2022年高考化学一轮复习考点八十一无机非金属材料 .pdf

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1、1 考点八十一无机非金属材料聚焦与凝萃1了解水泥、玻璃、陶瓷生产的简单原理；2了解新型无机非金属材料与传统无机非金属材料的区别；3了解高温结构陶瓷和光导纤维的特点及用途。解读与打通常规考点一、传统硅酸盐材料1陶瓷生产陶瓷的主要原料是黏土，其主要生产过程为：混合成型干燥烧结冷却。陶瓷的主要性质有抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型。2玻璃制造普通玻璃的原料有石英砂、石灰石、纯碱，发生的主要反应的化学方程式是：Na2CO3SiO2=高温Na2SiO3CO2CaCO3SiO2 =高温CaSiO3CO23水泥制造普通硅酸盐水泥的原料有石灰石、黏土、辅助原料。普通硅酸盐水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸

2、二钙、铝酸三钙、铁铝酸钙。水泥在空气中能吸水硬化，在水中也能硬化，因此是水下工程不可缺少的材料。水泥、沙子和碎石等的混合物叫混凝土，它的膨胀系数与钢筋相当，因此它常用钢筋作结构，增大强度。二、新型无机非金属材料1新型陶瓷新型陶瓷的组成已突破了以Si 和 O两种元素为主的传统组成体系，进一步提高了陶瓷的性能。（ 1）碳化硅陶瓷特性：硬度高，化学性质稳定，耐2000高温，可作航天器的涂层材料。工业上制取碳化硅的反应方程式：SiO23C=高温SiC2CO 。（ 2）氮化硅陶瓷特性与用途：熔点高，硬度大，化学性质稳定，在高温时仍可保持室温时的强度系数和硬度，可用于制造轴承、汽轮机叶片和发动机受热面等。

3、制取氮化硅 (Si3N4) 的反应式名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 2 3Si 2N2Si3N4；3SiCl42N26H2=高温Si3N412HCl。2现代信息基础材料单晶硅（ 1）硅是目前半导体工业最重要的基础材料，制取纯度为95% 99% 的硅 ( 粗硅 ) 的反应方程式为SiO22CSi 2CO 。（ 2）用纯度为95% 99% 的硅再生产高纯度硅的反应方程式是Si3HClSiHCl3H2；Si3HClSi

4、HCl3H2 3石墨、金刚石和C60金刚石、石墨、C60是碳的重要同素异形体。（ 1）在金刚石、石墨、C60中熔点由高到低的顺序是：石墨金刚石 C60。（ 2）金刚石和石墨二者可以相互转化，二者的转化属于化学变化。（ 3）气相沉积法制造金刚石薄膜的原理为：CH4 微波或直流放电基本温度 950 、氢气、稀有气体C(金刚石 ) 2H2。（ 4）20 世界 80 年代，又发现了碳的另一类单质，是由一系列偶数个碳原子组成的分子，如 C60、C70、 C240、C540、C960，其中 C60最具代表性， 在锂、 液氨和正丁醇溶液中，C60可与氢加成得到C60H18和 C60H36，C60可能成为新型

5、贮氢材料，K3C60具有超导性， 可开发出高温材料。C60将在复合材料和纳米元器件的制造中有潜在的应用价值。隐性考点1硅酸盐工业陶瓷玻璃水泥原料粘土（高岭土）纯碱、石英、石灰石石灰石、粘土等生产条件高温高温高温原理复杂的物理、 化学变化Na2CO3SiO2 =高温Na2SiO3CO2CaCO3SiO2 =高温CaSiO3CO2复杂的物理、 化学变化主要成分复杂的硅酸盐硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸钙主要性质抗氧化、 抗酸碱腐蚀、耐高温等无固定熔点具有水硬性2新型无机非金属材料无机非金属包括两大类：一类是传统无机非金属材料；二类是新型无机非金属材料。传统名师资料总结

6、 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 3 无机非金属材料：主要指硅酸盐材料，如水泥、玻璃、陶瓷等，其优点是有抗腐蚀性、耐高温等，但也有质脆、经不起热冲击等弱点。新型无机非金属材料：主要指新型陶瓷、光导纤维等。新型无机非金属材料除继承传统无机非金属材料的许多优点、克服某些弱点外，还具有如下特性：（1）耐高温、强度高； （2）具有电学特性，可用作集成电路的半导体；（3）具有光学特性，如光导纤维，用于光缆通讯、医疗、信息处理等； （4）

7、具有生物功能。融合与应用例 1下列说法中不正确的是( ) A新型无机非金属材料具有光学特性、生物功能、电学特性、耐高温、强度高B光导纤维做通讯材料有许多优点，但怕腐蚀，铺设也很不方便C高温结构陶瓷比金属材料具有许多优点，如不怕氧化、密度小等优点D光导纤维除用于通讯外，还可以用于医疗、信息处理等许多方面答案： B 例 2下列说法中，正确的是 ( ) A传统的无机非金属材料具有抗腐蚀性、耐高温等许多优点，但也有质脆、经不起热冲击的缺点B新型无机非金属材料继承了传统非金属材料的优点，但不能耐高温C有些新型无机非金属材料可以作绝缘体，但都不能做半导体D新型无机非金属材料都能透过可见光解析：新型无机非金

8、属材料有的可以耐高温；用金刚石可以制作半导体材料；并不是所有的无机非金属材料都可透光。答案： A 例3下列叙述正确的是( ) 工业上合成非氧化物陶瓷氮化硅(Si3N4) 需要在高温、空气气氛中进行金刚石硬度很大，不可能利用人工制造建设三峡大坝需要使用大量水泥，水泥是硅酸盐材料夏天人们佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能A B CD名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - -

9、 - - - - 4 答案： D 扫描与矫正【正误判断】( 正确的打“”，错误的打“”) （每个判断2 分，共 40 分）（）1传统的无机非金属材料具有抗腐蚀性、耐高温等许多优点，但也有质脆、经不起热冲击的缺点（）2新型无机非金属材料继承了传统非金属材料的优点，但不能耐高温（）3有些新型无机非金属材料可以做绝缘体，但都不能做半导体（）4新型无机非金属材料都能透过可见光（）5生产普通玻璃和普通水泥的原料中都含有石灰石（）6生产水玻璃和玻璃的原料中都含有烧碱（）7制作陶器一般分为制泥、成型、干燥、烧成等步骤（）8氧化铝陶瓷具有两性，因此可用来制造人造牙齿（）9氮化硅陶瓷耐高温且不易传热，可用于制造

10、柴油机部件（）10新型无机非金属材料具有光学特性、生物功能、电学特性、耐高温、强度高（）11化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐（）12氮化硅、光导纤维、氧化铝陶瓷等属于新型无机非金属材料（）13光导纤维传导光的能力很强，是非常好的通讯材料（）14高温结构陶瓷比金属材料具有许多优点，如不怕氧化、密度小等优点（）15水泥、玻璃和水晶都是硅酸盐产品（）16人造刚玉硬度高，可用于制造刚玉球磨机（）17高温结构陶瓷弥补了金属材料的弱点，但是硬度却远远低于金属材料（）18工业上合成非氧化物陶瓷氮化硅(Si3N4) 需要在高温、空气气氛中进行（）19光导纤维的抗干扰性能好

11、，不发生电辐射，通讯质量高，能防窃听（）20金刚石硬度很大，不可能利用人工制造实训与超越【 7+1 模式】一、单选（ 76 分=42 分）1 【 2009 广 东 理 基 ， 22 】 下 列 关 于 硅 单 质 及 其 化 合 物 的 说 法 正 确 的 是( ) 硅是构成一些岩石和矿物的基本元素水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - -

12、 - - - 5 A B C D 2根据陶瓷的生产原理，可以得出硅酸盐工业的一般特点是 ( ) 以含硅物质作为原料主要产物是硅酸盐反应条件是高温反应原理是复杂的物理和化学变化A B C D3【 2009重庆， 6】材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是 ( ) 材料主要化学成分A 刚玉、金刚石三氧化二铝B 大理石、石灰石碳酸钙C 普通水泥、普通玻璃硅酸盐D 沙子、石英二氧化硅4下列具有特殊性能的材料中，由主族元素和副族元素形成的化合物是 ( ) A半导体材料砷化镓B吸氢材料镧镍合金C透明陶瓷材料硒化锌D超导材料K3C605【 2009安徽， 7】石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(

13、结构示意图如右图所示 ) ，可由石墨剥离而成，具有极好的应用前景。下列说法正确的是 ( ) A石墨烯与石墨互为同位素B0.12 g石墨烯中含6.021023个碳原子C石墨烯是一种有机物D石墨烯中碳原子间以共价键结合6汉代器物上的颜料“汉紫”至今尚没有发现其自然存在的记载。20 世纪 80年代科学家进行超导材料研究时，偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡( 化学式： BaCuSi2Ox，Cu为 2 价) ，下列有关“汉紫”的说法中不正确的是( ) A用盐的形式表示：BaSiO3CuSiO3 B用氧化物形式表示：BaO CuO 2SiO2C易溶于强酸、强碱D性质稳定，不易褪色7在高新技术蓬勃发展的今天，

14、陶瓷材料被称为“支撑未来高新技术的尖端材料”，广泛应用在航空、航天、信息、医疗、交通运输等许多领域，下列说法中正确的是 ( ) A新型陶瓷材料和传统陶瓷材料都是硅酸盐材料B新型陶瓷材料又叫精细陶瓷或高性能陶瓷C制造新型陶瓷制品的原料以天然矿物为主D现在已经制造出的新型陶瓷材料大都性能优异，具有很好的延性和超塑性二、填空（ 18 分）8 【 2013海南， 20-II 】硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，

15、共 6 页 - - - - - - - - - 6 中有广泛应用。回答下列问题：（1）1810 年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时，得到一种“金属”。这种“金属”可能是。（2）陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中，生产普通玻璃的主要原料有。（3） 高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：发生的主要反应电弧炉SiO22C=1 600 1 800 Si2CO 流化床反应器Si 3HCl =250300 Cu粉或 Ag粉SiHCl3H2还原炉SiHCl3H2=1 100 1 200 Si3HCl SiHCl3极易水解，其完全水解的产物为。（ 4 ） 氯碱 工 业可 为 上 述工 艺 生 产 提 供 部 分 原 料 ， 这 些 原 料是。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -