5.3 无机非金属元素 讲义-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

本讲义聚焦无机非金属材料核心知识点，系统梳理硅酸盐材料（陶瓷、玻璃、水泥）的结构（硅氧四面体）、性质及应用，延伸至新型材料（硅、二氧化硅、碳纳米材料）的制备与功能，构建从传统到现代的知识支架。 资料融合传统文化（如唐邢窑白瓷）与科技前沿（如碳纳米管），例题结合考古、工业情境，培养化学观念与科学思维。课中辅助教师情境化教学，课后真题助力学生巩固知识，查漏补缺。

第三节 无机非金属材料 知识1 硅酸盐材料☆ 项目 内容 硅酸盐的结构与性质 结构 Si和O以Si-O结合构成了硅氧四面体，即以Si为中心，O在四面体的4个顶角（如图所示），许多这样的四面体通过顶角的O相互连接，即每个Si与周围的4个O结合，每个O与2个Si结合，硅氧四面体向空间发展，形成共价键三维骨架结构。硅氧四面体结构的特殊性，决定了硅酸盐材料的特殊性质。 主要性质 大多有硬度高、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点。 陶瓷 （1）生成：以黏土（主要成分为含水的铝硅酸盐）为主要原料，经高温烧结而成的。 （2）与中国传统文化的关系：我国具有悠久的陶瓷制造历史，在新时期时代，我们的祖先已能烧制陶器，至唐宋时期，我国的陶瓷制品已经享誉海内外。 （3）在现代生活中的应用：目前陶瓷用于生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等。 玻璃 （普通玻璃） （1）主要成分：Na2SiO3（硅酸钠）、CaSiO3（硅酸钙）和SiO2（二氧化硅）。 （2）生成：以纯碱（Na2CO3）、石灰石（CaCO3）和石英砂（主要成分是SiO2）为原料，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的。 （3）主要用途：可用于生产建筑材料、光学仪器和各种器皿，还可制造玻璃纤维用于高强度复合材料（如玻璃钢）等。 水泥 （普通硅酸盐水泥） （1）主要原料：以黏土和石灰石为主要原料。二者与其他辅料经混合、研磨后再水泥回转窑中煅烧，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，再磨成细粉得到普通水泥。 （2）主要用途：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。 · 例题 考点：硅酸盐的性质与用途 1．（2026•河北模拟）河北省是中华文明的重要发祥地之一，大批考古发掘成果展示了河北悠久、辉煌的历史。下列文物的主要成分属于硅酸盐的是（　　） A．清陈卓江村春色图轴（绢本画） B．错金银虎噬鹿屏风座 C．唐邢窑白釉双鱼穿带壶 D．定州出土的竹简 考点：硅酸盐组成的表达方式 2．（2025春•滕州市期中）下列说法不正确的是（　　） A．量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨互为同位素 B．现代信息社会用于传递信号的光纤的主要成分为二氧化硅 C．将Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl混合反应吸收热量 D．山西博物院陈列的元青花瓷的原料有高岭土Al2Si2O5（OH）4]，也可以表示为Al2O3•2SiO2•2H2O 考点：水泥的主要化学成分、生产原料及其用途 3．（2024秋•浙江月考）Ca3SiO5是硅酸盐水泥的重要成分之一，其相关性质的说法不正确的是（　　） A．金属离子以离子键与阴离子或阴离子骨架结合 B．具有吸水性，需要密封保存 C．能与SO2反应生成新盐 D．