高中化学传统无机非金属材料
2025届高中化学高考复习学案:硅、无机非金属材料

硅无机非金属材料(答案在最后)1.掌握硅和二氧化硅的性质及应用,了解高纯硅的制备。
2.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、性能及应用的联系。
考点一硅和二氧化硅1.硅单质(1)存在:硅单质主要有晶体和无定形两大类。
(2)硅的工业制法及提纯涉及的化学方程式:①________________________________________________________________________;②________________________________________________________________________;③________________________________________________________________________。
(3)用途:①良好的半导体材料;②太阳能电池;③计算机芯片。
2.二氧化硅(1)存在:普通沙(细小的石英晶体)和水晶(纯石英,无色透明晶体)。
(2)物理性质:熔点高,硬度大,难溶于水。
(3)化学性质写出下列反应的化学方程式①SiO2与烧碱反应:______________________________________________。
②SiO2与碳酸钙反应:SiO2+CaCO3高温===CaSiO3+CO2↑。
③SiO2与氧化钙反应:SiO2+CaO 高温===CaSiO3。
④SiO2与氢氟酸反应:______________________________________________。
(4)用途:光导纤维、光学仪器、电子部件等。
【易错诊断】判断正误,错误的说明理由。
1.12C、13C、14C是碳的三种同素异形体:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
鲁科版高中化学必修一4.3复合材料

第3节 复合材料(1)传统无机非金属材料是玻璃、水泥、陶瓷,特点是性质稳定、熔点高,易破碎。
(2)常见的金属材料有生铁、钢、不锈钢、铜、铝合金等。
(3)常见的有机合成材料有塑料,合成纤维,合成橡胶。
(4)新型无机非金属材料有光导纤维,高温结构陶瓷,生物陶瓷,压电陶瓷等。
(5)将金属制成合金,可保持单一金属的长处,性能优于纯金属。
生铁、钢、不锈钢都属于铁的合金。
一、认识复合材料 1.概念将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的材料。
2.组成复合材料⎩⎪⎨⎪⎧基体:起黏结作用增强体:起骨架作用3.优点复合材料既保持了原有材料的特点,又使各组分之间协同作用,形成了优于原材料的特性。
二、形形色色的复合材料 1.生产、生活中常用的复合材料(1)玻璃钢是一种以玻璃纤维做增强体、合成树脂做基体的复合材料。
优点:强度高、密度小,且有较好的耐化学腐蚀性、电绝缘性和机械加工性能。
(2)碳纤维增强复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维做增强体。
优点:具有韧性好、强度高而质轻的特点。
2.航空、航天领域中的复合材料(1)飞机、火箭、导弹等用的复合材料,大多是以纤维为增强体、金属为基体的复合材料。
优点:耐高温、强度高、导电性好、导热性好、不吸湿和不易老化等。
(2)航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的。
1.下列说法错误的是( )A .玻璃钢是以玻璃纤维做增强体、合成树脂做基体的复合材料B .飞机机身的复合材料大多是以金属为增强体、纤维为基体的复合材料C .制造网球拍所用的复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维做增强体D .航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的解析:飞机机身的复合材料大多是以纤维为增强体、金属为基体的复合材料,B 项错误。
