾 矛盾 水清深受矛盾の痛苦折磨 她想要当壹各恪守妇道の好诸人 就像他所殷切期望の那样 就像福晋姐姐所
2023高考化学基础知识综合复习第十一讲硅与无机非金属材料课件
典例3硅是带来人类文明的重要元素。下列物质的主要成分是硅
酸盐的是( )
A.青花瓷
B.金刚石
C.光导纤维
D.大理石
答案 A 解析 青花瓷主要成分是硅酸盐,A正确;金刚石主要成分是碳单质,B 不正确;光导纤维主要成分是二氧化硅,C不正确;大理石主要成分 是碳酸钙,D不正确。故选A。
二、硅和二氧化硅 1.硅 (1)存在:硅在自然界主要以硅酸盐和氧化物(如水晶、玛瑙)的形式 存在。 (2)物理性质:硅单质的导电性介于导体和绝缘体之间,属于半导体。 (3)化学性质 ①常温下,硅不活泼。 ②在加热或高温条件下,硅能与O2、Cl2、HCl等物质反应:
典例10我国已经研制出了一种陶瓷柴油机,这种柴油机的发动机部
件的受热面是用一种耐高温且不易传热的材料来制造的,这种材料
是( )
A.普通硅酸盐陶瓷 B.氮化硅陶瓷
C.光导纤维
D.硅钢
答案 B 解析 氮化硅陶瓷是一种高温结构陶瓷,具有耐高温、抗氧化、耐 磨蚀等优良性能,可用于火箭发动机、汽车发动机和高温电极材料 等。故选B。
A.SiO2→Si C.SiO2→H2SiO3
B.CO2→CO D.Si→SiO2
答案 C
解析 SiO2+2C
Si+2CO↑,A 能通过一步反应完
成;C+CO2 2CO,B 能通过一步反应完成;SiO2 不溶于水,不能与水
反应生成 H2SiO3,C 不能通过一步反应完成;Si+O2 SiO2,D 能通过 一步反应完成。故选 C。
3.硅酸钠
(1)硅酸钠易溶于水,水溶液俗称“水玻璃”,具有黏结力强、耐高温
等特性,可以用作黏合剂和防火剂。
(2)与酸反应:Na2SiO3+2HCl === 2NaCl+H2SiO3↓
新人教版 化学 必修第二册第五章第三节无机非金属材料课件
光导纤维
水晶、玛瑙饰品
化学仪器
硅酸H2SiO3
高中化学唯一难溶性酸，酸性比碳酸还弱
硅酸
聚合
硅酸凝胶
干燥脱水
硅酸干凝胶
“硅胶”
硅胶的用途： 食品、药品的干燥剂 催化剂的载体
3.新型陶瓷
SiC(金刚砂) 陶瓷
结构 碳原子和硅原子通过共价键连接
硬度大 砂纸和砂轮பைடு நூலகம்磨料
性能
耐高温结构材料
高温抗氧化 耐高温半导体材料
1．保存NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？ SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O 有粘性
2．SiO2既能与HF酸反应又能和NaOH反应，所以它是两性 氧化物？ 错。因为SiO2＋4HF＝SiF4 ↑＋2H2O，生成的SiF4 不属于盐。
二、二新.新型型无无机机非非金金属属材材料 料
SiO2+Na2CO3 SiO2+CaCO3
Na2SiO3+CO2↑ CaSiO3+CO2↑
主要成分
Na2SiO3 CaSiO3
SiO2
玻璃无固定的熔沸点。
2. 玻璃
应用
生产建筑材料、光学仪器和各种器皿、还可制造玻璃 纤维用于高强度符合材料等。
用含铅的原料制 造的光学玻璃
加入一些金属氧化物或盐可以 得到彩色玻璃，常用于建筑和 装饰
新人教版 化学 必修第二册
第三节 无机非金属材料
硅酸盐材料 新型无机非金属材料
材料的分类
材料 （按化学组成 和特性来分）
金属单质 金属材料
合金
无机非金属材料
传统无机非金属材料 新型无机非金属材料
高分子材料： 塑料、合成橡胶、合成纤维
无机非金属材料
无定形碳中石墨层的大小，随制造不同工业用途的品种和工艺而异。例如， 用作橡胶填充剂的炭黑及个纳米，层间距离接近石墨晶体中的数值，约为 340pm，碳纤 维中的石墨层呈卷曲状，沿纤维轴方向延伸。煤的结构很复杂，由于生成的条件 不同，石墨化程度不同，氢、氧、氮等的含量差异很大，结构的差异也很大。
石墨晶体由层型分子堆积而成，层间作用力微弱，是石墨能形成多种多样的 石墨夹层化合物的内部结构根源。也使石墨的许多物理性质具有鲜明的各向异 性。在力学性质上，和层平行的方向有完整的解理性，层间易于滑动，所以很软， 是良好的固体润滑剂，是制作铅笔的好材料。层型分子内的离域π键结构，使石 墨具有优良的导电性，是制作电极的良好材料。 3. 球碳
