【文档说明】2022-2023学年高一化学 人教版2019必修第二册 同步练习 5.3无机非金属材料（基础过关A练）Word版无答案.docx，共(11)页，592.027 KB，由小赞的店铺上传

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第五章化工生产中的重要非金属元素第三节无机非金属材料本课学习目标(1)通过阅读和讨论，了解陶瓷、玻璃、水泥等传统硅酸盐材料的生产原料、性能和主要用途，知道普通玻璃的主要成分，感受传统硅酸盐材料在城乡建设中发挥的重要作用。(2)通过学习，了解晶体硅、二氧化硅、新型陶瓷、碳纳米材料的性能和用途，感受新

型无机非金属材料的奇特性能及其在高科技领域所发挥的重要作用，激发学生学习化学的兴趣。(3)结合身边的生活用品、电子产品、建筑物等用到的无机非金属材料，感受化学就在身边，化学材料作用巨大，提高学生努力学习化学、投身国家建设的社会责任感。重点:玻璃、水泥、硅、二氧化

硅、新型陶瓷等无机非金属材料的主要性能和用途，普通玻璃的主要成分。课前预习导学人类使用的材料除了金属材料，还有等。从组成上看，许多无机非金属材料含有等元素，具有等特点，以及特殊的等性能。一．硅酸盐材料传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料，如等。1.硅酸盐的结构、特点结构特点硅氧四面体

2.陶瓷产品主要原料制备过程生产应用陶瓷原料经高温烧结而成A练——基础过关3.玻璃和水泥产品主要原料主要设备主要成分用途普通玻璃建筑材料、光学仪器、各种器皿、高强度复合材料等水泥和沙子、碎石、水等混合可以得到混凝土,大量用于建筑和水利工程二

．新型无机非金属材料1.硅和二氧化硅（1）硅元素的存在硅在地壳中的含量为26.3%，仅次于，在地壳中含量居第位。硅是一种亲氧元素，其在自然界中总是与氧相互化合，自然界中以态形式存在。是硅最重要的化合物。硅原子和碳原子最外层电子数为个，它们既失去电子，也得到电子，其中构成有机

物的主要元素，是构成岩石与许多矿物的基本元素。（2）硅的工业制法及提纯石英砂――→①焦炭高温粗硅――→②氯气加热SiCl4――→③氢气高温高纯硅涉及的化学方程式：①②③硅的用途：①良好的半导体材料；②太阳能电池；③计算机芯片。（3）二氧化硅（SiO2

）SiO2是硅最重要的化合物，地球上存在的天然二氧化硅称为，约占地壳质量的12%，天然SiO2存在形态有形和形两大类。石英、水晶、玛瑙、沙子的主要成分是。二氧化硅中每个Si周围结合个O，Si在，O在；许多个这样的四面体

又通过顶角的相连，每个与相结合，二氧化硅晶体中Si和O按的比例组成结构的晶体，二氧化硅的网状结构决定了它的熔点，硬度，导电，溶于水，化学性质。【拓展】SiO2的化学性质：①不与水、一般的酸反应②具有酸性氧化物的通性分别写出SiO2与CaO、NaOH、溶液反应的化学方程式：；；与Na2CO

3反应：固体高温条件下③特性：与氢氟酸反应，化学方程式为：。二氧化硅的用途：①是基本的建筑材料。②纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作。③实验室中使用的。④和制作饰物和工艺品。【思考】实验室盛装NaOH溶液的试

剂瓶用橡皮塞而为什么不用玻璃塞？（提示：玻璃中含有SiO2）2.新型陶瓷新型陶瓷在组成上不再限于传统的硅酸盐体系，在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特性和功能，如碳化硅(化学式)俗称，碳原子和硅原子通过连接,具有类似

的结构，硬度很、优异的高温抗氧化性能，用作、和。其它新型陶瓷：材料类别主要特性示例用途高温结构陶瓷能承受高温，强度高氮化硅陶瓷汽轮机叶片、轴承、永久性模具等压电陶瓷具有电学特性钛酸钡陶瓷声呐系统、气象探测等透明陶瓷具有光学特性氧化物透明陶瓷和非氧化物透明陶瓷高压钠灯、激光器

和高温探测窗等超导陶瓷具有超导性超导陶瓷电力、交通、医疗等3.碳纳米材料(1)富勒烯:由碳原子构成的一系列笼形分子的总称,其代表物为。(2)碳纳米管:由石墨片层卷成的管状物,具有纳米尺度的直径。碳纳米管的比表面积大,有相当高的强度和优良的电学性能,

可用于生产等。(3)石墨烯:只有一个碳原子直径厚度的,其低、高，具有很高的强度，应用于光电器件、超级电容器、电池和复合材料。4.特殊功能的含硅材料：①含4%硅的硅钢具有性，主要用作；②人工合成的硅橡胶是最好的的橡胶，用于；③人工制造的分子筛，主要用作。当堂练习达标知识点

