5.3　无机非金属材料（含答案） 2024-2025学年高一化学人教版（2019）必修2

第三节　无机非金属材料 【课程目标】　1.了解传统无机非金属材料的原料、成分、性能及其在生产中的应用。 2．了解硅、二氧化硅的结构、性质及其在生产中的应用。 3．知道几种常见的新型无机非金属材料的成分及在生产中的应用。 夯基提能·一遍过 知识点一　硅酸盐材料 1．无机非金属材料 从组成上看，许多无机非金属材料含有_____等元素，具有耐高温、抗腐蚀、硬度高等特点，以及特殊的光学、电学等性能。 2．硅酸盐及其结构 在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧_____结构，Si在中心，O在四面体的4个顶角，每个Si结合_____个O，每个O结合_____个Si。 3．常见的硅酸盐材料 (1)陶瓷 主要原料为_____，经高温烧结而成。用于建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等。 (2)玻璃和水泥 产品 主要原料 主要设备 主要成分 用途 普通玻璃 _____ 玻璃窑 _____ 生产建筑材料、光学仪器、各种器皿，高强度复合材料等 水泥 _____辅料：石膏调节水泥的硬化速率 水泥回转窑 硅酸盐 和沙子、碎石、水等混合可以得到混凝土，大量用于建筑和水利工程 【师说·助学】　为什么陶瓷、玻璃、水泥都具有硬度高、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点？ 4．常见玻璃种类及其性能、用途 玻璃种类 性能 用途 含铅的光学玻璃 透光性好，折射率高 制造眼镜、照相机和光学仪器的透镜 加入硼酸盐的玻璃 耐化学腐蚀、耐高温急剧变化 制实验玻璃仪器 加入金属氧化物或盐的彩色玻璃 具有多种颜色 建筑、装饰 即学即练 1．下列关于玻璃的叙述正确的是(　　) A．制普通玻璃的原料主要是纯碱和石英 B．普通玻璃的主要成分是二氧化硅 C．普通玻璃的主要成分为Na2O·CaO·6SiO2，说明普通玻璃为纯净物 D．过量的泥沙、纯碱和生石灰熔融后生成玻璃 2．[2024·山东日照高一检测]“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法正确的是(　　) A．玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品 B．制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英砂 C．硅酸盐制品的性质稳定、耐高温 D．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐 3．硅酸钠(俗名泡花碱)是一种最简单的硅酸盐，硅酸钠易溶于水，其水溶液俗称水玻璃，具有黏结力强、耐高温等特性，常用作黏合剂和防火剂。 (1)硅酸钠溶液与盐酸反应生成硅酸(H2SiO3)沉淀，反应的离子方程式是_____。 (2)过量的二氧化碳通入硅酸钠溶液中，反应的离子方程式是_____。 【知识拓展】　硅酸(H2SiO3)的性质 (1)难溶于水的弱酸，其酸性不能使石蕊溶液变红； (2)与碱反应：H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O； (3)不稳定，受热易分解：H2SiO3 知识点二　新型无机非金属材料 1．硅和二氧化硅 (1)硅 ①主要用途：生产_____材料，如硅芯片、硅太阳能电池等。 ②粗硅的制备：工业上用焦炭还原石英砂可以制得含少量杂质的粗硅，化学方程式为_____。 (2)SiO2的主要用途：用于生产_____。 【师说·助学】　高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。它可以按下列方法制备： 其中涉及的主要反应的化学方程式是什么？ 2．新型陶瓷 新型 材料 成分 性能 主要应用 金刚砂 _____ 硬度大、耐高温、抗氧化 砂纸和砂轮的磨料、耐高温半导体材料等 高温结构陶瓷 碳化硅、氮化硅或某些金属氧化物 耐高温、抗氧化、耐腐蚀 火箭和汽车发动机、高温电极材料等 压电陶瓷 钛酸盐、锆酸盐等 能实现机械能与电能的相互转化 滤波器、扬声器、超声波探伤器和点火器等 透明陶瓷 氧化铝、氧化钇等氧化物透明陶瓷；氮化铝、氟化钙等非氧化物透明陶瓷 具有优异的光学性能、耐高温、绝缘性好 高压钠灯、激光器、高温探测窗等 超导陶瓷 — 某一临界温度下具有超 ... ...