第04讲 碳、硅及无机非金属材料（复习讲义）（天津专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

该高中化学高考复习讲义聚焦碳、硅及无机非金属材料核心考点，按单质及氧化物、硅酸硅酸盐、无机非金属材料逻辑层次系统梳理知识，通过命题透视研判考情，思维建模构建框架，考点精讲（知识解构、考向破译、解题妙招）拆解核心，真题溯源感知考向，形成完整复习链条。 讲义突出本土工业情境（如高纯硅制备、滨海碳回收）与新型材料辨析，采用考向分类突破策略，如硅制取流程分析培养科学思维，硅酸盐改写方法强化证据推理，配合分层变式训练，助力学生高效构建解题范式，为教师把控复习节奏提供精准考情与方法指导。

第04讲 碳、硅及无机非金属材料 内容导航 ( 01 ) ( 命题透视·考情前瞻 ) ( 对标素养，研判高考命题趋势 ) ( 02 ) ( 思维建模·脉络梳理 ) ( 搭建知识框架，构建系统思维 ) ( 03 ) ( 考点精讲·靶向突破 ) ( 拆解核心考点，归纳解题范式 ) ( 考点一 碳、硅单质及氧化物 知识解构 知识点1 C、Si单质的存在形态、性质及用途 ∣ 知识点2 二氧化硅和二氧化碳的比较 考向破译 考向1 硅和二氧化硅的特性 ∣ 考向2 硅的制取方法 解题妙招1 在设计制备纯硅的实验题中，常遇到的知识点 考点二 硅酸、硅酸盐 知识解构 知识点1 硅酸和硅酸盐 考向破译 考向1 硅酸和硅酸盐 解题妙招1 硅酸盐改写成氧化物形式的方法 考点 三 无机非金属材料 知识解构 知识点1 传统无机非金属材料 ∣ 知识点2 新型无机非金属材料 考向破译 考向1 传统无机非金属材料 ∣ 考向2 新型无机非金属材料 ) ( 04 ) ( 真题溯源·考向感知 ) ( 溯源真题逻辑，感知高考考向 ) 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理—五年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 碳及其 化合物 天津卷T9 天津卷T3 天津卷T3、T4 天津卷T1、T12 硅及其 化合物 天津卷T4、T5 天津卷T4 天津卷T2 无机非 金属材料 天津卷T6、 天津卷T1、T4 天津卷T1 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 1强化本土工业情境信息提取，高纯硅、滨海废气碳回收成为主流工业载体； 2.传统硅酸盐（玻璃、陶瓷）保留基础判断，新增新型无机非金属材料（氮化硅、碳化硅、石墨烯）辨析； 3.碳模块大幅联动水溶液平衡：多元碳酸盐分步滴定、CO、HCO水解；硅模块侧重流程除杂、陌生氧化还原配平； 4.玻璃制备反应原理、SiO2不能用玻璃试剂瓶盛放HF原因、高纯硅多步提纯工艺评价； ►复习目标： 知道无机非金属材料等常见材料类型，结合实例认识材料组成、性能与应用的联系 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 碳、硅单质及氧化物 知●识●解●构 知识点1 C、Si单质的存在形态、性质及用途 1．自然界中的碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素因有亲氧性，所以仅有化合态。碳单质主要有金刚石、石墨、C60等同素异形体，硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。 2．单质的结构、物理性质与用途比较 碳 硅 结构 金刚石：空间网状结构，石墨：层状结构 晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构 物理 性质 金刚石熔点高、硬度大 石墨熔点高、质软，有滑腻感 晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、硬度大、熔点高 用途 金刚石用作切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯 晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池 3．碳、硅单质的化学性质——还原性 碳、硅的最外层都是4个电子，位于元素周期表的第ⅣA族，不容易失也不容易得电子，通常化学性质稳定，但在一定条件下也能与许多物质发生化学反应，一般表现为还原性(如图)。 (1)碳的还原性 碳有重要的用途，除了在氧气中燃烧利用其热能外，还能用于金属冶炼(如铜)、制取粗硅、生产水煤气等，完成上图转化关系中①～④的化学方程式。 ①CO2＋C2CO； ②SiO2＋2CSi＋2CO↑； ③C＋H2O(g)CO＋H2； ④2CuO＋C2Cu＋CO2↑。 碳的还原性还表现为可将强氧化性的浓硫酸、浓硝酸分别还原为SO2和NO2，本身被氧化为CO2。 (2)硅的化学性质不活泼，在常温下只能与氟气(F2)、氢氟酸(HF)、强碱反应，不能与氢气、氧气、氯气、硫酸、硝酸反应，加热时能与氧气、氯气反应。 完成上图转化关系中⑥～⑧的化学方程式。 ⑥Si＋2Cl2SiCl4； ⑦Si＋2F2===SiF4； ⑧Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。 得分速记 (1)自然界中无游离态的硅，硅是很好的半导体材料，是制作光电池的材料。SiO2不导电，是制作光导纤维的材料。 (2)工业上制备粗硅，是用过量的C和SiO2在高温下反应，由于C过量，生成的是CO而不是CO2，该反应必须在隔绝空气的条件下进行。 (3)用石英砂和焦炭制备粗硅的反应必须要隔绝空气在电炉中进行，得到的氧化产物是CO而不是CO2。 (4)硅与碱溶液反应时，硅为还原剂，H2O为氧化剂。Si＋2NaOH＋4H4e－2O===Na2SiO3＋2H2↑＋3H2O。 (5)粗硅中含碳等杂质，与Cl2反应生成的SiCl4中也含CCl4等杂质，经过分馏提纯SiCl4后，再用H2还原，得到高纯度硅。 知识点2 二氧化硅和二氧化碳的比较 物质 二氧化硅 二氧化碳 结构 立体网状结构，不存在单个分子 存在单个CO2分子 主要物理性质 硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水 熔、沸点低，常温下为气体，微溶于水 化 学 性 质 与水反应 不反应 CO2＋H2OH2CO3 与酸反应 只与氢氟酸反应： SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O 不反应 与碱(NaOH) 反应 SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞) CO2少量：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O； CO2过量：CO2＋NaOH===NaHCO3 与盐反应 如与Na2CO3反应：SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑ 如与Na2SiO3反应：Na2SiO3＋H2O＋CO2(不足)===H2SiO3↓＋Na2CO3或Na2SiO3＋2H2O＋2CO2(足量)===H2SiO3↓＋2NaHCO3 与碱性氧化物反应 如与CaO反应：SiO2＋CaOCaSiO3 如与Na2O反应：Na2O＋CO2===Na2CO3 用途 光导纤维、光学仪器、电子部件 制饮料、制碳酸盐 得分速记 (1)氢氟酸不能用玻璃容器盛放；NaOH溶液能用玻璃试剂瓶，但不能用玻璃塞。 (2)酸性氧化物一般能与水反应生成酸，但SiO2不溶于水；酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能与HF反应。 (3)SiO2虽然即能与NaOH溶液反应，又能与氢氟酸反应，但不属于两性氧化物，属于酸性氧化物。 (4)酸性氧化物一般和水反应生成相应的酸，SiO2虽然是H2SiO3的酸酐，但它不与水反应，不能直接与水作用制备H2SiO3。 (5)不能依据反应2C＋SiO2Si＋2CO↑来说明C的还原性比Si强，也不能依据反应SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑来说明SiO2水化物的酸性比H2CO3强。 考●向●破●译 考向1 硅和二氧化硅的特性 例1（25-26高三下·天津·开学考试）2026年央视春晚以“科技赋能”为亮点，呈现了《武 BOT》《智造未来》等融合机器人与人工智能的精彩节目，彰显了我国新质生产力的蓬勃发展。下列说法错误的是 A．表演武术的机器人机身采用的高强度铝合金，属于金属材料，其硬度大于纯铝 B．机器人伺服电机使用的稀土永磁材料中，稀土元素钕(Nd)属于镧系元素，在周期表中位于第六周期 C．晚会舞台的AR／XR沉浸式视觉效果，其核心技术芯片的主要成分为高纯单晶硅，二氧化硅常用于制造光导纤维 D．春晚舞台使用的干冰特效，是分子内共价键断裂形成气态二氧化碳的过程 【答案】D 【解析】A．铝合金属于金属材料，合金硬度一般大于其成分纯金属，因此铝合金硬度大于纯铝，A不符合题意； B．钕属于镧系元素，元素周期表中镧系元素位于第六周期，B不符合题意； C．芯片的主要成分为高纯单晶硅，二氧化硅是制造光导纤维的主要材料，C不符合题意； D．干冰升华变为气态二氧化碳属于物理变化，仅破坏二氧化碳分子间的分子间作用力，分子内的共价键不会发生断裂，D符合题意； 故答案选D。 【变式1·变载体】（25-26高三上·天津·阶段检测）化学与生活、生产和科技密切相关。下列有关说法中正确的是 A．聚氯乙烯塑料可用作不粘锅的耐热涂层 B．二氧化硅能导电，并且有硬度和柔韧度，可作光导纤维 C．超高分子量聚乙烯可用于制作防弹服，属于有机高分子材料 D．乙醇添加到汽油中能有效减少汽车尾气中氮氧化物的排放 【答案】C 【解析】A．聚氯乙烯（PVC）耐热性差，高温分解会释放有毒气体，不粘锅涂层通常用聚四氟乙烯，A错误； B．二氧化硅不导电，光导纤维利用其高透明度和光传导性能，而非导电性，B错误； C．超高分子量聚乙烯是长链有机高分子材料，具有高强度特性，适合制作防弹服，C正确； D．乙醇添加主要减少CO和烃类排放，氮氧化物生成与燃烧温度有关，乙醇可能降低温度从而减少部分NOx，但“有效减少”表述不严谨，D不符合题意； 故选C。 【变式2】（2026·天津河东·一模）下列方程式与所给事实不相符的是 A．活泼金属铝从氧化铁中置换铁：Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3 B．Na2O2吸收CO2并供给O2：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 C．碳还原SiO2制备Si：SiO2+CSi+CO2 D．SO2氧化H2S的反应：SO2+2H2S=3S+2H2O 【答案】C 【解析】A．铝的活泼性大于铁，铝在高温下可从氧化铁中置换出铁，反应原理为Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3，故A正确； B．过氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，故B正确； C．碳还原SiO2制备粗硅时，高温下产物是CO而非CO2，反应方程式为，故C错误； D．二氧化硫和硫化氢发生归中反应生成硫单质和水，反应方程式为SO2+2H2S=3S↓+2H2O，故D正确； 选C。 【变式3】（25-26高三上·天津·阶段检测）下列有关物质性质与用途对应关系错误的是 A．浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂 B．金属铝具有还原性，可用于冶炼金属 C．单晶硅熔点高，可用于制造芯片 D．Fe3+具有氧化性，可用氯化铁溶液腐蚀铜电路板 【答案】C 【解析】A．浓硫酸的吸水性使其能作为干燥剂，用途正确，A正确； B．铝的还原性使其在铝热反应中可冶炼金属，用途正确，B正确； C．单晶硅用于芯片制造主要依赖其半导体性质，而非熔点高，性质与用途对应错误，C错误； D．Fe3+的氧化性使其与铜反应腐蚀铜电路板，用途正确，D正确； 故选C。 考向2 硅的制取方法 例2（25-26高三下·天津·开学考试）利用自然资源制备相关化学物质，下列是常见化工产品的制备流程，其中不符合实际工业流程的是 A．铝土矿溶液铝 B．石英砂粗硅高纯硅 C． D．提取食盐后的母液含的液体含的溶液纯溴 【答案】C 【解析】A．铝土矿加入溶液过滤得到溶液，通入过量生成沉淀，过滤得到固体，再经过灼烧得到固体，电解熔融得到，符合拜耳法工艺，A正确； B．石英和碳高温反应生成粗硅和一氧化碳，粗硅和氯化氢反应生成，再被氢气还原得到精硅，符合工业流程，B正确； C．工业上利用接触法制备硫酸，其流程为：高温煅烧生成气体，经催化氧化生成，再用浓硫酸吸收得到发烟硫酸，最后稀释得到成品硫酸。题干中与水反应生成，再氧化成的路线反应速率慢、产率低且易形成酸雾，不符合工业生产实际，C错误； D．提取食盐后的母液中含，通入后置换出，再用热空气吹出，接着用和水吸收生成，再经氧化提溴，符合工业流程，D正确； 故答案选C。 解题妙招 在设计制备纯硅的实验题中，常遇到的知识点 (1)高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅： SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑ (2)粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3： Si＋3HClSiHCl3＋H2 (3)粗硅与干燥Cl2反应制得SiCl4： Si(粗)＋2Cl2SiCl4 (4)SiHCl3与过量H2在高温下反应制得纯硅： SiHCl3＋H2Si(纯)＋3HCl (5)SiCl4与过量H2在高温下反应制得纯硅： SiCl4＋2H2Si(纯)＋4HCl (6)SiO2＋2Mg2MgO＋Si (7)SiHCl3、SiCl4能与水发生反应： SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋3HCl＋H2↑　SiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HCl (8)SiH4在空气中易自燃： SiH4＋2O2===SiO2＋2H2O 【变式1·变载体】（25-26高三上·天津南开·期中）稻壳制备纳米Si的流程图如下。 