考点04-硅酸盐材料与无机非金属材料(要点总结)

2019-2020学年高一化学期末复习高频考点通关（人教版2019必修第二册）考点04硅酸盐材料与无机非金属材料复习要点1.了解传统的硅酸盐制品和新型的无机非金属材料的组成与应用。2.认识新材料的开发对人类生产、生活的重要影响。核心梳理1.传统无机非金属材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。①常见硅酸盐材料比较陶瓷普通玻璃普通水泥原料黏土纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)、石英砂(SiO2)主要原料：石灰石、黏土辅助原料：适量的石膏设备陶瓷窑玻璃熔炉水泥回转窑主要成分成分复杂硅酸钠(Na2SiO3)、硅酸钙(CaSiO3)、二氧化硅(SiO2)硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3)特点抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘玻璃是非晶体，称为玻璃态物质，无固定熔点，在某一温度范围内软化可加工成制品具有水硬性，与水掺和搅拌并静置后，很容易凝固变硬用途建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具建筑材料、光学仪器、各种器皿、制造玻璃纤维大量用于建筑和水利工程②玻璃生产中的两个重要反应：Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up17(高温))Na2SiO3＋CO2↑；CaCO3＋SiO2eq\o(=,\s\up17(高温))CaSiO3＋CO2↑。2.新型无机非金属材料（1）高温结构陶瓷：如氮化硅陶瓷具有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化学侵蚀性和电绝缘性等。（2）生物陶瓷：对机体无排异反应，不会引起代谢作用异常。（3）压电陶瓷：具有压电效应。（4）超导陶瓷：在临界温度时电阻为零的陶瓷。※碳化硅(SiC)——一种高温结构陶瓷碳化硅俗称金刚砂，它是由碳原子和硅原子通过共价键连接而形成，与金刚石的结构类似，具有硬度大和优异的高温抗氧化性能。（5）碳纳米材料=1\*GB3①富勒烯：是由碳原子构成的一系列笼形分子的总称，如C50、C60、C70、C120等，其代表物是C60。=2\*GB3②碳纳米管：是由石墨片层卷成的管状物，具有纳米尺度的直径。比表面积大，具有高强度和优良的电学性能。=3\*GB3③石墨烯：是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨，其独特的结构使其电阻率低、热导率高，具有很高的强度。上述碳纳米材料，与金刚石、石墨等均为碳的同素异形体。典型例题例1根据不同部位工作条件的不同，航天飞机使用了多种防热材料。例如，机身和机翼下表面使用高温陶瓷瓦。下列对新型陶瓷材料的有关叙述中，错误的是()A.高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，可以作为高级耐火材料B.氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，它是生物陶瓷C.氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，它用于制造陶瓷发动机的受热面D.新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点，但是强度比较差【答案】D【解析】高温结构陶瓷包括Si3N4陶瓷、SiC陶瓷等，属于新型无机非金属材料，可以作为高级耐火材料，A正确；氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，是一种生物陶瓷，B正确；氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，是高温结构材料，可用于制造陶瓷发动机的受热面，C正确；新型无机非金属材料不但克服了传统无机非金属材料的缺点，而且同时还具有较高的强度和耐磨性，能抵抗冷热冲击，且有电学性能等若干优点，D错误。变式强化氮化硅陶瓷因其熔点高，对于金属及氧化物熔体具有相当的高温稳定性，越来越多地被应用于热工的各个领域，如陶瓷烧成棚板、辊棒，以及高温轴承、涡轮叶片等。(1)下列关于氮化硅陶瓷的说法正确的是________(填字母)。A.硅粉合成氮化硅的反应属于氧化还原反应B.氮化硅陶瓷属于硅酸盐C.氮化硅陶瓷可用于制造磨刀材料D.太阳能光伏产业的主体材料为氮化硅(2)根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是________(填字母)。A.制汽轮机叶片 B.制有色金属C.制永久性模具 D.制造柴油机(3)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应，试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式：______________________________________________________________。(4)在烧结氮化硅陶瓷的过程中，二氧化硅、碳、氮气以物质的量之比3∶6∶2反应生成两种化合物。①该反应的化学方程式为_______________________________________________________。②该反应中氧化剂与还原剂的质量比为___________________________________________。【答案】(1)AC(2)ACD(3)Si3N4＋12HF=3SiF4↑＋4NH3↑(4)①3SiO2＋2N2＋6Ceq\o(=,\s\up7(高温))Si3N4＋6CO②7∶9【解析】(1)Si与N2反应前后，N、Si元素的化合价发生变化，故属于氧化还原反应，A正确；氮化硅属于新型高