5.3 无机非金属材料-2022新高考化学一轮复习【名师导航】配套Word教参(人教版)

第三节　无机非金属材料 考试评价解读 核心素养达成 1.能知道传统的无机非金属材料陶瓷、玻璃、水泥的制备原料、成分及其主要应用。 2．能结合具体实例了解新型无机非金属材料的结构特点、性能及其主要应用。 3．能了解制备高纯度硅的化学原理。 4．能从材料组成的角度对生活中常见的材料进行分类，能根据使用需求选择适当的材料、解释使用注意事项，并能科学合理使用。 宏观辨识 与 微观探析 通过对碳、硅结构的分析，体会运用原子结构微观解释化学现象、揭示现象的本质和规律的思维方法。 科学态度 与 社会责任 通过学习硅元素单质及其化合物之间相互转化的现象和本质，解决实际问题，为人类生活提供服务，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。 硅酸盐材料 [以练带忆] 1．唐三彩、秦兵马俑制品的主要材料在成分上属于(　　) A．氧化铝 B．二氧化硅 C．硅酸盐 D．合金 C　解析：唐三彩、秦兵马俑制品属于硅酸盐产品。 2．下列有关硅酸盐产品的说法不正确的是(　　) A．水泥具有水硬性 B．玻璃的原料是纯碱、石灰石、石英 C．玻璃有固定的熔沸点 D．陶瓷是人类最早使用的铝硅酸盐产品 C　解析：水泥具有水硬性，水泥遇水后，跟水作用形成胶状物并成固体，水硬性最能代表水泥性质，故A正确；生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英，故B正确；玻璃是混合物，一般混合物都没有固定的熔沸点，故C错误；陶瓷是人类最早使用的铝硅酸盐产品，故D正确。 3．(2019·全国卷Ⅰ)陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是(　　) A．“雨过天青云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁 B．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成 C．陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是铝硅酸盐 D．陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点 A　解析：A项，氧化铁为红棕色固体，瓷器的青色不可能来自氧化铁，错误；B项，秦兵马俑是陶制品，由黏土或含有黏土的混合物经煅烧而制成的，正确；C项，陶瓷的主要原料是黏土，其主要成分是铝硅酸盐，正确；D项，陶瓷的主要成分是铝硅酸盐，铝硅酸盐的化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化的特点，正确。 [练后梳理] 1.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。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。 2．硅酸盐的主要性质：硬度高、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点。 3．硅酸盐材料 (1)陶瓷 ①原料：陶瓷是以黏土(主要成分为含水的铝硅酸盐)为主要原料，经高温烧结而成。 ②应用：生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等。 (2)玻璃 ①普通玻璃的主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2。 ②原料：纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)、石英砂(SiO2)。 ③制作过程：将原料经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融，发生复杂的物理和化学变化而制得。 ④生产设备：玻璃窑。 ⑤发生的化学反应：SiO2＋Na2CO3CaSiO3＋CO2↑。 Na2SiO3＋CO2↑、SiO2＋CaCO3 ⑥用途：生产建筑材料、光学仪器、各种器皿，还可制造玻璃纤维用于高强度复合材料等。 ⑦特点：玻璃属于混合物，无固定的熔点，在某一温度范围内逐渐软化(玻璃态物质)。 (3)水泥 ①主要原料：石灰石、黏土；辅助原料：适量的石膏。 ②制作过程：黏土和石灰石与其他辅料经混合、研磨后在水泥回转窑中煅烧，发生复杂的物理和化学变化，加入适量石膏调节水泥硬化速率，再磨成细粉就能得到普通水泥。 ③生产设备：水泥回转窑。 ④用途：水泥、沙子和碎石等与水混合可以得到混凝土，大量用于建筑和水利工程。 ⑤特点：水泥具有水硬性，与水掺和搅拌并静置后，很容易凝固变硬。 4．硅酸盐氧化物形式的改写 新型无机非金属材料 [以练带忆] 1．(2019·北京高考)下列我国科研成果所涉及材料中，主要成分为同主族元素形成的无机非金属材料的是(　　) A.4.03米大口径碳化硅反射镜 B.2022年冬奥会聚氨酯速滑服 C.能屏蔽电磁波的碳包覆银纳米线 D.“玉兔二号”钛合金筛网轮 A　解析：碳化硅材料属于无机非金属材料，且碳、硅元素属于同主族元素，A正确；聚氨酯属于合成高分子材料，B错误；碳包覆银纳米线不属于无机非金属材料，C错误；钛合金属于金属材料，D错误。 2．下列关于新型无机非金属材料的说法中，不正确的是　(　　) A．高纯硅可用于制造半导体材料 B．压电陶瓷属于新型无机非金属材料，能实现机械能和电能的相互转化 C．碳纳米材料的主要成分是碳单质，包含富勒烯、碳纳米管和石墨烯等多种 D．二氧化硅制成的光导纤维