所有Si被Al取代则得到铝硅酸盐 考点：玻璃的主要化学成分、生产原料及其用途 4．（2025春•慈溪市期末）玻璃广泛应用于建筑材料和各种器皿。下列物质不是用来生产普通玻璃原料的是（　　） A．纯碱 B．黏土 C．石灰石 D．石英砂 考点：陶瓷的主要化学成分、生产原料及其用途 5．（2025•河南模拟）“南宋持罗盘立人陶俑”是现知世界最早的旱罗盘造型实物。下列叙述错误的是（　　） A．制造陶俑的原料主要是黏土 B．陶俑主要成分是硅酸盐 C．陶俑因含FeO而呈红色 D．烧制陶俑过程发生了化学变化 考点：硅酸盐的性质与用途 1．（2026•河北模拟）河北省是中华文明的重要发祥地之一，大批考古发掘成果展示了河北悠久、辉煌的历史。下列文物的主要成分属于硅酸盐的是（　　） A．清陈卓江村春色图轴（绢本画） B．错金银虎噬鹿屏风座 C．唐邢窑白釉双鱼穿带壶 D．定州出土的竹简 【解答】解：A．清陈卓江村春色图轴（绢本画）主要成分蛋白质，属于有机高分子，故A错误； B．错金银虎噬鹿屏风座的主要成分是青铜，同时运用了金、银等金属进行错金银工艺装饰，为合金材料，故B错误； C．唐邢窑白釉双鱼穿带壶的成分为硅酸盐，故C正确； D．州出土的竹简的成分为纤维素，属于有机高分子，故D错误； 故选：C。 考点：硅酸盐组成的表达方式 2．（2025春•滕州市期中）下列说法不正确的是（　　） A．量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨互为同位素 B．现代信息社会用于传递信号的光纤的主要成分为二氧化硅 C．将Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl混合反应吸收热量 D．山西博物院陈列的元青花瓷的原料有高岭土Al2Si2O5（OH）4]，也可以表示为Al2O3•2SiO2•2H2O 【解答】解：A．子通信材料螺旋碳纳米管与石墨是碳元素的不同单质，互为同素异形体，不能互为同位素，故A错误； B．现代信息社会用于传递信号的光纤的主要成分为二氧化硅，传输光信号，故B正确； C．将Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl混合反应吸收热量，是吸热反应，故C正确； D．铝的氧化物为Al2O3，硅的氧化物为SiO2，氢的氧化物为H2O，根据活泼金属氧化物•较活泼金属氧化物•SiO2•H2O顺序可知，Al2Si2O5（OH）4可表示成Al2O3•2SiO2•2H2O，故D正确； 故选：A。 考点：水泥的主要化学成分、生产原料及其用途 3．（2024秋•浙江月考）Ca3SiO5是硅酸盐水泥的重要成分之一，其相关性质的说法不正确的是（　　） A．金属离子以离子键与阴离子或阴离子骨架结合 B．具有吸水性，需要密封保存 C．能与SO2反应生成新盐 D．所有Si被Al取代则得到铝硅酸盐 【解答】解：A．Ca3SiO5属于盐，含有离子键，金属离子以离子键与阴离子或阴离子骨架结合，故A正确； B．Ca3SiO5有吸水性，易板结，所以需要密封保存，故B正确； C．亚硫酸的酸性比硅酸强，根据强酸制弱酸原理可知当二氧化硫通入到Ca3SiO5溶液时，发生反应：3SO2+H2O+Ca3SiO5＝3CaSO3+H2SiO3，故C正确； D．部分Si被Al取代则得到铝硅酸盐，故D错误； 故选：D。 考点：玻璃的主要化学成分、生产原料及其用途 4．（2025春•慈溪市期末）玻璃广泛应用于建筑材料和各种器皿。下列物质不是用来生产普通玻璃原料的是（　　） A．纯碱 B．黏土 C．石灰石 D．石英砂 【解答】解：普通玻璃的原料是石英、石灰石和纯碱，黏土不是用来生产普通玻璃原料， 故选：B。 考点：陶瓷的主要化学成分、生产原料及其用途 5．