(
课件网) 第三节 无机非金属材料 课 程 标 准 1.结合实例认识无机非金属材料的组成、性能与应用之间的联 系。 2.结合真实情境中的应用实例，了解硅酸盐、硅和二氧化硅的主 要性质。 3.通过新型无机非金属材料的学习，认识新型无机非金属材料在 生产中的应用 目 录 1、基础知识·准落实 2、关键能力·细培养 3、教学效果·勤检测 4、学科素养·稳提升 基础知识·准落实 1 梳理归纳 高效学习 分点突破（一） 传统无机非金属材料———硅酸盐材料 1. 无机非金属材料 （1）组成元素：多含有 、 等元素。 （2）分类： 无机非金属材料、 无机非金属材 料。 （3）性能：具有耐高温、抗腐蚀、硬度 等特点，以及特殊 的光学、电学等性能。 （4）应用领域：日常生活应用、航空、航天、 和 等领域。 硅 氧 传统 新型 高 信息 新能 源 2. 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、氧和金属等元素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 ，其结构如图所 示。每个Si结合 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 相互连接， 每个 为两个四面体所共有，与2个Si相结合。 四面体 4 O O 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 、熔点高、 溶于水、化学性质稳定、耐 等特点。 高 难 腐蚀 （2）常见的硅酸盐材料 材料 陶瓷 玻璃 水泥 主要 成分 成分 复杂 、 和 硅酸三钙（3CaO·SiO2）、硅酸 二钙（2CaO·SiO2）、 铝酸三钙 （3CaO·Al2O3） 生产 原料 （含 水的铝硅酸 盐） 主要原料： 辅助原料：适量的石膏 Na2SiO3 CaSiO3 SiO2 黏土 纯碱、石灰石、石英 砂 石灰石、 黏土 材料 陶瓷 玻璃 水泥 主要 设备 陶瓷窑 玻璃窑 水泥回转窑 用途 生产建筑材料、绝 缘材料、日用器 皿、卫生洁具等 生产建筑材料、光学仪器、各种器皿、制造玻璃纤维 大量用于建筑和水利工程 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 解析： 普通玻璃的主要成分为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。 2. 《天工开物》记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无沙黏土而 为之”“凡坯既成，干燥之后，则堆积窖中燃薪举火”“浇水转釉 （主要为青色），与造砖同法”。下列说法错误的是（ ） A. “燃薪举火”使黏土发生了复杂的物理化学变化 B. 黏土的主要成分为含水的铝硅酸盐 C. 烧制后自然冷却成青瓦，浇水冷却成红瓦 D. 黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料 解析： 由题意，烧制后浇水冷却成青瓦，C项错误。 分点突破（二） 新型无机非金属材料 1. 高纯度含硅元素的材料———硅和二氧化硅 （1）硅元素的存在、结构 存在 原子结构示意 图 周期表中位置 含量 存在形态 地壳中居第 位 第 周期第 族 二 氧化物和硅酸盐 三 ⅣA （2）高纯硅的制备 其中涉及的主要化学反应为： ① ② ③ SiO2＋2C Si＋2CO↑ Si＋3HCl SiHCl3＋H2 SiHCl3＋H2 Si＋3HCl （3）硅和二氧化硅的用途 ①单质硅是应用最为广泛的 材料。 高纯硅广泛用于信息技术（如硅晶片是生产 的基础 材料）和新能源技术（如 能电池）等领域。 ②SiO2用于生产 。 半导体 芯片 硅太阳 光导纤维 2. 新型陶瓷 （1）组成：不再限于传统的硅酸盐体系。 （2）特性和功能：在 、 、 、磁学等 ... ...