一硅酸盐材料1．下列物质中，不．含有硅酸盐的是A．光导纤维B．普通玻璃C．黏土D．普通水泥2．下列物质中按其成分能与玻璃、水泥、陶瓷归于一类的是A．硅酸B．碳化硅C．硅酸钠D．二氧化硅3．下列材料中不属于硅酸盐材料的是A．做

窗户的普通玻璃B．浇灌房顶的水泥C．铺地板的陶瓷瓷砖D．传输信号的光导纤维知识点二新型无机非金属材料4．下列关于硅的说法不正确的是A．硅在地壳中的含量仅次于氧B．硅在自然界中既有化合态，又有游离态C．高纯度的硅可

用于制造计算机芯片D．硅单质的导电能力介于导体和绝缘体之间5．（2021·宁夏固原市·高一期末）下列物质中，属于酸性氧化物且跟水不能形成酸的是()A．CO2B．SiO2C．SO2D．Fe2O36．我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”的问世，填补了

我国计算机制造史上的一项空白。下列对硅及其化合物的有关叙述正确的是()A．二氧化硅既能与烧碱溶液反应又能与氢氟酸反应，所以二氧化硅是两性氧化物B．晶体硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应C．晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它的提炼工艺复杂，价格极高D．晶体硅和金刚石的硬度都很大7

．近年来，我国在无机非金属材料领域的发展受到世界瞩目。下列叙述正确的是A．石墨烯是能导电的新型有机材料B．氮化硅陶瓷属于传统无机非金属材料C．陶瓷是以黏土为原料制成的D．二氧化硅导电性良好8．有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，下列说法正确的是A．晶体硅具有半导体性质，可用于生产光导纤维B．

玻璃中含有的SiO2可与NaOH溶液反应，故常用NaOH溶液雕刻玻璃纹饰C．碳化硅(SiC)俗称金刚砂，类似金刚石结构，是一种耐高温的半导体材料D．陶瓷、水泥、石英玻璃都属于硅酸盐材料9．如图为刻蚀在玻璃上的精美的花纹图案。玻璃的主要成分之一是二氧化硅，能在玻璃上进行蚀刻，将其制成

毛玻璃和雕花玻璃的物质是A．烧碱B．纯碱C．氢氟酸D．盐酸10．下列关于2SiO的叙述正确的是①2SiO能与水反应生成硅酸②2SiO对应的水化物是可溶性弱酸③硅原子和碳原子的最外层电子数相同，2SiO和2CO的分子结构也相同④2SiO既能与氢氧化钠

溶液反应又能与氢氟酸反应，故2SiO是两性氧化物⑤2SiO中硅元素为4+价，故2SiO具有氧化性⑥在2SiO中，每个硅原子结合2个氧原子A．①③⑤B．①②④⑥C．③D．⑤11．石墨烯不仅是世界上最薄而且也是最坚硬的纳米材料，几乎完全透明，它具有优异的光学、电学、力学特性。按物质

组成和性质进行分类，石墨烯属于A．单质B．有机化合物C．无机化合物D．混合物12．以下有关碳纳米管、富勒烯、石墨烯的说法错误的是A．它们的物理性质相同B．它们都是新型无机非金属材料中的碳纳米材料C．它们都是碳单质D．它们分别完全燃烧后生成物相同13．202

1年5月15日，我国火星探测器“天问一号”成功着陆火星。天问一号探测器上使用了重量轻、强度高、刚性好、宽温度范围下尺寸稳定的新型SiC增强铝基复合材料。下列说法错误的是A．SiC是一种新型硅酸盐材料B．SiC俗称金刚砂，

具有类似金刚石的结构C．SiC中的碳原子和硅原子通过共价键连接D．SiC具有优异的高温抗氧化性能14．氮化硅是一种性能优异的无机非金属材料，它的熔点高，硬度大，电绝缘性好，化学性质稳定，但生产成本较高。（1）根据以上描述，推测氮化硅可能有

哪些用途：___________(填字母)。a.制作坩埚b.用作建筑陶瓷c.制作耐高温轴承d.制作切削刀具（2）请写出氮和硅的原子结构示意图______，并根据元素周期律的知识，写出氮化硅的化学式______。（3）氮化硅在19世纪已经被化学

家合成出来，但直到100多年后才逐渐应用于工业领域。材料的基础研究和实际应用之间存在着一定距离，你认为二者之间的关系是怎样的_______？请查阅相关资料，与同学交流你的观点。15．硅在自然界中主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。回答下列问题：（1）Si是良好的半导体材料，试写出硅单质的一种用途

：_______。（2）SiO2是玻璃的主要成分之一，烧碱溶液对玻璃有腐蚀性，写出SiO2与烧碱溶液反应的离子方程式为_______。（3）Na2SiO3溶液俗称_______，往Na2SiO3溶液中通入足量CO2气体

发生的现象是：_______。（4）工业上常用焦炭和二氧化硅在高温条件下制备粗硅，该反应的化学方程式为_______。16．（2021·北京八中乌兰察布分校高一期末）硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。(1)可用于制作计算机芯片和太阳能电池的是_______(