（2025•河南模拟）“南宋持罗盘立人陶俑”是现知世界最早的旱罗盘造型实物。下列叙述错误的是（　　） A．制造陶俑的原料主要是黏土 B．陶俑主要成分是硅酸盐 C．陶俑因含FeO而呈红色 D．烧制陶俑过程发生了化学变化 【解答】解：A．陶俑属于陶器，制造陶俑的主要原料是黏土，故A正确； B．陶俑属于陶器，陶器的主要成分是硅酸盐，故B正确； C．陶俑因含Fe2O3而呈红色，Fe2O3是红棕色，故C错误； D．陶俑是用黏土等材料经高温烧制发生复杂的化学变化形成的，故D正确； 故选：C。 知识2 新型无机非金属材料☆ 项目 内容 硅 （1）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 （自然界中不存在单质硅） 8 2 +14 4 第三周期第IVA族 （2）物理性质—导电性 硅位于元素周期表第三周期第IVA族，正好处于金属与非金属的过渡位置，其单质的导电性介于导体与绝缘体之间，是应用最为广泛的半导体材料。 （3）化学性质 ①稳定性（常温下硅的化学性质不活泼，只能与F2、氢氟酸和强碱溶液反应） Si+2F2 SiF4 Si+4HF SiF4↑+2H2↑ Si+2NaOH+H2O Na2SiO3+2H2↑ ②还原性 Si+2Cl2 △ SiCl4 Si+O2 △ SiO2 Si+C 高温 SiC Si+2N2 高温 Si3N4（氮化硅，新型陶瓷材料） （4）高纯硅的制备：晶体硅中的杂质会影响其导电性能，因此必须制备高纯度的硅（如含硅质量分数为99.9999%）。 工业上制备高纯硅，一般需要先制得纯度为98%左右的粗硅，再以其为原料制备高纯硅。例如，可以将粗硅转化为三氯硅烷（SiHCl3），再经过氢气还原得到高纯硅（如下所示）。 步骤 反应化学方程式 粗硅的制取 SiO2+2C 1800~2000℃ Si（粗）+2CO↑ 粗硅的提纯 粗硅与HCl反应：Si（粗）+3HCl 300℃ SiHCl3+H2 H2还原：SiHCl3+H2 1100℃ Si（纯）+3HCl （5）高纯硅的用途：广泛应用于信息技术和新能源技术领域。利用其半导体性能可以制成计算机、通信设备和家用电器等的锌片，以及光伏电站、人造卫星和电动汽车等的硅太阳能电池。 二氧化硅 （1）化学性质 ①SiO2是酸性氧化物，虽然不溶于水，但能与碱、碱性氧化物发生化学反应。 SiO2+2NaOH NaSiO3+H2O SiO2+CaO 高温 CaSiO3 ②SiO2不溶于一般的酸，但易与氢氟酸反应。 SiO2+4HF SiF4↑+2H2O 氢氟酸可用作玻璃刻蚀剂。 ③在高温下，SiO2能与CaCO3和Na2CO3反应 SiO2+CaCO3 高温 CaSiO3+CO2↑ SiO2+Na2CO3 高温 Na2SiO3+CO2↑ ④SiO2具有弱氧化性，在高温下能被焦炭还原为Si。 SiO2+C 高温 Si+2CO↑ （2）二氧化硅的用途 二氧化硅可用来生产光导纤维。光导纤维导光能力强，通信容量大，抗干扰性能好，传输的信号不容易衰减，能有效提高通信效率。 新型陶瓷 组成 不再限于传统的硅酸盐体系 特性和功能 在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特征和功能 实例 碳化硅（SiC） 硬度大：用作砂纸和砂轮的磨料 可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料 碳纳米材料 在能源、信息、医药等领域有着广阔的应用前景。 名称 结构或性能 意义或用途 富勒烯 由碳原子构成的一些列笼形分子的总称，C60是富勒烯的代表物 C60的发现开启了碳纳米材料研究和应用的新时代 碳纳米管 比表面积大，有相当高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 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的应用研究不断深入 · 例题 考点：硅的性质及用途 6．