第四章 第19讲 无机非金属材料（Word教参）-【百汇大课堂】2026年高考化学选考总复习上册·第1轮（浙江专用）

第19讲　无机非金属材料 课标引领 1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解硅及其化合物的主要性质。 2．能说明硅及其化合物的应用对社会发展的价值、对环境的影响。 考点一　硅和二氧化硅 [对应学生用书P94] 1．硅单质 2．二氧化硅 3．高纯硅的制备 反应①：SiO2＋2CSi＋2CO↑。 反应②：Si＋3HClSiHCl3＋H2。 反应③：SiHCl3＋H2Si＋3HCl。 考向一　硅和二氧化硅的性质及应用 [例1] 下列有关SiO2的说法正确的是(　　) A．SiO2属于酸性氧化物 B．工业上用焦炭还原石英砂制得高纯硅 C．SiO2可用来制作手机芯片 D．可以在石英坩埚中熔融碳酸钠 A　解析：二氧化硅与NaOH反应生成硅酸钠和水，SiO2是酸性氧化物，A正确；工业上用焦炭还原石英砂制得的是粗硅，B错误；用作芯片的原料是纯硅，C错误；加热时碳酸钠与SiO2反应生成硅酸钠，不能用石英坩埚熔融碳酸钠，D错误。 [练1] 晶体硅(熔点1 410 ℃)是良好的半导体材料。由石英砂(SiO2)制纯硅过程如下：SiO2 Si(粗)SiCl4 SiCl4(纯)Si(纯)。下列叙述错误的是(　　) A．生成粗硅的化学方程式为SiO2＋CSi＋CO2↑ B．上述流程中的化学反应均为氧化还原反应 C.气态SiCl4中混有杂质元素的氯化物，提纯的方法是冷凝成液态后蒸馏 D．H2还原SiCl4时，生成的两种产物分别为固态和气态，容易分离 答案：A 考点二　无机非金属材料 [对应学生用书P95] 1．传统硅酸盐材料 (1)三种常见硅酸盐材料比较 材料 水泥 玻璃 陶瓷 生产原料 石灰石、黏土 纯碱、石灰石、石英砂 黏土 主要设备 水泥回转窑 玻璃窑 陶瓷窑 主要成分 — Na2SiO3、CaSiO3和SiO2 — (2)玻璃生产中的两个重要反应：Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑；CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑。 2．新型无机非金属材料 材料类别 主要特性 示例 用途 高温结构陶瓷 能承受高温，强度高 氮化硅陶瓷 汽轮机叶片、轴承、永久性模具等 半导体陶瓷 具有电学特性 二氧化锡陶瓷 集成电路中的半导体 光学材料 具有光学特性 光导纤维 光缆通讯、医疗、照明等 生物陶瓷 具有生物功能 氧化铝陶瓷 人造骨骼、人造关节、接骨螺钉 3.碳纳米材料 (1)碳纳米材料是一类新型无机非金属材料，主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等。 (2)列表比较三种碳纳米材料 材料 结构及性能 主要用途 富勒烯 由碳原子构成的一系列笼形分子的总称，其中的C60是富勒烯的代表物 — 碳纳米管 可看成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，有相当的强度和优良的电学性能 可用于生产复合材料、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，其独特的结构使其电阻率低、热导率高，具有很高的强度 在光电器件、超级电容器、电池和复合材料等方面广泛应用 考向二　无机非金属材料的性能及应用 [例2] (2024·浙江浙南名校联盟联考)材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列说法错误的是(　　) A．新型陶瓷与传统陶瓷的化学成分不同 B．高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损等优点 C．北斗卫星导航系统由中国自主研发、独立运行，其所用芯片的主要成分为SiO2 D．“神舟十七号”飞船返回舱所用高温结构陶瓷，属于新型无机非金属材料 C　解析：传统陶瓷主要采用天然的岩石、矿物、黏土等材料作原料，而新型陶瓷不再局限于传统的硅酸盐体系，如SiC、Si3N4等，A正确；高温结构陶瓷具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损等优点，B正确；芯片的主要成分为硅单质，C错误；高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，D正确。 [练2] 硅酸钠溶液应用广泛，下列说法不正确的是(　　) A．基态Si原子的价层电子排布为3s23p2 B．硅酸钠溶液可作织物防火剂、建筑黏合剂 C．水玻璃属于强电解质 D．硅酸钠溶液应保存在带橡胶塞的试剂瓶中 C　解析：基态Si原子的价层电子排布为3s23p2，A正确；硅酸钠溶液俗称水玻璃，可作织物防火剂、建筑黏合剂，B正确；水玻璃属于混合物，既不是电解质也不是非电解质，C错误；硅酸钠溶液呈碱性，且有黏合性，应保存在带橡胶塞的试剂瓶中，D正确。 [对应学生用书P96] 1．(2024·浙江金丽衢十二校联考)下列关于硅及其化合物的说法不正确的是(　　) A．高温下石英坩埚会被烧碱腐蚀 B．玻璃、陶瓷和水泥都是传统硅酸盐材料 C．硅元素是构成岩石的核心元素 D．光导纤维可实现光­电转换 答案：D 2．(2024·浙江强基联盟联考)科技发展改变生活，近几年我国人工智能、航空航天、量子通信、生命科学大放异彩。下列说法不正确的是(　　) A．神舟飞船航天员所使用的操纵杆采用碳纤维材料制作，碳纤维属于新型无机非金属材料 B．清华大学打造的异构融合类脑芯片——天机芯的主要材料与光导纤维的不同 C．“长征二号F遥十七”运载火箭中使用的氮化铝陶瓷，属于新型硅酸盐材料 D．量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯互为同素异形体 答案：C 3．(2024·浙江绍兴一模)下列材料的主要成分属于新型无机非金属材料的是(　　) A．聚酰胺纤维 B．金刚砂陶瓷轴承 C．硬铝 D．酚醛树脂 B　解析：聚酰胺纤维是一种合成高分子材料，属于有机材料，A不符合题意；金刚砂陶瓷属于新型无机非金属材料，B符合题意；硬铝是铝的一种合金，属于金属材料，C不符合题意；酚醛树脂是由苯酚或取代苯酚与甲醛反应得到的合成聚合物，属于有机材料，D不符合题意。 4．我国科学家最新研制的利用氯化氢和氢气生产高纯硅的工艺流程如图所示： 容器①中进行的反应为①Si(粗)＋3HCl(g)SiHCl3(l)＋H2(g)；容器②中进行的反应为②SiHCl3＋H2Si(纯)＋3HCl。下列说法不正确的是(　　) A．该工艺流程的优点是部分反应物可循环使用 B．①和②互为可逆反应 C．该流程中需要隔绝空气 D．粗硅制备不能通过SiO2SiCl4Si实现 答案：B 5．(2023·广东卷)“高山流水觅知音”。下列中国古乐器中，主要由硅酸盐材料制成的是(　　) C　解析：九霄环佩木古琴主要由木材、动物筋制成，A错误；裴李岗文化骨笛由动物骨骼制成，B错误；商朝后期陶埙属于陶瓷，由硅酸盐制成，C正确；曾侯乙青铜编钟主要由青铜合金材料制成，D错误。 6．(2023·湖北卷)工业制备高纯硅的主要过程如下：石英砂粗硅SiHCl3高纯硅。下列说法错误的是(　　) A．制备粗硅的反应方程式为SiO2＋2CSi＋2CO↑ B．1 mol Si含Si—Si的数目约为4×6.02×1023 C．原料气HCl和H2应充分去除水和氧气 D．生成SiHCl3的反应为熵减过程 B　解析：高温下C与SiO2反应生成Si和CO，A正确；Si晶体中每个Si连接4个Si原子，每个Si形成共价键数目为4×＝2，则1 mol Si含Si—Si的数目为2×6.02×1023，B错误；SiHCl3能与水反应，H2与O2在高温下容易发生爆炸危险，故应除去HCl和H2中的水和氧气，C正确；生成SiHCl3的反应为Si＋3HClSiHCl3＋H2，该反应是气体分子数减小的反应，故该过程熵减，D正确。 [课时提升训练(19)见P237] 学科网（北京）股份有限公司 $$