5.3+无机非金属材料+课件-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

第三节

无机非金属材料第五章

化工生产中的重要非金属元素化学人教版必修第二册目录学习目标03010204必备知识解读题型解析考向分析05学业质量测评学习目标011．结合生产、生活中各种常见的无机非金属材料的应用，了解多种硅酸盐材料、新型无机非金属材料的性能和用途。2．掌握晶体硅的制备原理。必备知识解读02硅酸盐材料1．无机非金属材料硅氧高温腐蚀高2．传统无机非金属材料多为硅酸盐材料(1)硅酸盐的结构与性能。硅酸盐的结构性质

Si和O构成了硅氧________多数具有硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质______、__________________等特点四面体稳定耐腐蚀(或耐高温)(2)三种常见硅酸盐产品。硅酸盐产品原料主要设备或生产条件应用陶瓷______(主要成分为含水的__________)高温烧结用于生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等黏土铝硅酸盐硅酸盐产品原料主要设备或生产条件应用玻璃(主要成分：__________、__________和__________)________、__________和___________在________中熔融，发生复杂的______变化和______变化而制得用于生产建筑材料、光学仪器和各种器皿，还可制造玻璃纤维用于高强度复合材料等Na2SiO3CaSiO3SiO2纯碱石灰石石英砂玻璃窑物理化学硅酸盐产品原料主要设备或生产条件应用水泥________、________、石膏(调节水泥的____________)________________水泥、沙子和碎石等与水混合可以得到__________，大量用于建筑和水利工程黏土石灰石硬化速率水泥回转窑混凝土(3)特种玻璃。在玻璃中加入的元素或物质玻璃特性用途铅光学玻璃：__________，折射率______制造眼镜、照相机和光学仪器的透镜硼酸盐耐__________、耐温度__________制造可用于实验室使用的玻璃仪器金属氧化物或盐彩色玻璃用于_______________透光性好高化学腐蚀急剧变化建筑和装饰新型无机非金属材料1．硅和二氧化硅(1)单质硅的性质。硅单质的导电性介于________________之间，是应用最为广泛的_________材料。(2)自然界中的硅元素：主要以__________(如地壳中的大多数矿物)和氧化物(如________和________)的形式存在。导体和绝缘体半导体硅酸盐水晶玛瑙(3)晶体硅的制备。写出化学方程式：①______________________________________。②______________________________________。③______________________________________。(4)硅和二氧化硅的用途。①高纯硅：__________、________________等。②二氧化硅晶体：生产____________。制芯片硅太阳能电池光导纤维2．新型陶瓷(1)碳化硅(SiC)。俗称结构特点主要性能用途_______碳原子、硅原子以________连接，结构类似________

硬度很大、优异的高温抗_______性能砂纸和砂轮的______、耐高温结构材料和耐高温________材料金刚砂共价键金刚石氧化磨料半导体(2)新型陶瓷。名称原料或成分优良性能用途高温结构陶瓷一般用碳化硅、氮化硅或某些金属氧化物等在高温下烧结而成耐高温、抗氧化、耐磨蚀等可用于_____________、汽车发动机和高温电极材料等压电陶瓷主要有_________和________等能实现机械能与_______的相互转化可用于滤波器、扬声器、超声波探伤器和点火器等火箭发动机钛酸盐锆酸盐电能名称原料或成分优良性能用途透明陶瓷主要有___________、_________等氧化物透明陶瓷和__________、_________等非氧化物透明陶瓷具有优异的光学性能，耐高温，绝缘性好可用于_________、激光器和高温探测窗等超导陶瓷—在某一临界温度下电阻为______，具有________性可用于电力、交通、医疗等领域氧化铝氧化钇氮化铝氟化钙高压钠灯零超导3．碳纳米材料名称组成性能应用或用途富勒烯由碳原子构成的一系列_______分子的总称，其中C60

是富勒烯的代表物—C60的发现为纳米科学提供了重要的研究对象，开启了碳纳米材料的研究和应用的新时代，如用C60作车轮的“____________”笼形纳米汽车名称组成性能应用或用途碳纳米管可看成由______________卷成的_________，具有_________的直径碳纳米管的比表面积大，有相当高的________和优良的________性能可用于生产__________、_______和___________等石墨烯是只有_______________直径厚度的__________电阻率______、热导率______，具有______的强度可用于光电器件、超级电容器、电池和复合材料等方面，如使用了石墨烯材料的___________和______________等石墨片层管状物纳米尺度强度电学复合材料电池传感器一个碳原子单层石墨低高很高动力电池超轻海绵题型解析03题型1

硅的制备例11

［教材溯源题·来源于教材P22“资料卡片”高纯硅的制备］晶体硅是信息科学和能源科学中的一种重要材料，可用于制芯片和太阳能电池等。如图所示流程是工业上制取纯硅的一种方法。请回答下列问题：（1）在上述生产过程中，属于置换反应的有________（填序号）。（2）写出反应①的化学方程式：_

_____________________________________。①②③

【学会了吗丨变式题】

D

题型2

常见试剂的保存方法例12

(2025辽宁名校联盟月考)下列有关试剂的保存方法正确的是(

)C

.

.【学会了吗丨变式题】2.(山东卷改编)下列试剂对应实验室保存方法错误的是(

)CA.浓硝酸保存在棕色细口瓶中

B.氢氧化钠固体保存在广口塑料瓶中C.水玻璃保存在广口瓶中

D.高锰酸钾固体保存在棕色广口瓶中

考向分析04考向1

无机非金属材料例13

(高考组合，双选)下列说法错误的是(

)BC

【学会了吗丨类题链接】3.［变情境·传统文化］(2024河北卷)燕赵大地历史悠久，文化灿烂。对下列河北博物院馆藏文物的说法错误的是(

)DA.青铜铺首主要成分是铜锡合金

B.透雕白玉璧主要成分是硅酸盐C.石质浮雕主要成分是碳酸钙

D.青花釉里红瓷盖罐主要成分是硫酸钙【解析】青铜主要是铜和锡的合金，A项正确；透雕白玉璧中玉的主要成分是硅酸盐，B项正确；石质浮雕的主要成分是碳酸钙，C项正确；青花釉里红瓷盖罐属于陶瓷制品，主要成分是硅酸盐，D项错误。考向2

硅及其化合物的性质与用途

B

【学会了吗丨类题链接】

B

学业质量测评05A

基础练丨知识测评建议时间：10分钟1.制作下列物体的材料不属于硅酸盐的是(

)ABCD人面鱼纹彩陶盆窗户上的玻璃三峡大坝使用的水泥高铁列车的车体D【解析】陶瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐，高铁列车的车体的主要成分为合金，故选D。2.［传统文化］《天工开物》中记载:“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无沙黏土而为之”“凡坯既成，干燥之后，则堆积窑中燃薪举火”“浇水转釉（主要为青色），与造砖同法”。下列说法错误的是(

)B

3.[新情境·中国空间站材料](2025江苏南通期中)2025年4月24日是第十个“中国航天日”，主题是“海上生明月，九天揽星河”。下列有关中国空间站材料的说法错误的是(

)DA.太阳能电池中的单晶硅——半导体材料B.外壳的铝合金——金属材料C.外层的热控保温材料石墨烯——无机非金属材料D.外表面的高温结构碳化硅陶瓷——硅酸盐材料【解析】A项：单晶硅是半导体材料，可用于制造太阳能电池（√）。B项：铝合金属于金属材料（√）。C项：石墨烯是碳单质，属于新型无机非金属材料（√）。D项：碳化硅陶瓷是新型无机非金属材料，而非硅酸盐材料（×）。4.［新情境·玄武岩纤维］(2025湖南常德第七中学月考)2024年6月3号，嫦娥六号在月球背面展示的国旗是我国科研人员利用玄武岩熔融拉丝技术制作而成的。玄武岩由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铁和二氧化钛等组成。下列说法错误的是(

)C

5.依据以上材料，推测氮化硅不适宜的用途是(

)CA.制作坩埚

B.制作切削刀具

C.用作建筑陶瓷

D.制作耐高温轴承【解析】由题给信息可知，氮化硅的熔点高、硬度大、化学性质稳定，故其能制作耐高温坩埚和耐高温轴承，可制作耐磨的切削刀具，但由于其生产成本高，不适合用作建筑陶瓷，故选C。6.结合所学知识和以上材料，分析下列说法正确的是(

)B

7.中国高铁对实现“一带一路”倡议有重要的作用。（1）建设高铁轨道需要大量的水泥，生产水泥的主要原材料是黏土和________。石灰石【解析】生产水泥的主要原材料是黏土和石灰石。（2）高铁上的信息传输系统使用了光导纤维，其主要成分是______（填化学式，下同）；乘务员使用的无线通话机的芯片的主要材料是___。

B

综合练丨选考通关建议时间：12分钟8.(2025四川成都期末)在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是(

)C

A

B

11.为除去下列各粉末状混合物中的杂质（括号内为杂质），请从下列提供的试剂和操作中选出能达到该目的的选项，将其标号和序号填在表内。试剂：A.盐酸；B.烧碱溶液；C.氧气；D.水；E.二氧化碳；F.不用其他试剂操作：①加热至燃烧；②加热至熔融；③充分加热；④过滤；⑤结晶物质试剂操作

_______

_______

_______

_________

③A④C①D④⑤【解析】除杂的一般原则：①引入的试剂一般只跟杂质反应；②后续试剂能除去过量的前一种试剂；③不引入新杂质；④杂质与除杂试剂生成的物质易与被提纯物分离；⑤尽可能将杂质转化为所需物质；⑥加入试剂顺序要合理。C

培优练丨能力提升

D

高纯硅的装置如图所示（夹持装置和尾气处理装置略去），下列说法错误的是(

)

（1）实验方案如图所示，试写出每步所用的试剂。试剂Ⅰ为______________；试剂Ⅱ为______________________；试剂Ⅲ为_______________。

（2）如果猜测是成立的，试根据上述实验方案，完成实验操作、预期现象与结论。编号实验操作预期现象与结论

取适量矿石研细，加入足量

盐酸有大量无色气体产生，得棕黄色溶液，且有少量固体残留

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