答案:B2.请用短线把下列物质及其用途、主要性能相互连在一起:答案:A —a —② B —c —④ C —d —① D —b —③ E —e —⑤复合材料1.分类(1)按基体分类⎩⎪⎨⎪⎧树脂基复合材料金属基复合材料陶瓷基复合材料(2)按增强体形状分类⎩⎪⎨⎪⎧颗粒增强复合材料夹层增强复合材料纤维增强复合材料2.各种复合材料的比较材料名称基体增强体主要性能主要用途玻璃钢合成树脂玻璃纤维强度高,密度小,耐化学腐蚀,绝缘性和机械加工性能好娱乐设施、运输罐、电话亭、餐桌椅等碳纤维增强复合材料合成树脂碳纤维韧性好,强度高,质轻高尔夫球杆、球拍、钓鱼竿、赛车等航空复合材料金属最广泛的是碳纤维,还有硼纤维、碳化硅纤维和氧化铝纤维等耐高温,强度高,导电性好,不吸湿和不易老化飞机、火箭的机翼和机身,导弹的壳体、尾翼航天复合材料陶瓷多为碳纤维、碳化硅纤维或氧化硅纤维耐高温,韧性强航天飞机机身[例]某复合材料是以人工碳纤维为增强体、金属钛为基体复合而成的。
2024年高中化学会考专题训练5

1 5.3无机非金属材料(练好题)解析版能力提升1..硅酸盐材料是传统的无机非金属材料。
下面有关硅酸盐材料的说法,正确的是( )A.普通玻璃的主要成分是纯碱、石灰石和石英B.制造水泥的主要原料是石灰石和黏土C.水玻璃的成分是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅D.陶器比瓷器的结构致密,几乎不吸水【答案】 B【解析】 普通玻璃的主要成分是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅;水玻璃是硅酸钠的水溶液;瓷器的结构致密,几乎不吸水。
2.制造水泥和普通玻璃都需要的原料是( )A.石灰石B.黏土C.纯碱D.硅酸钠 【答案】 A【解析】 生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英砂;生产水泥以黏土和石灰石为主要原料。
3.下列关于硅的说法不正确的是( )A .硅是非金属元素,但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体B .硅的导电性能介于金属和绝缘体之间,是良好的半导体材料C .硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质起反应D .当加热到一定温度时,硅能与氧气、氢气等非金属反应【答案】 C【解析】 硅既有非金属性,又有金属性,其单质具有金属光泽,具有导电性,是一种半导体材料。
常温下,硅可与氟气、氢氟酸、强碱溶液反应,加热和高温条件下,硅能与氧气、氢气起反应。
4.下列说法中正确的是( )A .由Na 2CO 3+SiO 2=====高温Na 2SiO 3+CO 2↑可知,酸性H 2SiO 3>H 2CO 3 B .氢氟酸需要密封存放在橡胶塞的玻璃试剂瓶中C .向硅酸钠溶液中加入盐酸产生白色沉淀,过量时沉淀溶解D .瓷坩埚、氧化铝坩埚均不可作为融化NaOH 固体的仪器【答案】 D【解析】 A 项,强酸制弱酸都是在溶液中进行的,而SiO 2与Na 2CO 3是在高温下的反应,与最高价含氧酸的酸性无关,错误;B 项,氢氟酸与玻璃中的成分反应,氢氟酸需要密封存放在橡胶塞的塑料试剂瓶中,错误;C 项,向硅酸钠溶液中加入盐酸产生白色沉淀硅酸,硅酸与盐酸不反应,盐酸过量时沉淀不溶解,错误;D 项,瓷坩埚、氧化铝坩埚都和NaOH 反应,均不可作为融化NaOH 固体的仪器,正确。
人教版高中化学必修第2册 第五章 第三节 无机非金属材料

质
Si+O2 =高= 温SiO2
Si+2Cl2===SiCl4
二 硅的工业制法
制粗硅:
注意产 物是CO
SiO2 +2C =高=温=Si + 2CO↑
氧化剂:SiO2 还原剂: C 制备高纯度的硅:
转移电子为?
高温
Si+2Cl2==高=温SiCl4
SiCl4+2H2===Si+4HCl
二氧化硅与二氧化碳的比较
高温
陶瓷
_____
黏土
陶瓷窑
硅酸盐组成的表示方法:
①盐式法: ②氧化物式法:
CaSiO3 CaO·SiO2
a.表示顺序为:活泼金属氧化物
较活泼金
属氧化物
二氧化硅
水;
b.氧化物之间用“ ●” 隔开;
c.氧化物的系数若出现分数时应化为整数。
如:钾长石(KAlSi3O3) 硅酸钠(Na2SiO3) 钠长石(NaAlSi3O3)
Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 (Na2O•CaO•6SiO2)
硅酸 (H2SiO3)
1、制备:
如何制得硅酸?能用SiO2与
水反应制得吗?为什么?
