第06讲 无机非金属材料-2022-2023学年高一化学同步卓越讲义（人教2019必修第二册 ）

( 第 0 6 讲 无机非金属 材料 ) ( 知识索引 ) ( 知识 精析 ) 知识点一：　 一、硅酸盐材料——传统无机非金属材料无机非金属材料一般含有 元素，具有耐高温、抗腐蚀、硬度高等特点，以及特殊的 、 等性能。 1．硅酸盐的结构 在硅酸盐中，Si和O构成了 ，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。其结构示意图为。 2．硅酸盐材料 产品 原料 主要设备 主要成分 用途 陶瓷 (主要成分为含水的铝硅酸盐) —— 硅酸盐 建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等 玻璃 (普通) 、 、 玻璃窑 、 、 建筑材料、光学仪器、各种器皿、高强度复合材料等 水泥 、 、适量石膏 水泥 回转窑 硅酸盐 建筑和水利工程 3．特种玻璃 在玻璃中加入的元素或物质 玻璃特性 用途 含铅原料 光学玻璃： 好，折射率 制造眼镜、照相机和光学仪器的透镜 硼酸盐 耐 、耐温度 制造可用于实验室使用的玻璃仪器 金属氧化物或盐 彩色玻璃 用于 拓展延伸： 由原料和玻璃的成分及反应条件“熔融”，可知反应的化学方程式为SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑，SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑。 【即学即练1】 1．“九秋枫露越窑开，夺得千峰翠色来”是藏誉越窑青瓷的诗句，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．水泥是人类最早使用的硅酸盐制品 B．制陶瓷的原料为纯碱、石灰石、和石英砂 C．玻璃属于硅酸盐制品，通常性质稳定、熔点较高 D．沙子和水晶的主要成分均为硅酸盐 2．下列关于硅材料的说法正确的是 A．玛瑙的主要成分是硅酸盐 B．制普通玻璃的原料是石灰石、纯碱和石英砂 C．电脑芯片的主要成分是二氧化硅 D．水晶项链、玻璃、水泥和陶瓷都是硅酸盐制品 3．下列有关硅及其化合物的叙述错误的是 A．硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料 B．可用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液 C．硅酸的酸性比碳酸的酸性弱，且硅酸不溶于水 D．Na2SiO3的水溶液俗称“水玻璃”，可用作防火材料 4．下列有关硅及其化合物的说法都错误的是 ①硅是制造光导纤维的材料   ②因为氢氟酸可与反应，所以利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品 ③水玻璃可用作木材防火   ④硅是一种亲氧元素，故自然界中无游离态的硅 ⑤石英玻璃、玛瑙、水泥和瓷器都是硅酸盐制品   ⑥光导纤维遇碱会“断路” A．①⑤ B．②③⑥ C．①④⑥ D．①③④⑤ 知识点二： 二、新型无机非金属材料 1．硅和二氧化硅 (1)硅元素的存在与结构 存在 原子结构示意图 周期表中位置 含量 存在形态 地壳中居第二位 氧化物和硅酸盐 、 (2)硅的导电性 硅处于金属与非金属的过渡位置，其单质导电性介于 与 之间，是重要的半导体材料。 (3)单质硅的制备 (4)硅和二氧化硅的用途 2．新型陶瓷 (1)新型陶瓷在组成上不再限于传统的硅酸盐体系，在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特性和功能。 (2)碳化硅(SiC)俗称金刚砂，碳原子和硅原子通过共价键连接，具有类似金刚石的结构，硬度很大，可用作砂纸和砂轮的磨料。碳化硅还耐高温，可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料等。 (3)常见类型(了解) ①高温结构陶瓷，如碳化硅、氮化硅等。 ②压电陶瓷，如钛酸盐和锆酸盐。 ③透明陶瓷，如Al2O3、氧化钇等氧化物。 ④超导陶瓷在某一临界温度下电阻为零。 3．碳纳米材料 碳纳米材料在 等领域有着广阔的应用前景。 结构特点 应用 富勒烯 由 原子构成的一系列笼形分子的总称 代表物 开启碳纳米材料研究和应用的新时代 碳纳米管 由 片层卷成的管状物，具有纳米尺度的直径 用于生产 、电池和传感器等 石墨烯 只有 碳原子直径厚度的单层石墨 应用于光电器件、超级电容器、电池和复合材料等 【即学即练2】 1．导电陶瓷是一种新型陶瓷，除能导电外，还具有耐高温、抗氧化、抗腐蚀等性能，广泛用作航天器、发动机的绝热材料。按陶瓷中导电的物质不同，导电陶瓷有氧化锆(ZrO2)、二硅化钼(MoSi2)、碳化硅(SiC)、铬酸镧(LaCrO3)等类型。下列说法不