高一化学（人教版）学案 必修二 第五章 第三节 无机非金属材料

第三节无机非金属材料

学习目标重点难点

1玻.璃、水泥、硅、二氧化硅、新型陶瓷

重

等无机非金属材料的主要性能和用途。

1.知道无机非金属材料,结合实例认识无机非

点

2普.通玻璃的主要成分。

金属材料组成、性能与应用的联系。

2.了解新型无机非金属材料的种类和性能。难

硅的制备工艺。

点

新知探究(一)——硅酸盐材料

1.无机非金属材料

组成元素含有硅、氧等元素

分类传统无机非金属材料、新型无机非金属材料

具有耐高温、抗腐蚀、硬度高等特点，以及特殊的光学、

性能

电学等性能

2.硅酸盐材料一传统无机非金属材料

(1)硅酸盐的结构

在硅酸盐中,Si和0构成了硅氧结构,Si在中心,0在四面体的4个顶角,

许多这样的四面体通过顶角的O相互连接,即每个Si结合4个O,每个0结合2

个Si。

⑵硅酸盐的特性

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、熔点高、难溶于

水、化学性质稳定、耐等特点。

3.常见的硅酸盐材料

项目陶瓷玻璃水泥

主要_________、_______硅酸三钙GCaOSiCh)、硅酸二钙

成分复杂

成分和_________

(2CaOSiO2)>铝酸三钙(3CaOALO3)

黏土(含水的铝主要原料:__________________________

生产原料

硅酸盐)辅助原料:适量的石■膏

主要设备陶瓷窑玻璃窑水泥回转窑

建筑材料、绝缘建筑材料、光学仪器、

用途材料、日用器各种器皿、制造玻璃大量用于建筑和水利工程

皿、卫生洁具等纤维

I微点拨］

①陶瓷分为陶和瓷。

②普通玻璃生产涉及两主反应为

高温

SiO2+Na2cOi-NazSiCh+CChT;

高温

SiO2+CaCO.3-CaSiCh+CO2To

③生产水泥时加入适量石膏是调节水泥的硬化速率。

④碱性溶液不能用磨口试剂瓶存放，原因是玻璃中的S1O2与碱反应生成硅酸盐黏合剂。

［题点多维训练］

1.正误判断(正确的打“J”,错误的打“X

(1)硅酸盐结构较为复杂，大多难溶于水，化学性质稳定。()

(2)硅氧四面体中，硅原子与氧原子都是以共价键结合。()

(3)水泥与玻璃的共同原料是石灰石，水泥与陶瓷的共同原料是黏土。()

(4)陶瓷、玻璃、水泥的生产都需要在高温下进行。()

(5)玻璃和水泥生产中都发生复杂的物理和化学变化。()

2.（2024.广州高一检测）考古遗迹和历史文物是历史的见证，反映了古代人民丰富多

彩的生活。下列文物属于无机非金属材料的是（）

B.黄花梨云C.三彩骑卧

A.铜烤炉D.山居图扇面

龙纹条案驼陶俑

3.陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着密切的

关系。下列说法错误的是（）

A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁

B.闻名世界的秦兵马催是陶制品，由黏土经高温烧结而成

C陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐

D.陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点

4.（2024.济南高一月考）“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色胄瓷的

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、耐高温

D.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐

新知探究（二）——硅和二氧化硅、硅酸盐

1.硅

（1）硅在元素周期表中的位置和存在

硅位于元素周期表第三周期第IVA族，正好处于金属与非金属的过渡位置,其单质

的导电性介于导体与绝缘体之间，是应用最为广泛的半导体材料。硅在自然界主

要以和的形式存在。

⑵高纯硅的制备

石

英高

HCI

焦炭

风一

粗

l

SiIIC

纯

砂3

桂

C'

300

'C

000

〜2

1800

noor

硅

反应为

要化学

及的主

其中涉

①

②

③

质

学性

要化

的主

(3)硅

高温

O；

-Si

Si+O

iF4、

F2-S

Si+2

别为

式分

方程

化学

应的

02反

F2、

①与

2

2

T>

T+2H

iF

F^S

+4H

为Si

分别

程式

学方

的化

H反应

NaO

HF、

②与

2

4

Hto

3+2

SiO

Na2

HO^

NaOH+

Si4-2

2

2

氧化硅

2.二

物

性氧化

一种酸

水，是

溶于

(1)不

：

H反应

NaO

①与

;

H

2NaO

SiO+

2

温

j。

CaSiO

CaO

SiOz+

反应:

CaO

②与

的特性

氧化硅

(2)二

。

2H20

F4T+

F^Si

2+4H

:SiO

反应

与HF

玻璃

应制备

些盐反

可与某

氧化硅

(3)二

高温

T；

CO2

Ch+

2Si

=Na

co3^

+Na2

SiCh

温

O2T。

O3+C

CaSi

)3

CaCC

SiC)2十

盐

的硅酸

最简单

一种

碱)是

泡花

(俗名

酸钠

3.硅

黏

用作

性，常

等特

高温

强、耐

结力

有黏

璃，具

称水玻

溶液俗

,其水

溶于水

酸钠易

(1)硅

。

火剂

和防

合剂

_。