（2026•泰安一模）下列有关岱庙建筑构件说法错误的是（　　） 木斗拱 琉璃瓦 基石 青瓦 A．木斗拱的主要成分是纤维素 B．琉璃瓦主要成分SiO2，其硬度较大 C．基石所采用的青石属于硅酸盐材料 D．瓦坯烧制后期，向窑内加水，得青瓦 考点：高纯硅的制备 7．（2025•云南）稻壳制备纳米Si的流程图如图。下列说法错误的是（　　） A．SiO2可与NaOH溶液反应 B．盐酸在该工艺中体现了还原性 C．高纯Si可用于制造硅太阳能电池 D．制备纳米Si：SiO2+2MgSi+2MgO 考点：二氧化硅的性质及用途 8．（2025秋•随州期中）科技强国，近年来我国科技在各个领域都有重大进展。下列说法正确的是（　　） A．量子通信材料螺旋碳纳米管TEM与石墨烯都属于胶体 B．载人火箭逃逸系统复合材料中的酚醛树脂属于有机高分子材料 C．华为Pura80Pro手机搭载的处理器是麒麟9020芯片，其主要成分是晶体SiO2 D．用蚕丝合成高强度、高韧性“蜘蛛丝”，蚕丝的主要成分为纤维素 考点：碳纳米材料 9．（2025•四川学业考试）美国科学家用某有机分子和球形笼状分子C60制成了“纳米车”（如图所示），每辆“纳米车”是由一个有机分子和4个C60分子构成，直径约6到9纳米。下列说法正确的是（　　） A．用激光笔照射该物质分散在蒸馏水中形成的分散系，光线通过时出现明亮的光路 B．人们用肉眼可以清晰看到“纳米车”的运动 C．C60是一种新型的化合物 D．C60与石墨不是同素异形体 考点：硅的性质及用途 6．（2026•泰安一模）下列有关岱庙建筑构件说法错误的是（　　） 木斗拱 琉璃瓦 基石 青瓦 A．木斗拱的主要成分是纤维素 B．琉璃瓦主要成分SiO2，其硬度较大 C．基石所采用的青石属于硅酸盐材料 D．瓦坯烧制后期，向窑内加水，得青瓦 【解答】解：A．木斗拱由木材制成，木材的主要成分是纤维素（属于天然有机高分子），故A正确； B．琉璃瓦是以黏土为主要原料，经高温烧制并上釉而成，其主要成分是硅酸盐（而非SiO2），且琉璃瓦的硬度较大，故B错误； C．基石采用的青石主要成分是碳酸钙，但在建筑材料分类中，青石属于硅酸盐材料范畴，故C正确； D．瓦坯烧制后期向窑内加水，会使窑内产生还原性气体，将红瓦中的氧化铁还原为氧化亚铁，从而得到青瓦，故D正确； 故选：B。 考点：高纯硅的制备 7．（2025•云南）稻壳制备纳米Si的流程图如图。下列说法错误的是（　　） A．SiO2可与NaOH溶液反应 B．盐酸在该工艺中体现了还原性 C．高纯Si可用于制造硅太阳能电池 D．制备纳米Si：SiO2+2MgSi+2MgO 【解答】解：A．SiO2是酸性氧化物，可以和碱反应生成盐和水，故SiO2可与NaOH溶液反应，故A正确； B．盐酸在该工艺中溶解氧化镁生成氯化镁和水，盐酸在该反应中体现酸性，盐酸中各元素化合价未变，故未体现还原性，故B错误； C．高纯Si可用于制造硅太阳能电池，故C正确； D．根据流程可知Mg与SiO2反应生成Si和MgO，制备纳米Si反应为SiO2+2MgSi+2MgO，故D正确； 故选：B。 考点：二氧化硅的性质及用途 8．（2025秋•随州期中）科技强国，近年来我国科技在各个领域都有重大进展。下列说法正确的是（　　） A．量子通信材料螺旋碳纳米管TEM与石墨烯都属于胶体 B．载人火箭逃逸系统复合材料中的酚醛树脂属于有机高分子材料 C．华为Pura80Pro手机搭载的处理器是麒麟9020芯片，其主要成分是晶体SiO2 D．用蚕丝合成高强度、高韧性“蜘蛛丝”，蚕丝的主要成分为纤维素 【解答】解：A．螺旋碳纳米管和石墨烯是碳的同素异形体，属于纯净物，不是胶体，故A错误； B．酚醛树脂是通过缩聚反应形成的高分子化合物，属于有机高分子材料，故B正确； C．芯片的主要成分是高纯度晶体硅（Si），故C错误； D．蚕丝的主要成分是蛋白质，而非纤维素，纤维素是植物成分，故D错误； 故选：B。 考点：碳纳米材料 9．（2025•四川学业考试）美国科学家用某有机分子和球形笼状分子C60制成了“纳米车”（如图所示），每辆“纳米车”是由一个有机分子和4个C60分子构成，直径约6到9纳米。下列说法正确的是（　　） A．用激光笔照射该物质分散在蒸馏水中形成的分散系，光线通过时出现明亮的光路 B．人们用肉眼可以清晰看到“纳米车”的运动 C．C60是一种新型的化合物 D．C60与石墨不是同素异形体 【解答】解：A．“纳米车”直径约6到9纳米，在合适的分散剂中形成的分散系是胶体，用激光笔照射该物质，光线通过时会出现明亮的光路，故A正确； B．“纳米车”的微粒直径在1﹣100nm之间，微粒很小，无法用肉眼看到，故B错误； C．化学式为C60，只有一种元素组成，则属于单质，故C错误； D．同素异形体是同一元素形成的不同单质，C60和石墨是碳元素的两种同素异形体，故D错误； 故选：A。 · 中考真题 考点：硅的性质及用途 1．（2025•湖北）下列描述不能正确地反映事实的是（　　） A．室温下SiO2与碳不发生反应，高温下可生成Si和CO B．室温下苯与溴不发生反应，温度升高生成大量溴苯 C．通常含硒的化合物有毒性，但微量硒元素有益健康 D．某些镇痛类生物碱可用于医疗，但滥用会危害健康 考点：高纯硅的制备 2．（2025•云南）稻壳制备纳米Si的流程图如图。下列说法错误的是（　　） A．SiO2可与NaOH溶液反应 B．盐酸在该工艺中体现了还原性 C．高纯Si可用于制造硅太阳能电池 D．制备纳米Si：SiO2+2MgSi+2MgO 考点：硅酸盐的性质与用途 3．（2025•河南）活字印刷术极大地促进了世界文化的交流，推动了人类文明的进步。下列“活字”字坯的主要成分为硅酸盐的是（　　） A．泥活字 B．木活字 C．铜活字 D．铅活字 A．A B．B C．C D．D 考点：硅的性质及用途 1．（2025•湖北）下列描述不能正确地反映事实的是（　　） A．室温下SiO2与碳不发生反应，高温下可生成Si和CO B．室温下苯与溴不发生反应，温度升高生成大量溴苯 C．通常含硒的化合物有毒性，但微量硒元素有益健康 D．某些镇痛类生物碱可用于医疗，但滥用会危害健康 【解答】解：A.室温下SiO2与碳化学性质都很稳定，不发生反应，高温下可反应生成Si和CO：SiO2+CSi+2CO↑，故A正确； B.苯与液溴反应，需要FeBr3作催化剂，B不符合事实，故B错误； C.硒是人体必需的微量元素，低剂量有益于健康，但硒与硫同主族，硒因半径、电负性等原因比硫更易参与氧化还原反应，对硫代谢造成干扰，体现出含硒的化合物的毒性，故C正确； D.吗啡、罂粟碱等某些镇痛类生物碱可用于医疗，帮助病人减轻疼痛，但这些物品滥用会导致成瘾性和依赖性，对中枢神经系统、心血管都会造成危害，滥用会危害健康，故D正确； 故选：B。 考点：高纯硅的制备 2．（2025•云南）稻壳制备纳米Si的流程图如图。下列说法错误的是（　　） A．SiO2可与NaOH溶液反应 B．盐酸在该工艺中体现了还原性 C．高纯Si可用于制造硅太阳能电池 D．制备纳米Si：SiO2+2MgSi+2MgO 【解答】解：A．SiO2是酸性氧化物，可以和碱反应生成盐和水，故SiO2可与NaOH溶液反应，故A正确； B．盐酸在该工艺中溶解氧化镁生成氯化镁和水，盐酸在该反应中体现酸性，盐酸中各元素化合价未变，故未体现还原性，故B错误； C．高纯Si可用于制造硅太阳能电池，故C正确； D．