5.3无机非金属材料（讲）-2022-2023学年高一化学同步精品讲练(人教版2019必修第二册）（原卷版）

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第 3 节　无机非金属材料

知识点 1、硅酸盐材料

传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料，在日程生活中随处可见，如制作餐具的陶瓷、

窗户上的玻璃、建筑用的水泥等。

1.硅酸盐的结构

在硅酸盐中，Si 和O构成了_________，Si 在中心，O在 ________的4个顶角；

许多这样的四面体还可以通过顶角的_______相互连接。每个 O为两个四面体所共有，

与________个Si 相互结合。硅氧四面体结构的特殊性，决定了硅酸盐材料大多具有硬

度高、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点。

2.陶瓷

陶瓷是以______（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。我

国具有悠久的陶瓷制历史，在新石器时代，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。目前，陶瓷人在人类的生活和生产中扮演着重要的角色，得

到了广泛的应用，如用于生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等

瓷碗景德镇瓷器陶瓷绝缘子

3.玻璃

普通玻璃的主要成分为_________________，他是以纯碱、石灰石和石英砂（主要成分

是_________）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。玻璃可用于生产建筑材料，光学仪器和各种器皿，还可以制造玻璃纤维用于高强度

复合材料等。

玻璃器皿玻璃三棱镜玻璃幕墙

4.水泥

普通硅酸盐水泥的生产是以______和_________为主要原料，二者与其他辅料经混合、

研磨后在水泥回转窑中煅烧，发生复杂的物理和化学变化，加入适量的石膏，调节水泥硬

化速率，在磨成细粉质就可就能得到普通水泥。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。

长江三峡大坝使用了大量水泥

【归纳总结】硅酸盐材料

产品原料主要设备主要成分用途

陶瓷

黏土 (主要成分为

含水的铝硅酸盐)

—— 硅酸盐建筑材料、绝缘材料、日

用器皿、卫生洁具等

玻璃

(普通)

纯碱、石灰石、石英

砂玻璃窑 Na2SiO3、CaSiO3

、SiO2

建筑材料、光学仪器、各

种器皿、高强度复合材料

等

水泥石灰石、黏土、适量

石膏

水泥

回转窑硅酸盐建筑和水利工程

注意：由原料和玻璃的成分及反应条件 “熔融”，可知反应的化学方程式为 SiO2＋

Na2CO3=====Na2SiO3＋CO2↑，SiO2＋CaCO3=====CaSiO3＋CO2↑。

【跟踪训练】1．（2022 秋·吉林白城·高一校考阶段练习）“九秋风露越窑开，夺得千峰翠

色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷

均为硅酸盐制品，下列有关说法中正确的是

A．玻璃的主要成分为 Na2CO3、CaCO3和SiO2

B．生产陶瓷、玻璃、水泥都用到黏土

C．硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高

D．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐

2．（2022 秋·吉林白城·高一校考阶段练习）下列说法不正确的是

A．陶瓷是以黏土为主要原料，经高温烧结而成

B．普通玻璃以火碱、石灰和石英砂为原料，发生复杂的物理和化学变化制得

C．普通硅酸盐水泥以黏土和石灰石为主要原料

D．向水泥中加入适量的石膏可以调节水泥硬化速率

3．昆仑玉的成分可简单看成是 Ca2Mg5Si8O22(OH)2，则其用二氧化硅和金属氧化物的形式

可表示为(　　)

A．CaO·MgO·SiO2·H2O

B．2CaO·5MgO·8SiO2·H2O

C．2CaO·MgO·SiO2·2H2O

D．5CaO·2MgO·8SiO2·H2O

4．“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美

的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法中正确的是(　　)

A．玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品

B．制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英砂

C．硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高

D．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐

5．（2022 秋·浙江宁波·高一校考期中）硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐

占地壳质量的 90%以上。

(1)保存 NaOH 溶液的试剂瓶不能用玻璃磨口塞，用离子方程式表示其原因___________，

工艺师常用___________(填物质名称)来雕刻玻璃。

(2)绿柱石(绿宝石矿藏的主要化学成分为 BenAl2Si6O18，可用氧化物形式表示为

nBeO•Al2O3•6SiO2，其 n值为___________。

(3)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明 Na2SiO3可用作___________。Na2SiO3可

通过 SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是__________

_(填字母)。

A．普通玻璃坩埚eeeeeeeeeeB．石英玻璃坩埚eeeeeeeeC．铁坩埚

知识点 2、新型无机非金属材料

随着科学技术的发展，无机非金属材料突破了传统的硅酸盐体系，一系列新型的

无机非金属材料相继问世。其中有一些是高纯度的含硅元素材料，如单晶硅、二氧化

硅等，具有特殊的光学和电学性能，是现代化信息技术的基础材料；还有一些含有碳，

氮等其他元素，在航天，能源和医疗等领域有着广泛的应用。

1．硅

（1）硅位于第______周期，第_________族，最外层有4个电子，主要形成正四价的化合

物。硅是一种亲氧元素，只有化合态，没有游离态。在地壳中含量占26.3％，仅次于__

____，是构成矿物和岩石的主要成分。

（2）晶体硅结构类似于金刚石，有晶体和无定形两种_________。灰黑色，有金属光泽，

具有较高的硬度、熔点（1410℃），硬而脆的固体，是良好的半导体。注意：1mol 晶体硅

有______mol 共价键。

（3）化学性质

常温下不活泼，一般不与其他物质反应，但可以与氟气、氢氟酸、碱反应。在加热或

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