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)(解析版)
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构成了硅氧四面体 ,Si 在中心,O在 四面体 的4个顶
角;许多这样的四面体还可以通过顶角的 O相互连接。每个 O为两个四面体所共有,
与2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
陶瓷是以粘土(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。
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 Na2SiO3,CaSiO3和SiO2,他是以纯碱、石灰石和石英砂
(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。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黏土和石灰石为主要原料,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
【答案】C
【解析】A.陶瓷是人类最早使用的硅酸盐材料,不是玻璃,故A错误;
B.水泥的原料是黏土和石灰石,纯碱、石灰石、石英是制造玻璃的原料,生成玻璃不需
要黏土,故B错误;
C.硅酸盐性质稳定,熔点较高,所以硅酸盐制品一般具有性质稳定、熔点较高特点,故C
正确;
D.沙子主要成分为二氧化硅,为氧化物,不是硅酸盐,故D错误;
故选:C。
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
【答案】B
【解析】A.生产陶瓷的主要原料是黏土,将黏土做成具体形状,然后高温烧结,从而获
得陶瓷制品,A正确;
B.普通玻璃的生产原料是火碱、石灰石和石英砂,石灰的主要成分为氧化钙,而石灰石
的主要成分为碳酸钙,B不正确;
C.普通硅酸盐水泥是以黏土和石灰石为主要原料,经高温烧结,再添加石膏制成,C正确;
D.为调节水泥的硬化速率,向水泥中加入适量的石膏,石膏加入越多,水泥凝固越慢,D
正确;
故选 B。
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
【答案】B
【解析】根据昆仑玉的化学式,将Ca、Mg、Si、H分别写成氧化物的形式,按较活泼金属
氧化物→较不活泼金属氧化物→SiO2→H2O的顺序排列,再调整各氧化物前的计量数并使
其与昆仑玉化学式中一致,可得昆仑玉氧化物表示形式为 2CaO·5MgO·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
【答案】C
【解析】陶瓷是人类最早使用的硅酸盐制品,A项错误;纯碱、石灰石和石英砂是制玻璃
的原料,而制水泥的原料是黏土和石灰石,B项错误;硅酸盐制品性质稳定、熔点高,C
项正确;沙子的主要成分是 SiO2,黏土的主要成分是硅酸盐,D项错误。
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
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