1985 年至 1990 年，科学界出现了不少有关富勒烯结构及其物理、化学性质 的研究论文。但是，实验上确认C60富勒烯结构则是 1990 年以后的事情。当时 Kraatschmer W和Huffman改变了传统的C60制备方法，他们通过在氦气氛中蒸发 石墨的方法成功地获得较纯的宏观数量的C60和C70，并用红外光谱、X射线衍射 以及后来的核磁共振、扫描隧道显微镜(STM)，使C60分子的结构已完全得到确认， 如图 4.3-4 所示，它是由二十面体截去十二个顶角而得到的。碳原子占据的 60 个顶点位于一个半径为 0.355 nm的球面上。它含有两种不等价的化学键，分别称 为单键与双键，键长分别为 145 pm和 140 pm，所有的五元环均由单键构成，而 六元环由单键和双键交替构成。这些单、双键既不是石墨那样的sp2杂化，也不 像金刚石那样的sp3杂化，而是介于二者之间。
无机非金属材料
无机非金属材料百科名片无机非金属材料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。
目录成分结构应用领域传统工艺无机非金属材料的分类发展历史材料特性生产工艺展望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无机非金属材料材料以高熔点、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无机非金属材料分类分类方法。
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。
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(4)普通玻璃、石英玻璃、水泥、玛瑙都属于硅酸盐产品(
)
2.下列关于硅材料的说法不正确的是（ D ）
A.钢化玻璃与普通玻璃的主要成分基本相同
B.制普通玻璃的原料是石灰石、纯碱和石英砂
C.陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料
D.水玻璃是纯净物，可用于生产黏合剂和防火剂
3. 硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的
高温
CaSiO3＋CO2↑ 。 ______________
(2)新型无机非金属材料，如高温结构陶瓷、光导纤维、生物陶瓷、压
典题示例
1.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)水玻璃是一种特殊的玻璃，泡花碱属于碱( × )
(2)传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料( √ )
(3)光导纤维、碳纳米管、氮化硅结构陶瓷等都是新型无机非金属材料
2
。
③用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。
二、无机非金属材料
(1)传统无机非金属材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。
①常见硅酸盐材料比较 水泥 生产原料 主要设备 石灰石、黏土 水泥回转窑 玻璃 纯碱、石灰石、石英 玻璃窑 陶瓷 黏土 陶瓷窑
Na2SiO3＋CO2↑ ； ②玻璃生产中的两个重要反应：Na2CO3＋SiO2 高温 _______________ CaCO3＋SiO2 电陶瓷等。
叙述错误的是（ D ）
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
(2)硅酸钠(Na2SiO3)
①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称 水玻璃 ，有黏性，水
溶液显碱性。
②它能与酸性比硅酸强的酸反应，分别写出以下化学方程式：
与盐酸反应： Na2SiO3＋2HCl=2NaCl＋H2SiO3↓ 。 与CO 水溶液反应： Na2SiO3＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO3
碳、硅及其重要化合物
硅酸、硅酸盐和无机非金属材料 Nhomakorabea识梳理一、硅酸和硅酸钠
(1)硅酸
硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱。 ①硅酸不稳定，受热易分解： H2SiO3
SiO2＋H2O
。
②硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为 H2SiO3＋2NaOH=Na2SiO3＋2H2O 。
③硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强，常用作干燥剂。