下列说法正确的是 A．纳米Si属于胶体 B．盐酸在该工艺中体现了还原性 C．高纯可用于制造硅太阳能电池 D．制备纳米Si： 【答案】D 【分析】稻壳在一定条件下制备纳米SiO2，纳米SiO2和Mg在650℃发生置换反应生成MgO和纳米Si，加盐酸将MgO转化为MgCl2，过滤、洗涤、干燥得到纳米Si。 【解析】A．纳米Si是纯净物，不属于胶体，故A错误； 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．Si是良好的半导体材料，高纯Si可用于制造硅太阳能电池，无此用途，故C错误； 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，故D正确； 故选：D。 【变式2·变题型】（25-26高三上·天津西青·阶段检测）在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是 A．硫酸工业： B．硝酸工业： C．制备高纯硅： D．制：海水NaCl溶液 【答案】D 【解析】A．在硫酸工业中，与在高温下反应生成，而非直接生成；需通过的催化氧化得到。因此，该转化不能实现，A错误； B．在硝酸工业中，催化氧化可生成，但不能直接与水反应生成；需先氧化为，再与水反应。因此，该转化不能实现，B错误； C．制备高纯硅时，不溶于盐酸，无法直接反应生成；工业上需先通过碳还原制粗硅，再与反应得。因此，该转化不能实现，C错误。 D．制时，海水经提纯得溶液，再通过氨碱法（通入和）生成沉淀，加热分解即可得。该转化在工业上可实现，D正确。 则该题选D。 【变式3·变考法】（24-25高三上·天津·期末）工业上制备高纯硅的流程如图所示，下列说法错误的是 A．Si和C是同一主族元素，所以和均是分子晶体 B．石英砂转化为粗硅的化学方程式为： C．石英砂是制备普通玻璃的原料之一 D．利用高纯硅的半导体性能可制成光伏电站、电动汽车等的硅太阳能电池 【答案】A 【分析】石英砂主要成分为，和过量焦炭发生反应，得到粗硅。时粗硅和发生反应，生成的和在时发生反应，得到高纯硅。据此分析解答。 【解析】A．是共价晶体，二氧化碳是分子晶体，A错误； B．利用碳的还原性还原出石英砂中的硅，产物是粗硅和一氧化碳，B正确； C．制备普通玻璃的主要原料包括纯碱、石灰石和石英‌‌（二氧化硅），C正确； D．高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域，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芯片,以及光伏电站、人造卫星和电动汽车等的硅太阳能电池，D正确； 故选A。 考点二 硅酸、硅酸盐 知●识●解●构 知识点1 硅酸和硅酸盐 1．硅酸 硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸不能(填“能”或“不能”)使紫色石蕊溶液变红色。 ①硅酸不稳定，受热易分解：H2SiO3SiO2＋H2O。 ②硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O。 ③硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强，常用作干燥剂。 2．硅酸盐（以Na2SiO3为例） ①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。 ②它能与酸性比硅酸强的酸反应，分别写出以下化学方程式： 与盐酸反应：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓。 与CO2水溶液反应：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。 ③用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。 得分速记 (1)硅酸盐大多难溶于水，常见可溶性硅酸盐是硅酸钠，其水溶液称为泡花碱或水玻璃，但却是盐溶液。 (2)H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以有Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但高温下Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑也能发生，原因可从两个方面解释：①硅酸盐比碳酸盐稳定；②从化学平衡角度，由高沸点难挥发固体SiO2制得低沸点易挥发的CO2气体。 (3)氧化物形式只表示硅酸盐的组成而不表示其结构，切不可认为硅酸盐是由氧化物混合而成的。 考●向●破●译 考向1 硅酸和硅酸盐 例1（2026·天津和平·二模）天津有丰富饮食文化、民俗特色和著名建筑。下列说法错误的是 A．桂发祥十八街麻花，材质中的面粉属于糖类物质 B．狗不理包子，猪瘦肉馅中的主要原料属于蛋白质类物质 C．泥人张彩塑，材质中红色黏土属于有机物质 D．著名的解放桥，材质中钢材属于合金 【答案】C 【解析】A．面粉主要成分为淀粉，淀粉属于多糖，A正确； B．猪瘦肉的主要成分是蛋白质，所以瘦肉馅主要原料属于蛋白质类物质，B正确； C．红色黏土的主要成分是硅酸盐，硅酸盐属于无机物，不属于有机物质，C错误； D．钢材是性能优良的铁合金， D正确； 故选C。 解题妙招 硅酸盐改写成氧化物形式的方法 (1)氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。 (2)氧化物前计量数的配置原则：按配置前后原子个数守恒原则配置各氧化物的计量数，并写在相应氧化物前面，且不同氧化物之间以“·”隔开。写成氧化物后，原化学式中的各元素、原子的个数比应保持不变。 (3)当氧化物计量数出现分数时应化为整数，如钾长石：KAlSi3O8不能写成K2O·Al2O3·3SiO2，应写成K2O·Al2O3·6SiO2。 【变式1·变载体】（2026·天津东丽·一模）下列材料属于金属材料的是 A．钛合金 B．酚醛树脂 C．氮化硅陶瓷 D．硅酸盐玻璃 【答案】A 【解析】A．钛合金是金属钛制成的合金，属于金属材料，A正确； B．酚醛树脂是苯酚和甲醛聚合得到的有机合成高分子材料，不属于金属材料，B错误； C．氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，不属于金属材料，C错误； D．硅酸盐玻璃属于传统无机非金属材料，不属于金属材料，D错误； 故答案选A。 【变式2】（2025·天津南开·一模）文物承载灿烂文明，传承历史文化。下列文物的主要材质属于硅酸盐的是 A．战国水晶杯 B．北朝彩绘菩萨石膏像 C．兽首玛瑙杯 D．三彩载乐骆驼俑 【答案】D 【解析】A．水晶杯的主要材质为二氧化硅，不属于硅酸盐，A不符合题意； B．石膏像的主要成分为CaSO4∙2H2O，不属于硅酸盐，B不符合题意； C．玛瑙杯的主要材质为二氧化硅，不属于硅酸盐，C不符合题意； D．