填化学式，下同)，光导纤维的主要成分是_______。(2)工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，该反应的化学方程式为_______。(3)工业上可利用水玻璃和盐酸反应制备硅酸凝胶，进一步脱水处理可得到硅胶，写出水玻璃和盐酸反应的离子方程式：______

_。(4)高纯度单晶硅可以按下列方法制备：SiO2①C高温⎯⎯⎯⎯⎯→Si(粗)②HCl300℃⎯⎯⎯⎯⎯→SiHCl32③过量H1000∼1100℃⎯⎯⎯⎯⎯⎯→Si(纯)。写出步骤①的化学方程式：_______。课后作业检测见下页

课后作业检测1．我国是一个拥有五千年文化传承的文明古国，下列国宝级文物主要由硅酸盐制成的是选项ABCD文物名称《四羊方尊》国家博物馆《千里江山图》故宫博物院《青铜神树》三星堆博物馆陶兵马俑秦始皇博物馆2．

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．普通玻璃以纯碱、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3．下列说法中不正确．．．的是A．动力电池和超轻海绵使

用了石墨烯材料，该材料不是新型无机非金属材料B．传统硅酸盐材料包括陶瓷、水泥、普通玻璃C．氢氟酸可用于蚀刻普通玻璃D．北斗导航系统计算机的芯片材料是单质硅4．宋代五大名窑分别为钧窑、汝窑、官窑、定窑、哥窑。其中钧窑以“人窑一色，出窑万彩”的

神奇窑变著称。下列关于陶瓷的说法不正确的是()A．窑变是高温下釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致的颜色变化B．氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料C．高品质的瓷器晶莹剔透，属于纯净物D．陶瓷属于硅酸盐制品，耐酸碱腐蚀，但是不能用来盛装氢氟酸5．下列说法不正确的是()A

．高纯硅可用于制作光感电池B．2SiO因熔点高硬度大，可用于制光导纤维C．石英砂可用于生产单晶硅D．HF与2SiO反应的实际应用之一是氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记6．如图为刻蚀在玻璃上的精美的花纹图案，则刻蚀过程中所

发生的主要化学反应为（）A．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑B．NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑C．Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑D．SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O7．半导体工业有“从沙滩到用户”的行话，此过程中涉

及的反应之一为SiO2＋2C====高温Si＋2CO↑。下列说法正确的是A．该反应表明非金属性：C＞SiB．SiO2可用于制备光导纤维C．Si常用于制备芯片、玻璃纤维D．利用该反应可得到高纯度的硅单质8.下列离子方程式中书写正确的是()A.水玻璃中通入过量的二氧化碳:Na

2SiO3+CO2+H2O2Na++CO32-+H2SiO3B.二氧化硅放入澄清石灰水中:Ca(OH)2+2SiO2CaSiO3+H2OC.二氧化硅与氢氟酸反应:SiO2+4H++4F-SiF4↑+2H2OD.单质硅溶于烧碱溶液中:Si+2OH-

+H2OSiO32-+2H2↑9．四氯化硅(4SiCl)是制造半导体材料硅的中间产物，在空气中容易吸收水蒸气生成原硅酸(44HSiO)和HCl而产生白色烟雾，下列说法不正确的是A．由4SiCl转化为44HSiO的过程中，硅元素化合价没有发生改变B．

原硅酸中氢、氧元素的质量比为1:16C．四氯化硅由一个硅原子和四个氯原子构成D．四氯化硅应密封保存10．纯二氧化硅可用下列流程制得。下列说法不正确的是A．X可用作木材防火剂B．步骤Ⅱ的反应是Na2SiO3＋H2SO4＝H2SiO3↓＋Na2SO4C．步骤

Ⅱ中的Y生成可用SiO2与水反应代替D．步骤Ⅲ若在实验室完成，一般在坩埚中进行11．Ca3SiO5(可看作CaSiO3·2CaO)是硅酸盐水泥的主要成分之一，其相关性质的说法不正确．．．的是A．具有吸水性，需要密封保存B．可发生反应：Ca3SiO5＋4N

H4Cl====ΔCaSiO3＋2CaCl2＋4NH3↑＋2H2OC．能与CO2反应生成新盐D．与足量盐酸作用，所得固体产物为SiO212．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地亮质量的90%以上

。（1）下列物质不属于硅酸盐材料的是___________。A．陶瓷B．玻璃C．水泥D．生石灰（2）SiO2是玻璃的主要成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为___________________________，工艺师常用___

________(填物质名称)来雕刻玻璃。（3）用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na2SiO3可用作___________。Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是____

_______。A．普通玻璃坩埚B．石英玻璃坩埚C．氧化铝坩埚D．铁坩埚（4）工业上常利用反应C＋SiO2====高温Si＋2CO↑制备硅单质，该反应中氧化剂是________。（5）根据如图所示装置回答以下问题。若要用此装置证明酸性

：HNO3＞H2CO3＞H2SiO3，从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到的物质：①稀3HNO②稀盐酸③碳酸钙④Na2SiO3溶液⑤SiO2。试剂A与C分别为___________(填序号)；试管中发生反应的离子方程式为_______________________。有同学认为此实验不能

说明酸性强弱，你认为原因是___________________________。