第03练 无机非金属材料-2023年【暑假分层作业】高一化学（人教版2019必修第二册）

第03练 无机非金属材料 1．无机非金属材料 （1）硅酸盐材料 ①硅酸盐的结构、特点 结构 特点 硅氧四面体 硬度___________、熔点___________、___________溶于水、化学性质___________、耐腐蚀等 ②硅酸盐材料 陶瓷 普通玻璃 普通水泥 原料 黏土 ___________、石灰石(CaCO3)、石英砂(SiO2) 主要原料：___________、黏土 辅助原料：适量的石膏 设备 — 玻璃窑 水泥回转窑 制备过程 原料经高温烧结而成 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 原料与其他辅料经混合、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，再磨成细粉即得 主要 成分 成分复杂 硅酸钠(Na2SiO3)、硅酸钙(CaSiO3)、二氧化硅(SiO2) 硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3) 特点 抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘 玻璃是非晶体，称为玻璃态物质，_______固定熔点，在某一温度范围内软化可加工成制品 具有水硬性，与水掺和搅拌并静置后，很容易凝固变硬 用途 建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具 ___________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 （2）新型无机非金属材料 ①硅和二氧化硅 主要应用 硅 半导体材料→___________、硅太阳能电池 二氧化硅 ___________ 制备 粗硅 SiO2＋2CSi＋2CO↑ 高纯硅 Si＋3HClSiHCl3＋H2 SiHCl3＋H2Si＋3HCl 或Si＋2Cl2SiCl4 SiCl4＋2H2Si＋4HCl ②新型陶瓷——碳化硅(SiC) 俗称 结构特点 主要性能 生产应用 金刚砂 碳原子、硅原子以___________连接，结构类似金刚石 硬度很大、高温抗氧化性能优异 砂纸和砂轮的磨料、耐高温结构材料和耐高温半导体材料 ③碳纳米材料 类别 成分 性能 应用 富勒稀 由碳原子构成的一系列笼形分子的总称，其代表物为C60 —— 纳米汽车 碳纳米管 由石墨片层卷成的管状物，具有纳米尺度的直径 碳纳米管的比表面积大，强度高、优良化学性能 生产复合材料、电池和传感器等 石墨烯 只有一个碳原子直径厚度的单层石墨 电阻率低、热导率高，强度高 光电器件、超级电容器、电池和复合材料 （3）特殊功能的含硅材料： ①含4%硅的硅钢具有___________性，主要用作______________________； ②人工合成的硅橡胶是最好的______________________的橡胶，用于______________________； ③人工制造的分子筛，主要用作___________。 2.二氧化硅的结构与性质 （1）SiO2是硅最重要的化合物，地球上存在的天然二氧化硅称为___________ ，约占地壳质量的12%，天然SiO2存在形态有___________ 形和 ___________ 形两大类。石英、水晶、玛瑙、沙子的主要成分是 ___________。 二氧化硅中每个Si周围结合 ___________ 个O，Si在 ___________ ，O在 ___________； 许多个这样的四面体又通过顶角的___________相连，每个 与 相结合，二氧化硅晶体中Si和O按 的比例组成 结构的晶体，二氧化硅的网状结构决定了它的熔点 ，硬度 ， 导电， 溶于水，化学性质 。 （2）二氧化硅的化学性质： ①不与水、一般的酸反应 ②具有酸性氧化物的通性 分别写出SiO2与CaO、NaOH、溶液反应的化学方程式： _________________________________ ； ____________________________________________ ； 与Na2CO3反应：固体高温条件下_________________________________ ③特性：与氢氟酸反应，化学方程式为：_________________________________ 。 （3）二氧化硅的用途： ①___________是基本的建筑材料。 ②纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作___________。 ③实验室中使用的___________。 ④