三彩载乐骆驼俑为低温釉陶器，主要材质属于硅酸盐材料，D符合题意； 故选D。 【变式3】化学与生产生活、科技密切相关。下列应用中所用到的主要物质属于无机非金属材料的是 A．潜艇降噪所用的橡胶消声瓦 B．制造飞机材料所用的硬铝 C．制造医用材料所用的聚乳酸 D．亚冬会冰壶所用花岗岩 【答案】D 【解析】A．橡胶是一种有机高分子化合物，A错误； B．硬铝密度小、强度高、抗腐蚀能力强，可用作飞机材料，硬铝属于金属材料，B错误； C．聚乳酸具有良好的生物相容性和生物可吸收性，因此可用于制造医用材料，聚乳酸属于有机高分子化合物，C错误； D．花岗岩的主要成分是石英、云母、长石等矿物，属于无机非金属材料，D正确； 故答案选D。 考点三 无机非金属材料 知●识●解●构 知识点1 传统无机非金属材料 水泥 玻璃 陶瓷 主要原料 　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 知识点2 新型无机非金属材料 类别 主要特性 典型示例 主要用途 半导体材料 通信容量大、抗干扰性能好 芯片、光导纤维、硅太阳能电池 计算机、家用电器、光伏电站、通信设备等 电学材料 高强度、优良的电学性能 富勒烯、碳纳米管、石墨烯 复合材料、电池、传感器、光电器件、超级电容器等 新 型 陶 瓷 高温结 构陶瓷 耐高温、抗氧化、耐腐蚀 碳化硅、氮化硅陶瓷 用于火箭发动机、汽车发动机、高温电极材料等 超导 陶瓷 具有超导性 Y－Ba－Cu－O系超导陶瓷 用于电力、交通、医疗等领域 透明 陶瓷 具有光学特性、耐高温、绝缘性好 氧化铝、氧化钇等氧化物透明陶瓷 用于高压钠灯、激光器和高温探测窗等 压电 陶瓷 能实现机械能与电能的相互转化 钛酸盐和锆酸盐等 用于滤波器、扬声器、超声波探伤器和点火器等 生物 陶瓷 具有生物功能 氧化铝陶瓷 人造骨、人造关节等 得分速记 （1）传统无机非金属材料与新型无机非金属材料的区别 类别 传统无机非金属材料 新型无机非金属材料 主要 特性 ①抗腐蚀、耐高温； ②质脆、经不起热冲击 ①高强度、硬度，耐高温； ②具有电学特性； ③具有光学特性； ④具有生物功能 （2）水泥、玻璃与陶瓷是三大传统无机非金属材料；碳化硅、氮化硅等是新型无机非金属材料。 （3）玻璃中含有二氧化硅，因此氢氟酸可用于雕刻玻璃，盛放氢氟酸不能用玻璃瓶而用塑料瓶。 考●向●破●译 考向1 传统无机非金属材料 例1（2025·天津宁河·一模）关于博物馆典藏文物的相关化学知识，判断错误的是 A．太保鼎(西周)的材质是青铜，青铜属于合金 B．竹简(汉)的成分之一纤维素属于天然高分子 C．白釉龙柄联腹传瓶(隋)，其材质是陶瓷，陶瓷属于无机非金属材料 D．乾隆款珐琅彩芍药雉鸡图玉壶春瓶(清)，其珐琅彩由矿物颜料经高温烧制而成，该颜料属于有机化合物 【答案】D 【解析】A．青铜是铜锡合金，属于合金，A正确； B．纤维素属于糖类，属于天然有机高分子，B正确； C．陶瓷是硅酸盐产品，属于无机非金属材料，C正确； D．珐琅彩由矿物颜料经高温烧制而成，属于无机化合物，D错误； 故选D。 解题妙招 【变式1·变载体】视觉材料在显示与成像技术中应用广泛。下列说法不正确的是 A．树脂镜片的主要成分是聚碳酸酯，可通过缩聚反应合成 B．数码相机感光元件CMOS芯片的单晶硅，属于分子晶体 C．普通光学玻璃的主要成分是硅酸盐，属于传统无机非金属材料 D．变色眼镜在光照下变暗是卤化银分解所致，此过程为化学变化 【答案】B 【解析】A．聚碳酸酯（如PC材料）通常由双酚A与碳酸酯类单体通过缩聚反应制得，A正确； B．单晶硅中每个硅原子与周围四个硅原子形成共价键，构成空间网状结构，其高熔点、高硬度的特性符合原子晶体特征（如金刚石结构），B错误； C．普通光学玻璃的主要成分为硅酸钠（Na2SiO3）、硅酸钙（CaSiO3）等硅酸盐，属于典型的传统无机非金属材料（如陶瓷、水泥），C正确； D．变色眼镜中的卤化银（如AgBr）在光照下发生分解反应，如，生成了能吸收可见光的银单质微粒而使镜片变暗，该过程属于化学变化，D正确； 故选B。 【变式2】（25-26高三上·天津·期中）自主创新是我国成为世界科技强国的关键支点。通过持续不断的科技创新，我国已在科技领域取得了显著成就。下列说法正确的是 A．小米汽车车身采用钢铝合金材料，相对于纯铝具有硬度大熔点高的特点 B．制造新型飞机的材料中使用的高温结构陶瓷材料——氮化硅属于硅酸盐 C．制造5G芯片的高纯度单晶硅属于无机非金属材料 D．在生产生活及科技领域发挥重要作用的石墨烯属于有机物 【答案】C 【解析】A．合金的熔点通常低于其成分金属，硬度大于其成分金属，则钢铝合金的熔点低于纯铝，A错误； B．硅酸盐的定义是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，其结构中含有等硅酸盐基团，氮化硅仅由硅和氮两种元素组成，属于新型高温结构陶瓷，不属于硅酸盐，B错误； C．单晶硅属于无机非金属材料，是半导体领域的核心材料，C正确； D．石墨烯属于碳单质，不是化合物，更不是有机物，D错误； 故答案选C。 【变式3】（25-26高三上·天津河北·期中）中华上下五千年的历史长河中，有先人们对器具材料的制造同时也有现代的科技对传统材料的改进和重塑，下列相关说法错误的是 A．青花瓷属于传统无机非金属材料 B．制作三星堆中的青铜巨人的青铜属于合金 C．华为WatchGT5Pro使用的钛金属表带具有抗腐蚀、强度大等特点 D．华为Mate70RS系列手机在机身背面上采用的新型功能陶瓷的主要成分是硅酸盐 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】A．青花瓷是传统陶瓷，陶瓷属于传统无机非金属材料，A正确； B．青铜是铜锡合金，属于合金材料，B正确； C．钛金属具有强度大、抗腐蚀等优良性能，适合制作表带，C正确； D．新型功能陶瓷（如氧化铝、氮化硅陶瓷等）主要成分不是硅酸盐，传统陶瓷主要成分为硅酸盐，D错误； 故选D。 考向2 新型无机非金属材料 例2（25-26高三上·天津和平·开学考试）化学与工农业生产、生活密切相关，下列说法中不正确的是 A．天津博物馆馆藏西周太保鼎(西周)的材质是青铜，青铜属于合金 B．“天津狗不理包子”主要原料之一面粉中富含淀粉，淀粉为天然有机高分子 C．2023年，中国科学院天津工业生物技术研究所实现了二氧化碳到糖的精准全合成，是直线形的非极性分子 D．2025年10月，第七届中国天津国际直升机博览会在空港经济区举行。石墨烯在直升机上的应用日趋成熟，石墨烯属于有机分子材料 【答案】D 【解析】A．青铜是铜锡合金，西周太保鼎材质为青铜，属于合金，A正确； B．面粉富含淀粉，淀粉化学式为，相对分子质量很大，属于天然有机高分子，B正确； C．的结构式为O=C=O，是直线形结构，正负电荷中心重合，属于非极性分子，C正确； D．石墨烯是碳元素组成的单质，属于无机非金属材料，不属于有机分子材料，D错误； 故选D。 【变式1·变载体】（2026·天津河西·一模）性质决定用途，下列说法正确的是 A．苯酚消毒是利用其强氧化性破坏病毒蛋白结构 B．在钢铁设备上安装铜片或锌块，避免设备遭受腐蚀 C．是抗氧化剂，能防止葡萄酒中一些成分被氧化 D．碳化硅抗氧化且耐高温，可用作固体电解质 【答案】C 【解析】A．苯酚消毒是通过使病毒蛋白质变性实现的，苯酚不具有强氧化性，A错误； B．铜的金属活动性弱于铁，在钢铁设备上装铜片时，铁会作为原电池负极加快腐蚀，只有装锌块才能保护钢铁，B错误； C．具有还原性，可作为抗氧化剂消耗葡萄酒中的氧气，防止其中的成分被氧化，C正确； D．碳化硅属于共价晶体，没有可自由移动的离子或电子，不具备离子导电性，不能用作固体电解质，D错误； 故选C。 【变式2·变题型】（25-26高三上·天津·阶段检测）我国中科院化学所某研究团队在常压下通过简单反应条件，创制了一种新型碳材料——“单层聚合”，它具有较高的结晶度和良好的热力学稳定性，为碳材料的研究提供了全新的思路。下列叙述正确的是 A．“单层聚合”是一种新型的含碳化合物 B．“单层聚合”和金刚石的性质完全相同 C．将“单层聚合”分散到合适溶剂中形成的分散系属于混合物 D．将“单层聚合”粉碎成纳米颗粒，可能产生丁达尔效应 【答案】C 【解析】A．“单层聚合”是由碳元素组成的单质，不是化合物，A错误； B．“单层聚合”和金刚石组成元素相同，但其结构与金刚石不同，故其性质与金刚石不完全相同，B错误； C．分散系由分散质和分散剂构成，属于混合物，因此将“单层聚合”分散到合适溶剂中形成的分散系属于混合物，C正确； D．将“单层聚合”粉碎成纳米颗粒，只含分散质，不含分散剂，不能形成胶体，故不可能产生丁达尔效应，D错误； 故答案选C。 【变式3·变考法】（2025·天津滨海新区·三模）我国科技发展成就巨大。下列说法正确的是 A．嫦娥三号搭载钚同位素电池：Pu的质量数为94 B．嫦娥六号搭载水升华器进行降温：水升华过程中破坏了H-O键 C．大洋钻探船“梦想”号进行深海油气勘探：深海油气属于纯净物 D．全息投影技术的光电器件所用材料氮化镓为新型无机非金属材料 【答案】D 【解析】A．在原子表示中，钚同位素为，左上角数字表示质量数为238；左下角数字表示质子数为94，所以Pu的质量数为 238，A 错误； B．水升华是物理变化，只是水由固态变为气态，分子间距离增大，破坏的是分子间作用力，H - O 键并未破坏，B 错误； C．深海油气是由多种碳氢化合物等组成的混合物，不是纯净物，C错误； D．氮化镓(GaN)是由氮和镓组成的化合物，属于新型无机非金属材料，D正确； 故答案为：D。 真题溯源·考向感知 1．（2025·天津·高考真题）下列比较结果，错误的是 A．熔点：石英>苯酚 B．热稳定性： C．离子半径： D．分散系中分散质粒子的直径：胶体溶液 【答案】B 【解析】A．石英（）为共价晶体，苯酚为分子晶体，共价晶体熔点高于分子晶体，A正确； B．非金属性：F＞I，简单氢化物的热稳定性HF＞HI，B错误； C．和为同周期阳离子，电子层排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，离子半径：，C正确； D．胶体分散质粒子直径（1-100 nm）大于溶液中溶质粒子（＜1 nm），D正确； 故选B。 2．（2025·天津·高考真题）下列叙述和反应方程式相对应且正确的是 A．实验室制备氨气： B．与盐酸反应： C．常温下，将氯气通入溶液中： D．氯化亚铁溶液中加入稀硝酸：(稀) 【答案】C 【解析】A．实验室制备氨气需要与共热：，单独加热会分解但无法有效收集，A错误； B．不与盐酸反应，B错误； C．常温下通入溶液中，发生反应：，方程式书写正确，C正确； D．稀硝酸与反应时，还原产物应为，方程式为：，D错误； 故答案选C。 3．（2023·天津·高考真题）近年来我国航天事业发展迅速，下列对所涉及化学知识的叙述错误的是 A．“嫦娥五号”取回的月壤样品中含有天然玻璃物质，玻璃是晶体 B．“天舟六号”壳体使用了铝合金，合金是金属材料 C．“长征七号”采用了液氧煤油发动机，煤油是混合物 D．“天宫”空间站新补充了一批氙推进剂，氙是稀有气体 【答案】A 【解析】A．玻璃是非晶体，A错误； B．合金和金属单质是金属材料，B正确； C．煤油为碳原子数C11-C17的高沸点烃类混合物，主要成分是饱和烃类，还含有不饱和烃和芳香烃，煤油为混合物，C正确； D．氙是第5周期0族元素，属于稀有气体，D正确； 故答案为：A。 4．（2023·天津·高考真题）下列常见物质及用途，错误的是 A．氢氧化铝可用于治疗胃酸过多 B．SiO2可用于制造光导纤维 C．Fe2O3是铁红，可以用作染料 D．钠起火，可以使用水基灭火器扑灭 【答案】D 【解析】A．胃酸中含有HCl，氢氧化铝可以与HCl反应，能用于治疗胃酸过多，A正确； B．SiO2具有良好的光学特性，可用于制造光导纤维，B正确； C．Fe2O3是一种红色粉末，俗称铁红，常用作红色染料，C正确； D．钠能与水反应生成易燃性气体氢气，不能使用水基灭火器扑灭，D错误； 故选D。 5．（2023·天津·高考真题）下列性质不能用于判断C、的非金属性强弱的是 A．元素的电负性 B．最高价氧化物的熔点 C．简单氢化物的热稳定性 D．最高价氧化物对应的水化物的酸性 【答案】B 【解析】A．电负性越大，元素的非金属性越强，故不选A； B．最高价氧化物的熔点，与化学键或分子间作用力有关，与元素非金属性无关，故选B； C．简单氢化物的越稳定，元素非金属性越强，故不选C； D．最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，元素非金属性越强，故不选D； 选B。 6．（2022·天津·高考真题）一定条件下，石墨转化为金刚石吸收能量。下列关于石墨和金刚石的说法正确的是 A．金刚石比石墨稳定 B．两物质的碳碳键的键角相同 C．等质量的石墨和金刚石中，碳碳键数目之比为4∶3 D．可以用X射线衍射仪鉴别金刚石和石墨 【答案】D 【解析】A．石墨转化为金刚石吸收能量，则石墨能量低，根据能量越低越稳定，因此石墨比金刚石稳定，故A错误； B．金刚石是空间网状正四面体形，键角为109°28′，石墨是层内正六边形，键角为120°，因此碳碳键的键角不相同，故B错误； C．金刚石是空间网状正四面体形，石墨是层内正六边形，层与层之间通过范德华力连接，1mol金刚石有2mol碳碳键，1mol石墨有1.5mol碳碳键，因此等质量的石墨和金刚石中，碳碳键数目之比为3∶4，故C错误； D．金刚石和石墨是两种不同的晶体类型，因此可用X射线衍射仪鉴别，故D正确。 综上所述，答案为D。 7. （2024·天津·高考真题）关于天津博物馆典藏文物的相关化学知识，判断错误的是 A. 太保鼎(西周)的材质是青铜，青铜属于合金 B. 《雪景寒林图》(北宋)的材质是绢(蚕丝织品)，绢属于天然高分子制品 C. 白釉龙柄联腹传瓶(隋)，其材质是陶瓷，陶瓷属于无机非金属材料 D. 乾隆款珐琅彩芍药雄鸡图玉壶春瓶(清)，其珐琅彩由矿物颜料经高温烧制而成，该颜料属于有机化合物 【答案】D 【解析】A．青铜是铜锡合金，属于合金，A正确； B．蚕丝织品的主要成分是蛋白质，属于天然高分子材料，B正确； C．陶瓷是硅酸盐材料，属于无机非金属材料，C正确； D．珐琅彩的矿物颜料多为金属氧化物或无机盐，属于无机化合物，D错误； 故答案选D。 8. （2024·天津·高考真题）我国学者在碳化硅()表面制备出超高迁移率半导体外延石墨烯。下列说法正确的是 A. 是离子化合物 B. 晶体的熔点高、硬度大 C. 核素的质子数为8 D. 石墨烯属于烯烃 【答案】B 【解析】A．