2022屆新高考化學一輪復習無機非金屬材料學案

無機非金屬材料

一、硅酸鹽材料

產品主要原料主要設備主要成分用途

______（主要成分建筑材料、絕緣材

陶瓷為含水的鋁硅酸硅酸鹽料、日用器皿、衛(wèi)

鹽）生潔具等

__________、____X

______、石英砂（主_______、建筑材料、光學儀

玻璃要成分玻璃窯_____、器、各種器皿、高

是____________）SiO2強度復合材料等

水泥回建筑材料、水利工

水泥石灰石、黏土硅酸鹽

轉窯程

【誤區(qū)警示】

存放NaOH溶液的試劑瓶不能用磨口玻璃塞,應用橡膠塞,其原因是玻璃中的SiO2

與堿液反應,將玻璃塞與試劑瓶黏在一起,不易打開。

二、新型無機非金屬材料

1.硅和二氧化硅

⑴硅元素的存在與結構

在地殼中的含垃口的公

--------------居第位

一存在形態(tài)氧化物和硅酸鹽

Si

原子結構示意圖遨

周期,表中的位置第N周期、第IVA族

（2）硅和二氧化硅的用途

①硅主要用作半導體材料,芯片、太陽能電池等。

*wwwwwwwwwwwwww?

②二氧化硅用來生產光導纖維O

（3）單質硅的制備:

步驟反應化學方程式

粗硅的制取------------------------------------------

IrHI粗硅a與^I-Si（f,f,i）+3HC1△=SiHa+H-

粗硅的提純I-

---------高滬

l

~∣H?還原I-SiHQ3+H2-Si（純）+3HCl

v*?-zχ>^"v-z?.?s,-,-?-Z^-.

【名師點撥】（I）Si是能與NaoH溶液反應放出乩的非金屬單質。（2）Si02是酸性

氧化物,但不能與水反應生成H2SiO30（3）氫氟酸能腐蝕玻璃,故氫氟酸不能用玻

璃瓶盛放,常用塑料瓶盛裝,氫氟酸常用于刻蝕玻璃。

2.新型陶瓷

不再限于傳統(tǒng)的硅酸鹽體系

新型特性和在光學、熱學、電學、磁學等方面具有很多新的特性和功能

陶瓷功能

^:SiC

—金剛砂

碳原子和硅原子通過場鍵連接具有

:類似勰交的結構

L硬度大，用作砂紙,砂輪的磨料

性能、用途

優(yōu)異的高溫抗氧化性能，用作耐高溫

結構材料、耐高溫半導體材料

3.碳納米材料

碳納米材料在能源、、醫(yī)藥等領域有廣闊的前景。

-------------------源典題突破.熱點精練。---------------

類型1傳統(tǒng)?三大硅.酸鹽材.料

【案例1】下列說法正確的是（）

A.石英玻璃和普通玻璃成分相同

B.工藝師可用鹽酸刻蝕玻璃制作工藝品

C.由石英砂制備單晶硅不涉及氧化還原反應

可用于信息存儲,Siθ2可用于光纖通信

【案例2】黏土是很多硅酸鹽產品的原料之一,創(chuàng)造歷史、享譽全球的景德鎮(zhèn)陶

瓷就是利用了當?shù)氐膬?yōu)質黏土資源。

黏土的主要成分的化學式為Al2Si2O,（OH）4,其中X的值是,若以氧化物形

式表示,應寫為。

【名師點撥】硅酸鹽改寫成氧化物的方法

金屬元素氧化物寫在前面,再寫Siθ2,最后寫乩0;氧化物之間用“隔開,如硅

酸鈉可表示為Na?。?SiO20

1.下列物質中，不屬于硅酸鹽產品的是（）

A.陶瓷B.橡膠

C.水泥制品D.玻璃

2.下列關于制取玻璃和水泥的共同特點的敘述不正確的是（）

A.生產設備都是高爐

B.原料中都有石灰石

C.反應都是在高溫下進行

D.發(fā)生的都是復雜的物理化學變化

類型2硅與二氧化硅

【案例3］用膠頭滴管向用石蠟圍成的“Spark”凹槽內注入某溶液,即可在玻璃

上刻蝕出“Spark”的字樣,則該溶液是（）

A.鹽酸B.氫氟酸

C.燒堿D.飽和食鹽水

【案例4】制備硅單質時,主要化學反應如下:

(I)SiO2+2C-Si+2C0↑

(2)Si+2C12-SiCl4

(3)SiCL1+2H2—Si+4HC1

下列對上述三個反應的敘述中，不正確的是()

A(1)(3)為置換反應

B.(1)(2)(3)均為氧化還原反應

C.(2)為化合反應

D.三個反應的反應物中硅元素均被還原

【易錯提醒】(1)粗硅制備時,用焦炭在電爐中隔絕空氣還原SiO2,反應必須隔絕

空氣，否則Si會與重新生成SiO20

(2)焦炭還原SiOz生成的是CO而不是CO20

以蠡黑曝囪

L賞心悅目的雕花玻璃是用下列物質中的一種對玻璃進行刻蝕而制成的,這種

物質是()

A.純堿B.氫氟酸

C.氫碘酸D.火堿

2.下列關于硅的說法中，不正確的是()

A.硅是非金屬元素,但它的單質是灰黑色有金屬光澤的固體

2是沙子和石英的主要成分,廣泛存在于自然界中

C.硅的化學性質不活潑,常溫下不與任何物質反應

D.當加熱到一定溫度時,硅能與氧氣等非金屬反應

類型

3新型無機非金屬材料

【案例5】美國科學家用某有機分子和球形籠狀分子C6。制成了“納米車”（如圖

所示），每輛“納米車”是由一個有機分子和4個C6。分子構成?！凹{米車”可以

用來運輸單個的有機分子。下列說法正確的是（）

A.人們用肉眼可以清晰地看到“納米車”的運動

B.“納米車”的誕生說明人類操縱分子的技術進入了一個新階段

6。是一種新型的化合物

6。與金剛石互為同分異構體

【案例6】

石墨烯具有很高的強度，電阻率低,熱導率高,可用來生產未來的超級計算機。構

成石墨烯的元素是（）

A.碳B.硅C.銀D.鋁

L下列生活、生產中用到的材料屬于新型無機非金屬材料的是（）

A.玻璃鋼B.純堿

C.壓電陶瓷D.鋼化玻璃

2.下列關于無機非金屬材料的說法中不正確的是（）

A.傳統(tǒng)無機非金屬材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸鹽材料

B.新型無機非金屬材料克服了傳統(tǒng)無機非金屬材料的缺點，具有極大強度

C.高溫結構材料具有耐高溫、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等優(yōu)點

D.傳統(tǒng)無機非金屬材料和新型無機非金屬材料的主要成分都是硅酸鹽

a核心速填?考點夯基

一、黏土純堿石灰石SiO2Na2SiO3

CaSiO3

二、1.⑴二

高溫

(3)Si0z+2C-Si(粗)+2COT

3.信息

國典題突破?熱點精練

【案例1】D石英玻璃主要成分是SiOz,普通玻璃主要成分是NazSiθ3?CaSiO3>

S工藝師可用氫氟酸刻蝕玻璃工藝品；石英砂制晶體硅，由化合物產生單質、

屬于氧化還原反應。

【案例2】【解析】由化合物中正、負化合價的代數(shù)和為0,則可得出2X3+2X

4-2^1×4=0,得產5,所以黏土的化學式為A12Si205(OH)射改寫成氧化物的形式為

AI2O3?2Si02?2H20O

答案：5AI2O3?2SiO2?2H20

【對點練習】

1.B橡膠是有機化合物產品，故橡膠不屬于硅酸鹽產品。

2.A生產玻璃用玻璃熔爐，生產水泥用水泥回轉窯，高爐是煉鐵設備。

【案例3】B能腐蝕玻璃的是氫氟酸，反應的化學方程式為Si0z+4HF-SiF,T

+2H20O

【案例4】D反應(1)(3)中硅元素被還原，(2)中硅元素被氧化。

【對點練習】

1.B玻璃的主要成分為二氧化硅，能和氫氟酸反應，所以用氫氟酸刻蝕玻璃。

2.C硅的化學性質不活潑，但在常溫下能與氫氟酸反應。

【案例5】BA.因納米車很小，我們不能直接用肉眼清晰地看到這種“納米車”

6060與金剛石是同素異形體，故D錯誤。

【案例6]A石墨烯是只有一個碳原子直徑厚度的單層石墨。

【對點練習】