向饱和Na2SiO3溶液中滴入酚酞,再滴入稀盐酸
滴入酚酞溶液显红色,再滴入盐酸
红色消失,并有透明胶状物质生成 Na2SiO3溶液呈碱性,
Na2SiO与3酸+反2H应C生l 成= 了HH2S2iSOiO33 + 2NaCl
Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3 +Na2CO3
2、硅酸的性质:
①物理性质:白色,胶状,不溶于水 ②化学性质:弱酸性,酸性比碳酸弱,不能使指示剂变色,能与碱反应生成盐和水
高中化学复合金属无机合成材料整理

一无机非金属材料
1 传统无机非金属材料
(1)普通玻璃
主要原料纯碱石灰石石英
主要成分硅酸钠硅酸钙二氧化硅
(2)普通硅酸盐水泥
主要原料石灰石黏土
主要成分硅酸三钙硅酸二钙铝酸三钙
主要性质水硬性
2 新型无机非金属材料
(1)高温结构陶瓷
(2)生物陶瓷
(3)压电陶瓷
(4)光导纤维(二氧化硅)
二常见金属材料
1 重要的黑色金属材料通常包括铁铬锰及其他们的合金
钢钢是用量最大用途最广的合金
2 有色金属材料除黑色金属(铁铬锰)以外的其他各种金属材料及其合金铝及铝合金
铜及铜合金
三三大合成材料
1 塑料
成分合成树脂增塑剂防老剂等
常见树脂的获得
聚丙烯
聚氯乙烯
2 橡胶
共性高弹性
分类天然橡胶合成橡胶
常见橡胶的制备
异戊橡胶
顺丁橡胶
3 纤维
性质分子呈现链状
分类天然纤维棉花秸秆蚕丝羊毛
化学纤维人造纤维人造棉人造丝
合成纤维腈纶涤纶丙纶维尼纶涤纶
四复合材料
概念是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。
玻璃钢玻璃钢是一种以玻璃纤维做增强体、合成树脂做基体的复合材料。
碳纤维复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维做增强体,具有韧性好强度高质轻的特点。
分类按基体材料的不同,先进复合材料可分为树脂基复合材料、金属基复合材料、碳基复合材
料、陶恣基复合材料;
按增强剂不同,可分为纤维增强复合材料、晶须增强复合材料等。
按功能又可分为导电复合材料、导磁复合材料、阻尼复合材料、屏蔽复合材料。
高中化学无机非金属材料的练习题和答案

⑴6.72 L ⑵ 0.25mol•L-1 n(Na)= =0.2 m01,n(Si)= =0.1 mol 由2Na+ H2O=2NaOH + H2 ↑① 2 2 1 0.2 mo1 0.2 mo1 0.1 mo1 可知生成NaOH 0.2 mol,生成H2 0.1 mol;( 2 )又因为 Si + 2NaOH +2H2O=Na2SiO3 + 2H2↑② l 2 1 2 0.1 mol 0.2 mol 0.1 mol 0.2 mol 即Si与反应①生成的NaOH恰好完全反应,生成Na2SiO3 0.1 mol,放出氢气0.2 mol,此时所得溶液为Na2SiO3溶液。 故生成氢气的体积为(0.2+0.1)mol ×22.4 mol •L—1=6.72 L 所得Na2SiO3溶液的物质的量浓度为 : c =0.1 mol /0.4L=0.25mol•L-1
附:答案
课时达标
1.D 硅是非金属元素,晶体硅是灰黑色、有金属光泽的固体;单质硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材 料;在常温下,硅的化学性质不活泼,除能与F2、HF、强碱外,不易与其它物质反应,但在加热条件下可与一些非金属单质如
氧气、氯气、氢气等反应。
2.A SiO2是酸性氧化物,不与HNO3、HCl等酸发生反应,但能与氢氟酸反应,B错误;碳酸的酸性小于盐酸,CO2和 CaCl2溶液不反应,C错误; H2SiO3受热分解生成SiO2和水,所以H2SiO3是SiO2对应的酸,D错误。 3. B 地壳中含量第一和第二的两种元素分别为O和Si,O和Si所形成的化合物是SiO2,SiO2与水反应不反应。 4.B 光导纤维的主要成分是二氧化硅,它是一种能利用光的全反射作用来传导光线的透明度极高的细丝。 5.D 单质硅常温下是固体,便于运输、储存,从安全角度考虑,硅是的燃料,A正确;二氧化硅广泛存在于自然界中,沙 子、石英的主要成分就是二氧化硅,因而自然界中的含硅化合物易开采,B正确;硅燃烧放出大量的热,生成物为二氧化硅,对 环境污染程度低容易有效控制,C正确;自然界中没有游离态的硅,D错误。 6. B 生石灰能溶于盐酸(2 HCl+ CaO=CaCl2+H2O),CaCO3溶于盐酸时产生气体,SiO2不溶于盐酸。将生石灰放入盐 酸,若观察到既有不溶物,还有气体产生,则生石灰中同时含有CaCO3和SiO2。 7.B 纯碱、盐酸常温下和玻璃不反应,不能用于刻蚀玻璃;烧碱常温下和玻璃反应缓慢,且生成物是一种矿物胶,不能用于 刻蚀玻璃;氢氟酸和玻璃反应常用于刻蚀玻璃(SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O)。 8. ⑴ ④ ⑵ ③ ⑶ ② ⑷① ①与碱反应生成盐和水,是酸性氧化物的通性之一,故对应⑷;②弱氧化性应被还原,对应⑶;③跟挥发性酸酐的盐反应得 到硅酸盐及挥发性酸酐,SiO2与CaCO3反应生成CO2和CaSiO3是难挥发性酸酐制挥发性酸酐,故对应⑵,⑷对应①。
高中化学人教版(2019)必修第二册课件:第五章第三节 无机非金属材料
第1讲 第描五述章运动的化基工本生概产念中的重要非金属元素
2.新型陶瓷 (1)新型陶瓷在组成上不一定是硅酸盐,在光学、热学、电学、磁学等方面具有很 多新的特性和功能。 (2)碳化硅(SiC)俗称金刚砂,碳原子和硅原子通过共价键连接,具有类似金刚石的结 构,硬度很大,用作砂纸和砂轮的磨料;碳化硅还耐高温,可用作耐高温结构材料、耐 高温半导体材料等。
第1讲 第描五述章运动的化基工本生概产念中的重要非金属元素
2.常见传统硅酸盐材料
产品
主要原料
陶瓷
黏土(主 要成分为 含水的铝 硅酸盐)
普通 玻璃
纯碱、 石灰石、 石英砂
水泥
石灰石、 黏土
主要设备 ——
玻璃窑
水泥 回转窑
主要成分 硅酸盐
Na2SiO3、 CaSiO3、 SiO2 硅酸盐
用途
用于生产建筑材 料、绝缘材料、 日用器皿、卫生 洁具等
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
用于建筑材料、 水利工程
第1讲 第描五述章运动的化基工本生概产念中的重要非金属元素
2 |新型无机非金属材料 1.硅和二氧化硅 (1)晶体硅的物理性质:晶体硅是一种带有① 金属光泽 的灰黑色固体,导电性介 于② 导体与绝缘体 之间,是良好的③ 半导体 材料,高纯度硅广泛应用于信 息技术和新能源技术等领域。
高纯硅,反应的化学方程式为SiHCl3+H2
Si+3HCl。
第1讲 第描五述章运动的化基工本生概产念中的重要非金属元素
高中化学无机非金属材
高分子材料:塑料、合成橡胶、合成纤维
水泥
1、主要原料:粘土、石灰石和石膏
2、主要设备:水泥回转窑 3、反应条件:高温
45、 、普 主通 要水性泥质主:水要硬成性分:硅 硅酸 酸三 二钙 钙::
3CaO·SiO2 2CaO·SiO2
铝酸三钙:
6、用途:水泥沙浆、混凝土3、C钢aO筋·混A凝l土2O等3 建筑行业。
1.玻璃刀能划玻璃靠的是什么材料? 2.手表中的"钻"指的是什么材料的多少? 3.煤气炉中电子打火靠的是什么材料? 4.信息高速公路是依靠什么材料来铺设的?