SiC由非金属元素Si和C通过共价键结合，属于共价化合物而非离子化合物，A错误； B．SiC晶体结构与金刚石类似，属于共价晶体，因此熔点高、硬度大，B正确； C．核素是碳的同位素，碳的质子数为6，与中子数无关，C错误； D．石墨烯是碳的单质，属于无机物，而烯烃是含碳碳双键的有机物，D错误； 故选B。 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第04讲 碳、硅及无机非金属材料 内容导航 ( 01 ) ( 命题透视·考情前瞻 ) ( 对标素养，研判高考命题趋势 ) ( 02 ) ( 思维建模·脉络梳理 ) ( 搭建知识框架，构建系统思维 ) ( 03 ) ( 考点精讲·靶向突破 ) ( 拆解核心考点，归纳解题范式 ) ( 考点一 碳、硅单质及氧化物 知识解构 知识点1 C、Si单质的存在形态、性质及用途 ∣ 知识点2 二氧化硅和二氧化碳的比较 考向破译 考向1 硅和二氧化硅的特性 ∣ 考向2 硅的制取方法 解题妙招1 在设计制备纯硅的实验题中，常遇到的知识点 考点二 硅酸、硅酸盐 知识解构 知识点1 硅酸和硅酸盐 考向破译 考向1 硅酸和硅酸盐 解题妙招1 硅酸盐改写成氧化物形式的方法 考点 三 无机非金属材料 知识解构 知识点1 传统无机非金属材料 ∣ 知识点2 新型无机非金属材料 考向破译 考向1 传统无机非金属材料 ∣ 考向2 新型无机非金属材料 ) ( 04 ) ( 真题溯源·考向感知 ) ( 溯源真题逻辑，感知高考考向 ) 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理—五年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 碳及其 化合物 天津卷T9 天津卷T3 天津卷T3、T4 天津卷T1、T12 硅及其 化合物 天津卷T4、T5 天津卷T4 天津卷T2 无机非 金属材料 天津卷T6、 天津卷T1、T4 天津卷T1 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 1强化本土工业情境信息提取，高纯硅、滨海废气碳回收成为主流工业载体； 2.传统硅酸盐（玻璃、陶瓷）保留基础判断，新增新型无机非金属材料（氮化硅、碳化硅、石墨烯）辨析； 3.碳模块大幅联动水溶液平衡：多元碳酸盐分步滴定、CO、HCO水解；硅模块侧重流程除杂、陌生氧化还原配平； 4.玻璃制备反应原理、SiO2不能用玻璃试剂瓶盛放HF原因、高纯硅多步提纯工艺评价； ►复习目标： 知道无机非金属材料等常见材料类型，结合实例认识材料组成、性能与应用的联系 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 碳、硅单质及氧化物 知●识●解●构 知识点1 C、Si单质的存在形态、性质及用途 1．自然界中的碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素因有亲氧性，所以仅有 态。碳单质主要有金刚石、石墨、C60等同素异形体，硅单质主要有 和 两大类。 2．单质的结构、物理性质与用途比较 碳 硅 结构 金刚石： 结构，石墨：层状结构 晶体硅：与金刚石类似的 结构 物理 性质 金刚石熔点高、硬度大 石墨熔点高、质 ，有滑腻感 晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、硬度大、熔点 用途 金刚石用作切割刀具， 用作电极、铅笔芯 晶体硅用作 材料、硅芯片和硅太阳能电池 3．碳、硅单质的化学性质——还原性 碳、硅的最外层都是4个电子，位于元素周期表的第 族，不容易失也不容易得电子，通常化学性质稳定，但在一定条件下也能与许多物质发生化学反应，一般表现为还原性(如图)。 (1)碳的还原性 碳有重要的用途，除了在氧气中燃烧利用其热能外，还能用于金属冶炼(如铜)、制取粗硅、生产水煤气等，完成上图转化关系中①～④的化学方程式。 ① ； ② ； ③ ； ④ 。 碳的还原性还表现为可将强氧化性的浓硫酸、浓硝酸分别还原为 和 ，本身被氧化为 。 (2)硅的化学性质不活泼，在常温下只能与氟气(F2)、 、 反应，不能与氢气、氧气、氯气、 、 反应，加热时能与氧气、氯气反应。 完成上图转化关系中⑥～⑧的化学方程式。 ⑥ ； ⑦ ； ⑧ 。 得分速记 (1)自然界中无游离态的硅，硅是很好的半导体材料，是制作光电池的材料。SiO2不导电，是制作光导纤维的材料。 (2)工业上制备粗硅，是用过量的C和SiO2在高温下反应，由于C过量，生成的是CO而不是CO2，该反应必须在隔绝空气的条件下进行。 (3)用石英砂和焦炭制备粗硅的反应必须要隔绝空气在电炉中进行，得到的氧化产物是CO而不是CO2。 (4)硅与碱溶液反应时，硅为还原剂，H2O为氧化剂。Si＋2NaOH＋4H4e－2O===Na2SiO3＋2H2↑＋3H2O。 (5)粗硅中含碳等杂质，与Cl2反应生成的SiCl4中也含CCl4等杂质，经过分馏提纯SiCl4后，再用H2还原，得到高纯度硅。 知识点2 二氧化硅和二氧化碳的比较 物质 二氧化硅 二氧化碳 结构 结构，不存在单个分子 存在单个CO2分子 主要物理性质 硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水 熔、沸点低，常温下为气体，微溶于水 化 学 性 质 与水反应 不反应 CO2＋H2O=H2CO3 与酸反应 只与氢氟酸反应： 不反应 与碱(NaOH) 反应 (盛碱液的试剂瓶用 塞) CO2少量： ； CO2过量： 与盐反应 如与Na2CO3反应： 如与Na2SiO3反应： 或Na2SiO3＋2H2O＋2CO2(足量)===H2SiO3↓＋2NaHCO3 与碱性氧化物反应 如与CaO反应： 如与Na2O反应： 用途 光导纤维、光学仪器、电子部件 制饮料、制碳酸盐 得分速记 (1)氢氟酸不能用玻璃容器盛放；NaOH溶液能用玻璃试剂瓶，但不能用玻璃塞。 (2)酸性氧化物一般能与水反应生成酸，但SiO2不溶于水；酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能与HF反应。 (3)SiO2虽然即能与NaOH溶液反应，又能与氢氟酸反应，但不属于两性氧化物，属于酸性氧化物。 (4)酸性氧化物一般和水反应生成相应的酸，SiO2虽然是H2SiO3的酸酐，但它不与水反应，不能直接与水作用制备H2SiO3。 (5)不能依据反应2C＋SiO2Si＋2CO↑来说明C的还原性比Si强，也不能依据反应SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑来说明SiO2水化物的酸性比H2CO3强。 考●向●破●译 考向1 硅和二氧化硅的特性 例1（25-26高三下·天津·开学考试）2026年央视春晚以“科技赋能”为亮点，呈现了《武 BOT》《智造未来》等融合机器人与人工智能的精彩节目，彰显了我国新质生产力的蓬勃发展。下列说法错误的是 A．表演武术的机器人机身采用的高强度铝合金，属于金属材料，其硬度大于纯铝 B．机器人伺服电机使用的稀土永磁材料中，稀土元素钕(Nd)属于镧系元素，在周期表中位于第六周期 C．晚会舞台的AR／XR沉浸式视觉效果，其核心技术芯片的主要成分为高纯单晶硅，二氧化硅常用于制造光导纤维 D．