根据流程可知Mg与SiO2反应生成Si和MgO，制备纳米Si反应为SiO2+2MgSi+2MgO，故D正确； 故选：B。 考点：硅酸盐的性质与用途 3．（2025•河南）活字印刷术极大地促进了世界文化的交流，推动了人类文明的进步。下列“活字”字坯的主要成分为硅酸盐的是（　　） A．泥活字 B．木活字 C．铜活字 D．铅活字 A．A B．B C．C D．D 【解答】解：A．泥活字是黏土烧制得到，所以主要成分是硅酸盐，故A正确； B．木头的主要成分是纤维素，不属于硅酸盐，故B错误； C．铜活字的成分是合金，不属于硅酸盐，故C错误； D．铅活字的成分是合金，不属于硅酸盐，故D错误； 故选：A。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2026/3/6 23:41:04；用户：理化老师；邮箱：18241224808；学号：42782977 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2026/3/6 23:15:41；用户：理化老师；邮箱：18241224808；学号：42782977 第 2 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三节 无机非金属材料 知识1 硅酸盐材料☆ 项目 内容 硅酸盐的结构与性质 结构 Si和O以Si-O结合构成了硅氧四面体，即以Si为中心，O在四面体的4个顶角（如图所示），许多这样的四面体通过顶角的O相互连接，即每个Si与周围的4个O结合，每个O与2个Si结合，硅氧四面体向空间发展，形成共价键三维骨架结构。硅氧四面体结构的特殊性，决定了硅酸盐材料的特殊性质。 主要性质 大多有硬度高、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点。 陶瓷 （1）生成：以黏土（主要成分为含水的铝硅酸盐）为主要原料，经高温烧结而成的。 （2）与中国传统文化的关系：我国具有悠久的陶瓷制造历史，在新时期时代，我们的祖先已能烧制陶器，至唐宋时期，我国的陶瓷制品已经享誉海内外。 （3）在现代生活中的应用：目前陶瓷用于生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等。 玻璃 （普通玻璃） （1）主要成分：Na2SiO3（硅酸钠）、CaSiO3（硅酸钙）和SiO2（二氧化硅）。 （2）生成：以纯碱（Na2CO3）、石灰石（CaCO3）和石英砂（主要成分是SiO2）为原料，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的。 （3）主要用途：可用于生产建筑材料、光学仪器和各种器皿，还可制造玻璃纤维用于高强度复合材料（如玻璃钢）等。 水泥 （普通硅酸盐水泥） （1）主要原料：以黏土和石灰石为主要原料。二者与其他辅料经混合、研磨后再水泥回转窑中煅烧，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，再磨成细粉得到普通水泥。 （2）主要用途：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。 · 例题 考点：硅酸盐的性质与用途 1．（2026•河北模拟）河北省是中华文明的重要发祥地之一，大批考古发掘成果展示了河北悠久、辉煌的历史。下列文物的主要成分属于硅酸盐的是（　　） A．清陈卓江村春色图轴（绢本画） B．错金银虎噬鹿屏风座 C．唐邢窑白釉双鱼穿带壶 D．定州出土的竹简 考点：硅酸盐组成的表达方式 2．（2025春•滕州市期中）下列说法不正确的是（　　） A．量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨互为同位素 B．现代信息社会用于传递信号的光纤的主要成分为二氧化硅 C．将Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl混合反应吸收热量 D．山西博物院陈列的元青花瓷的原料有高岭土Al2Si2O5（OH）4]，也可以表示为Al2O3•2SiO2•2H2O 考点：水泥的主要化学成分、生产原料及其用途 3．（2024秋•浙江月考）Ca3SiO5是硅酸盐水泥的重要成分之一，其相关性质的说法不正确的是（　　） A．金属离子以离子键与阴离子或阴离子骨架结合 B．具有吸水性，需要密封保存 C．能与SO2反应生成新盐 D．所有Si被Al取代则得到铝硅酸盐 考点：玻璃的主要化学成分、生产原料及其用途 4．（2025春•慈溪市期末）玻璃广泛应用于建筑材料和各种器皿。下列物质不是用来生产普通玻璃原料的是（　　） A．纯碱 B．黏土 C．石灰石 D．石英砂 考点：陶瓷的主要化学成分、生产原料及其用途 5．（2025•河南模拟）“南宋持罗盘立人陶俑”是现知世界最早的旱罗盘造型实物。下列叙述错误的是（　　） A．制造陶俑的原料主要是黏土 B．陶俑主要成分是硅酸盐 C．陶俑因含FeO而呈红色 D．烧制陶俑过程发生了化学变化 知识2 新型无机非金属材料☆ 项目 内容 硅 （1）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 （自然界中不存在单质硅） 8 2 +14 4 第三周期第IVA族 （2）物理性质—导电性 硅位于元素周期表第三周期第IVA族，正好处于金属与非金属的过渡位置，其单质的导电性介于导体与绝缘体之间，是应用最为广泛的半导体材料。 （3）化学性质 ①稳定性（常温下硅的化学性质不活泼，只能与F2、氢氟酸和强碱溶液反应） Si+2F2 SiF4 Si+4HF SiF4↑+2H2↑ Si+2NaOH+H2O Na2SiO3+2H2↑ ②还原性 Si+2Cl2 △ SiCl4 Si+O2 △ SiO2 Si+C 高温 SiC Si+2N2 高温 Si3N4（氮化硅，新型陶瓷材料） （4）高纯硅的制备：晶体硅中的杂质会影响其导电性能，因此必须制备高纯度的硅（如含硅质量分数为99.9999%）。 工业上制备高纯硅，一般需要先制得纯度为98%左右的粗硅，再以其为原料制备高纯硅。例如，可以将粗硅转化为三氯硅烷（SiHCl3），再经过氢气还原得到高纯硅（如下所示）。 步骤 反应化学方程式 粗硅的制取 SiO2+2C 1800~2000℃ Si（粗）+2CO↑ 粗硅的提纯 粗硅与HCl反应：Si（粗）+3HCl 300℃ SiHCl3+H2 H2还原：SiHCl3+H2 1100℃ Si（纯）+3HCl （5）高纯硅的用途：广泛应用于信息技术和新能源技术领域。利用其半导体性能可以制成计算机、通信设备和家用电器等的锌片，以及光伏电站、人造卫星和电动汽车等的硅太阳能电池。 二氧化硅 （1）化学性质 ①SiO2是酸性氧化物，虽然不溶于水，但能与碱、碱性氧化物发生化学反应。 SiO2+2NaOH NaSiO3+H2O SiO2+CaO 高温 CaSiO3 ②SiO2不溶于一般的酸，但易与氢氟酸反应。 SiO2+4HF SiF4↑+2H2O 氢氟酸可用作玻璃刻蚀剂。 ③在高温下，SiO2能与CaCO3和Na2CO3反应 SiO2+CaCO3 高温 CaSiO3+CO2↑ SiO2+Na2CO3 高温 Na2SiO3+CO2↑ ④SiO2具有弱氧化性，在高温下能被焦炭还原为Si。 SiO2+C 高温 Si+2CO↑ （2）二氧化硅的用途 二氧化硅可用来生产光导纤维。光导纤维导光能力强，通信容量大，抗干扰性能好，传输的信号不容易衰减，能有效提高通信效率。 