金刚石;人造红宝石 ;压电陶瓷 ;光导纤维
热弯玻璃
防弹玻璃
粉彩瓷
材料的分类和特点
水泥、玻璃、陶瓷
材料
高温传结统构无陶机瓷非、光金导属纤材维料 无机非金属材料
耐高温等
我国的陶都:江苏宜兴 我国的瓷都:江西景德镇
新型无机非金属材料的特性
1.能承受高温、强度高 例如:氮化硅陶瓷在1200℃左右的高温下, 仍具有很高的强度,可用来制造汽轮机叶 片、轴承、永久性模具等。
2.具有电学特性,一些新型无机非金属 材料可以作为半导体、导体、超导体等, 一些绝缘性材料常被用于集成电路的基 板。
玻璃
12、、主主要要原设料备::玻纯璃碱:窑Na2CO3 石灰石:CaCO3 石英:SiO2 3、反应条件: 高温 4、普通水泥主要成高分温:Na2SiO3 、CaSiO3 、SiO2
Na2CO3+SiO2=高=温=Na2SiO3+CO2 CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2
强酸制弱酸的规律仅适用于溶液中进行的 反应,不能套用高温条件下物质间的反应。 该反应适用干态下物质间的反应规律: 高沸点物质(SiO2)制低沸点物质(CO2)
高中化学高考总复习 4.13 无机非金属材料
生产原料
水泥 石_灰__石__、__黏_ 土
玻璃 纯碱、__石__灰__石__、石英
陶陶瓷窑
②玻璃生产中的两个重要反应:
____________N_a_2C_O__3+__S_iO_2_____N__a2_S_iO__3+__C_O_2_↑____________________;
题组强化训练·形成关键能力 1.新材料的新秀——石墨烯和氧化石墨烯已成为物理、化学、材料 科学研究的国际热点课题。其结构模型如图所示。 下列有关说法正确的是( ) A.石墨烯是一种新型化合物 B.氧化石墨烯即石墨烯的氧化物 C.二者和石墨都是碳的同素异形体 D.氧化石墨烯具有一定的亲水性
答案:D
第13讲 无机非金属材料
考点一 高考真题演练
考点二 随堂过关训练
考点一
考点一 碳及其化合物 1.碳单质 (1) 存 在 形 式 : 有 金 刚 石 、 石 墨 、 无 定 形 碳 、 足 球 烯 , 它 们 互 为 _同__素__异_形__体____。
正四面体
①
高
大
正六边形
②
高
小
能
③
正五
正六
____________C_aC__O_3+__S_i_O_2_____C_a_S_iO_3_+__C_O_2↑______________________。 (2)新型无机非金属材料 ①以硅为主体的硅芯片、硅太阳能电池。 ②以二氧化硅为主体的光导纤维。 ③新型陶瓷:高温结构陶瓷(碳化硅、氮化硅);压电陶瓷(钛酸盐和 锆酸盐);透明陶瓷(氧化铝、氧化钇、氮化铝、氟化钙);超导陶瓷等。 ④碳纳米材料:富勒烯、碳纳米管、石墨烯。
如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为_N_a_2_O_·S_i_O_2____________________,
人教版高中化学必修二 无机非金属材料 化工生产中的重要非金属元素
石墨烯
只有一个碳原子直径厚度的单层石墨
应用于光电器件、超级电容器、电池和复合材料
复合
材料
【情境·思考】从陶瓷材料发展的历史来看,经历了三次飞跃。由陶器进入瓷器这是第一次飞跃;由传统陶瓷发展到精细陶瓷是第二次飞跃;精细陶瓷粉体的颗粒较大,属微米级(10-6 m),用新的制备方法把陶瓷粉体的颗粒加工到纳米级,用这种超细微粉体粒子来制造陶瓷材料,得到新