春晚舞台使用的干冰特效，是分子内共价键断裂形成气态二氧化碳的过程 【变式1·变载体】（25-26高三上·天津·阶段检测）化学与生活、生产和科技密切相关。下列有关说法中正确的是 A．聚氯乙烯塑料可用作不粘锅的耐热涂层 B．二氧化硅能导电，并且有硬度和柔韧度，可作光导纤维 C．超高分子量聚乙烯可用于制作防弹服，属于有机高分子材料 D．乙醇添加到汽油中能有效减少汽车尾气中氮氧化物的排放 【变式2】（2026·天津河东·一模）下列方程式与所给事实不相符的是 A．活泼金属铝从氧化铁中置换铁：Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3 B．Na2O2吸收CO2并供给O2：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 C．碳还原SiO2制备Si：SiO2+CSi+CO2 D．SO2氧化H2S的反应：SO2+2H2S=3S+2H2O 【变式3】（25-26高三上·天津·阶段检测）下列有关物质性质与用途对应关系错误的是 A．浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂 B．金属铝具有还原性，可用于冶炼金属 C．单晶硅熔点高，可用于制造芯片 D．Fe3+具有氧化性，可用氯化铁溶液腐蚀铜电路板 考向2 硅的制取方法 例2（25-26高三下·天津·开学考试）利用自然资源制备相关化学物质，下列是常见化工产品的制备流程，其中不符合实际工业流程的是 A．铝土矿溶液铝 B．石英砂粗硅高纯硅 C． D．提取食盐后的母液含的液体含的溶液纯溴 解题妙招 在设计制备纯硅的实验题中，常遇到的知识点 (1)高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅： SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑ (2)粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3： Si＋3HClSiHCl3＋H2 (3)粗硅与干燥Cl2反应制得SiCl4： Si(粗)＋2Cl2SiCl4 (4)SiHCl3与过量H2在高温下反应制得纯硅： SiHCl3＋H2Si(纯)＋3HCl (5)SiCl4与过量H2在高温下反应制得纯硅： SiCl4＋2H2Si(纯)＋4HCl (6)SiO2＋2Mg2MgO＋Si (7)SiHCl3、SiCl4能与水发生反应： SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋3HCl＋H2↑　SiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HCl (8)SiH4在空气中易自燃： SiH4＋2O2===SiO2＋2H2O 【变式1·变载体】（25-26高三上·天津南开·期中）稻壳制备纳米Si的流程图如下。 下列说法正确的是 A．纳米Si属于胶体 B．盐酸在该工艺中体现了还原性 C．高纯可用于制造硅太阳能电池 D．制备纳米Si： 【变式2·变题型】（25-26高三上·天津西青·阶段检测）在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是 A．硫酸工业： B．硝酸工业： C．制备高纯硅： D．制：海水NaCl溶液 【变式3·变考法】（24-25高三上·天津·期末）工业上制备高纯硅的流程如图所示，下列说法错误的是 A．Si和C是同一主族元素，所以和均是分子晶体 B．石英砂转化为粗硅的化学方程式为： C．石英砂是制备普通玻璃的原料之一 D．利用高纯硅的半导体性能可制成光伏电站、电动汽车等的硅太阳能电池 、考点二 硅酸、硅酸盐 知●识●解●构 知识点1 硅酸和硅酸盐 1．硅酸 硅酸 溶于水，其酸性比碳酸 ，硅酸 (填“能”或“不能”)使紫色石蕊溶液变红色。 ①硅酸不稳定，受热易分解： 。 ②硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为 。 ③硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强，常用作干燥剂。 2．硅酸盐（以Na2SiO3为例） ①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称 ，有黏性，水溶液显碱性。 ②它能与酸性比硅酸强的酸反应，分别写出以下化学方程式： 与盐酸反应： 。 与CO2水溶液反应： 。 ③用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。 得分速记 (1)硅酸盐大多难溶于水，常见可溶性硅酸盐是硅酸钠，其水溶液称为泡花碱或水玻璃，但却是盐溶液。 (2)H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以有Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但高温下Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑也能发生，原因可从两个方面解释：①硅酸盐比碳酸盐稳定；②从化学平衡角度，由高沸点难挥发固体SiO2制得低沸点易挥发的CO2气体。 (3)氧化物形式只表示硅酸盐的组成而不表示其结构，切不可认为硅酸盐是由氧化物混合而成的。 考●向●破●译 考向1 硅酸和硅酸盐 例1（2026·天津和平·二模）天津有丰富饮食文化、民俗特色和著名建筑。下列说法错误的是 A．桂发祥十八街麻花，材质中的面粉属于糖类物质 B．狗不理包子，猪瘦肉馅中的主要原料属于蛋白质类物质 C．泥人张彩塑，材质中红色黏土属于有机物质 D．著名的解放桥，材质中钢材属于合金 解题妙招 硅酸盐改写成氧化物形式的方法 (1)氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。 (2)氧化物前计量数的配置原则：按配置前后原子个数守恒原则配置各氧化物的计量数，并写在相应氧化物前面，且不同氧化物之间以“·”隔开。写成氧化物后，原化学式中的各元素、原子的个数比应保持不变。 (3)当氧化物计量数出现分数时应化为整数，如钾长石：KAlSi3O8不能写成K2O·Al2O3·3SiO2，应写成K2O·Al2O3·6SiO2。 【变式1·变载体】（2026·天津东丽·一模）下列材料属于金属材料的是 A．钛合金 B．酚醛树脂 C．氮化硅陶瓷 D．硅酸盐玻璃 【变式2】（2025·天津南开·一模）文物承载灿烂文明，传承历史文化。下列文物的主要材质属于硅酸盐的是 A．战国水晶杯 B．北朝彩绘菩萨石膏像 C．兽首玛瑙杯 D．三彩载乐骆驼俑 【变式3】化学与生产生活、科技密切相关。下列应用中所用到的主要物质属于无机非金属材料的是 A．潜艇降噪所用的橡胶消声瓦 B．制造飞机材料所用的硬铝 C．制造医用材料所用的聚乳酸 D．