新型陶瓷 组成 不再限于传统的硅酸盐体系 特性和功能 在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特征和功能 实例 碳化硅（SiC） 硬度大：用作砂纸和砂轮的磨料 可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料 碳纳米材料 在能源、信息、医药等领域有着广阔的应用前景。 名称 结构或性能 意义或用途 富勒烯 由碳原子构成的一些列笼形分子的总称，C60是富勒烯的代表物 C60的发现开启了碳纳米材料研究和应用的新时代 碳纳米管 比表面积大，有相当高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 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的应用研究不断深入 · 例题 考点：硅的性质及用途 6．（2026•泰安一模）下列有关岱庙建筑构件说法错误的是（　　） 木斗拱 琉璃瓦 基石 青瓦 A．木斗拱的主要成分是纤维素 B．琉璃瓦主要成分SiO2，其硬度较大 C．基石所采用的青石属于硅酸盐材料 D．瓦坯烧制后期，向窑内加水，得青瓦 考点：高纯硅的制备 7．（2025•云南）稻壳制备纳米Si的流程图如图。下列说法错误的是（　　） A．SiO2可与NaOH溶液反应 B．盐酸在该工艺中体现了还原性 C．高纯Si可用于制造硅太阳能电池 D．制备纳米Si：SiO2+2MgSi+2MgO 考点：二氧化硅的性质及用途 8．（2025秋•随州期中）科技强国，近年来我国科技在各个领域都有重大进展。下列说法正确的是（　　） A．量子通信材料螺旋碳纳米管TEM与石墨烯都属于胶体 B．载人火箭逃逸系统复合材料中的酚醛树脂属于有机高分子材料 C．华为Pura80Pro手机搭载的处理器是麒麟9020芯片，其主要成分是晶体SiO2 D．用蚕丝合成高强度、高韧性“蜘蛛丝”，蚕丝的主要成分为纤维素 考点：碳纳米材料 9．（2025•四川学业考试）美国科学家用某有机分子和球形笼状分子C60制成了“纳米车”（如图所示），每辆“纳米车”是由一个有机分子和4个C60分子构成，直径约6到9纳米。下列说法正确的是（　　） A．用激光笔照射该物质分散在蒸馏水中形成的分散系，光线通过时出现明亮的光路 B．人们用肉眼可以清晰看到“纳米车”的运动 C．C60是一种新型的化合物 D．C60与石墨不是同素异形体 · 中考真题 考点：硅的性质及用途 1．（2025•湖北）下列描述不能正确地反映事实的是（　　） A．室温下SiO2与碳不发生反应，高温下可生成Si和CO B．室温下苯与溴不发生反应，温度升高生成大量溴苯 C．通常含硒的化合物有毒性，但微量硒元素有益健康 D．某些镇痛类生物碱可用于医疗，但滥用会危害健康 考点：高纯硅的制备 2．（2025•云南）稻壳制备纳米Si的流程图如图。下列说法错误的是（　　） A．SiO2可与NaOH溶液反应 B．盐酸在该工艺中体现了还原性 C．高纯Si可用于制造硅太阳能电池 D．制备纳米Si：SiO2+2MgSi+2MgO 考点：硅酸盐的性质与用途 3．（2025•河南）活字印刷术极大地促进了世界文化的交流，推动了人类文明的进步。下列“活字”字坯的主要成分为硅酸盐的是（　　） A．泥活字 B．木活字 C．铜活字 D．铅活字 A．A B．B C．C D．D 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2026/3/6 23:41:04；用户：理化老师；邮箱：18241224808；学号：42782977 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