2.素养目标:通过课题的探究学习,掌握硫、氮及其化合物的相关知识,初步养成绿色应用意识,增强社会责任感。
【素养探究】【探究一】酸雨成分的分析1.某同学查阅资料得知:酸雨是指pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水。雨、雪等在形成和降落过程中,吸收并溶解了空气中的二氧化硫、氮氧化合物等物质,形成了pH低于5.6的酸性降水。中国的酸雨多为硫酸型酸雨,
【迁移·应用】 2018年 11月5日至7日,世界光纤光缆大会在杭州举行。本次大会以“一个光纤连接的智能世界”为主题,围绕“全球光纤光缆供需走势”、“5G和物联网带来的需求展望”、“一带一路”倡议和“智能制造”等热点议题展开深入讨论与交流。光缆的主要成分为SiO2。
下列叙述正确的是 ( )A.CO2与SiO2都能跟H2O反应生成相应的酸B.SiO2与CO2都不能与酸反应C.SiO2与CO2(干冰)都能够与氢氧化钠溶液反应D.水晶的主要成分是SiC
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高中化学传统无机非金属材料
无机非金属材料是指由非金属元素或其化合物制成的材料,常见的有氧化物、硫化物、氮化物、碳化物等。
在化学中,无机非金属材料是一个重要的研究领域,因为它们不仅应用广泛,而且对于理解元素之间的化学反应和化学键的本质也具有重要的作用。
氧化物是最常见的无机非金属材料之一。
它们由氧和其他元素形成,例如二氧化硅、三氧化二铝和四氧化三铁等。
二氧化硅是一个重要的氧化物,广泛应用于制造玻璃、陶瓷和半导体器件等领域。
三氧化二铝是一种高温陶瓷材料,具有优异的机械、电学和热学性能,被广泛应用于航空航天、电子和化工等领域。
四氧化三铁是一种重要的磁性材料,广泛应用于电子、信息和磁性材料等领域。
硫化物是另一类常见的无机非金属材料。
它们由硫和其他元素形成,例如硫化铁、硫化锌和硫化镉等。
硫化铁是一种黑色的矿物,也称为辉铁矿,是铁的重要矿石之一。
硫化锌是一种白色的固体,广泛应用于制造橡胶、涂料、塑料和医药等领域。
硫化镉是一种黄色的固体,具有优异的光学性质,广泛应用于制造光电器件、半导体材料和液晶显示器等领域。
氮化物是一类重要的无机非金属材料。
它们由氮和其他元素形成,例如氮化硅、氮化铝和氮化镓等。
氮化硅是一种高硬度、高强度和高热稳定性的陶瓷材料,广泛应用于制造切削工具、轴承和热散尽
材料等领域。
氮化铝是一种高温陶瓷材料,具有优异的机械、电学和热学性能,广泛应用于航空航天、电子和化工等领域。
氮化镓是一种重要的半导体材料,广泛应用于制造激光器、LED和太阳能电池等领域。
碳化物是一类重要的无机非金属材料。
它们由碳和其他元素形成,例如碳化硅、碳化钨和碳化钛等。
碳化硅是一种高硬度、高强度和高耐磨性的陶瓷材料,广泛应用于制造切削工具、轴承和热散尽材料等领域。
碳化钨是一种高硬度和高熔点的金属材料,广泛应用于制造切削工具、电极和高温加热器等领域。
碳化钛是一种重要的金属陶瓷材料,具有优异的机械、耐腐蚀和生物相容性,广泛应用于制造人工骨、牙齿种植物和医疗器械等领域。
无机非金属材料是化学研究中的一个重要领域,它们在各个领域都有着广泛的应用,例如电子、信息、医药、航空航天等领域。
随着科技的不断进步,无机非金属材料的应用前景将会更加广阔。