亚冬会冰壶所用花岗岩 考点三 无机非金属材料 知●识●解●构 知识点1 传统无机非金属材料 水泥 玻璃 陶瓷 主要原料 　 　、黏土 　 　、　 　、石英砂 　 　 主要设备 水泥回转窑 玻璃窑 陶瓷窑 知识点2 新型无机非金属材料 类别 主要特性 典型示例 主要用途 半导体材料 通信容量大、抗干扰性能好 芯片、光导纤维、硅太阳能电池 计算机、家用电器、光伏电站、通信设备等 电学材料 高强度、优良的电学性能 富勒烯、碳纳米管、石墨烯 复合材料、电池、传感器、光电器件、超级电容器等 新 型 陶 瓷 高温结 构陶瓷 耐高温、抗氧化、耐腐蚀 碳化硅、氮化硅陶瓷 用于火箭发动机、汽车发动机、高温电极材料等 超导 陶瓷 具有超导性 Y－Ba－Cu－O系超导陶瓷 用于电力、交通、医疗等领域 透明 陶瓷 具有光学特性、耐高温、绝缘性好 氧化铝、氧化钇等氧化物透明陶瓷 用于高压钠灯、激光器和高温探测窗等 压电 陶瓷 能实现机械能与电能的相互转化 钛酸盐和锆酸盐等 用于滤波器、扬声器、超声波探伤器和点火器等 生物 陶瓷 具有生物功能 氧化铝陶瓷 人造骨、人造关节等 得分速记 （1）传统无机非金属材料与新型无机非金属材料的区别 类别 传统无机非金属材料 新型无机非金属材料 主要 特性 ①抗腐蚀、耐高温； ②质脆、经不起热冲击 ①高强度、硬度，耐高温； ②具有电学特性； ③具有光学特性； ④具有生物功能 （2）水泥、玻璃与陶瓷是三大传统无机非金属材料；碳化硅、氮化硅等是新型无机非金属材料。 （3）玻璃中含有二氧化硅，因此氢氟酸可用于雕刻玻璃，盛放氢氟酸不能用玻璃瓶而用塑料瓶。 考●向●破●译 考向1 传统无机非金属材料 例1（2025·天津宁河·一模）关于博物馆典藏文物的相关化学知识，判断错误的是 A．太保鼎(西周)的材质是青铜，青铜属于合金 B．竹简(汉)的成分之一纤维素属于天然高分子 C．白釉龙柄联腹传瓶(隋)，其材质是陶瓷，陶瓷属于无机非金属材料 D．乾隆款珐琅彩芍药雉鸡图玉壶春瓶(清)，其珐琅彩由矿物颜料经高温烧制而成，该颜料属于有机化合物 解题妙招 【变式1·变载体】视觉材料在显示与成像技术中应用广泛。下列说法不正确的是 A．树脂镜片的主要成分是聚碳酸酯，可通过缩聚反应合成 B．数码相机感光元件CMOS芯片的单晶硅，属于分子晶体 C．普通光学玻璃的主要成分是硅酸盐，属于传统无机非金属材料 D．变色眼镜在光照下变暗是卤化银分解所致，此过程为化学变化 【变式2】（25-26高三上·天津·期中）自主创新是我国成为世界科技强国的关键支点。通过持续不断的科技创新，我国已在科技领域取得了显著成就。下列说法正确的是 A．小米汽车车身采用钢铝合金材料，相对于纯铝具有硬度大熔点高的特点 B．制造新型飞机的材料中使用的高温结构陶瓷材料——氮化硅属于硅酸盐 C．制造5G芯片的高纯度单晶硅属于无机非金属材料 D．在生产生活及科技领域发挥重要作用的石墨烯属于有机物 【变式3】（25-26高三上·天津河北·期中）中华上下五千年的历史长河中，有先人们对器具材料的制造同时也有现代的科技对传统材料的改进和重塑，下列相关说法错误的是 A．青花瓷属于传统无机非金属材料 B．制作三星堆中的青铜巨人的青铜属于合金 C．华为WatchGT5Pro使用的钛金属表带具有抗腐蚀、强度大等特点 D．华为Mate70RS系列手机在机身背面上采用的新型功能陶瓷的主要成分是硅酸盐 A．A B．B C．C D．D 考向2 新型无机非金属材料 例2（25-26高三上·天津和平·开学考试）化学与工农业生产、生活密切相关，下列说法中不正确的是 A．天津博物馆馆藏西周太保鼎(西周)的材质是青铜，青铜属于合金 B．“天津狗不理包子”主要原料之一面粉中富含淀粉，淀粉为天然有机高分子 C．2023年，中国科学院天津工业生物技术研究所实现了二氧化碳到糖的精准全合成，是直线形的非极性分子 D．2025年10月，第七届中国天津国际直升机博览会在空港经济区举行。石墨烯在直升机上的应用日趋成熟，石墨烯属于有机分子材料 【变式1·变载体】（2026·天津河西·一模）性质决定用途，下列说法正确的是 A．苯酚消毒是利用其强氧化性破坏病毒蛋白结构 B．在钢铁设备上安装铜片或锌块，避免设备遭受腐蚀 C．是抗氧化剂，能防止葡萄酒中一些成分被氧化 D．碳化硅抗氧化且耐高温，可用作固体电解质 【变式2·变题型】（25-26高三上·天津·阶段检测）我国中科院化学所某研究团队在常压下通过简单反应条件，创制了一种新型碳材料——“单层聚合”，它具有较高的结晶度和良好的热力学稳定性，为碳材料的研究提供了全新的思路。下列叙述正确的是 A．“单层聚合”是一种新型的含碳化合物 B．“单层聚合”和金刚石的性质完全相同 C．将“单层聚合”分散到合适溶剂中形成的分散系属于混合物 D．将“单层聚合”粉碎成纳米颗粒，可能产生丁达尔效应 【变式3·变考法】（2025·天津滨海新区·三模）我国科技发展成就巨大。下列说法正确的是 A．嫦娥三号搭载钚同位素电池：Pu的质量数为94 B．嫦娥六号搭载水升华器进行降温：水升华过程中破坏了H-O键 C．大洋钻探船“梦想”号进行深海油气勘探：深海油气属于纯净物 D．全息投影技术的光电器件所用材料氮化镓为新型无机非金属材料 真题溯源·考向感知 1．（2025·天津·高考真题）下列比较结果，错误的是 A．熔点：石英>苯酚 B．热稳定性： C．离子半径： D．分散系中分散质粒子的直径：胶体溶液 2．（2025·天津·高考真题）下列叙述和反应方程式相对应且正确的是 A．实验室制备氨气： B．与盐酸反应： C．常温下，将氯气通入溶液中： D．氯化亚铁溶液中加入稀硝酸：(稀) 3．（2023·天津·高考真题）近年来我国航天事业发展迅速，下列对所涉及化学知识的叙述错误的是 A．“嫦娥五号”取回的月壤样品中含有天然玻璃物质，玻璃是晶体 B．“天舟六号”壳体使用了铝合金，合金是金属材料 C．“长征七号”采用了液氧煤油发动机，煤油是混合物 D．“天宫”空间站新补充了一批氙推进剂，氙是稀有气体 4．（2023·天津·高考真题）下列常见物质及用途，错误的是 A．氢氧化铝可用于治疗胃酸过多 B．SiO2可用于制造光导纤维 C．Fe2O3是铁红，可以用作染料 D．钠起火，可以使用水基灭火器扑灭 5．（2023·天津·高考真题）下列性质不能用于判断C、的非金属性强弱的是 A．元素的电负性 B．最高价氧化物的熔点 C．简单氢化物的热稳定性 D．最高价氧化物对应的水化物的酸性 6．（2022·天津·高考真题）一定条件下，石墨转化为金刚石吸收能量。下列关于石墨和金刚石的说法正确的是 A．金刚石比石墨稳定 B．两物质的碳碳键的键角相同 C．等质量的石墨和金刚石中，碳碳键数目之比为4∶3 D．可以用X射线衍射仪鉴别金刚石和石墨 7. （2024·天津·高考真题）关于天津博物馆典藏文物的相关化学知识，判断错误的是 A. 太保鼎(西周)的材质是青铜，青铜属于合金 B. 《雪景寒林图》(北宋)的材质是绢(蚕丝织品)，绢属于天然高分子制品 C. 白釉龙柄联腹传瓶(隋)，其材质是陶瓷，陶瓷属于无机非金属材料 D. 乾隆款珐琅彩芍药雄鸡图玉壶春瓶(清)，其珐琅彩由矿物颜料经高温烧制而成，该颜料属于有机化合物 8. （2024·天津·高考真题）我国学者在碳化硅()表面制备出超高迁移率半导体外延石墨烯。下列说法正确的是 A. 是离子化合物 B. 晶体的熔点高、硬度大 C. 核素的质子数为8 D. 石墨烯属于烯烃 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $