2024版新教材高考化学全程一轮总复习第四章非金属及其化合物第13讲无机非金属材料（课件+课时作业+学生用书）（3份）

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复 习 目 标1．了解硅酸盐材料及新型无机非金属材料的性质和用途；2．掌握硅和二氧化硅的性质及应用 ，了解高纯硅的制备。
考点一　硅和二氧化硅必备知识整理1.硅单质
Na2SiO3＋H2O
Na2SiO3＋CO2↑
SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
[正误判断]　(1)工业上用焦炭和二氧化硅制取粗硅时生成粗硅和CO2气体(　　)(2)Si是半导体材料，可用作太阳能电池(　　)(3)SiO2与NaOH溶液反应生成盐和水，也可以和氢氟酸反应，所以SiO2是两性氧化物(　　)(4)因为热稳定性：CH4>SiH4，所以非金属性：C>Si(　　)(5)SiO2能与HF反应，因此可用HF刻蚀玻璃(　　)(6)NaOH溶液不能用玻璃瓶盛放(　　)(7)高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路”(　　)
对点题组训练题组一　硅的性质与制法1．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。下列对晶体硅的有关叙述正确的是(　　)A．晶体硅的结构与金刚石类似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，但是它提炼工艺复杂，价格昂贵D．晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，可以导电
(2)用SiHCl3与过量H2，反应制备纯硅的装置如图所示(热源及夹持装置已略去)：①在加热D装置前应先打开A装置中分液漏斗的活塞，目的是________________________。②C装置中烧瓶需要加热，采用的方法是_________。
排出系统内的空气，以防爆炸
题组二　二氧化硅的性质与用途3．下列关于二氧化硅的说法正确的是(　　)A．二氧化硅是酸性氧化物，因此能与水反应生成硅酸B.二氧化硅制成的光导纤维，由于导电能力强而被用于制造光缆C．二氧化硅能与碳酸钠固体在高温时发生反应D．用二氧化硅制取单质硅时，当生成2.24 L气体(标准状况)时，得到2.8 g硅
考点二　无机非金属材料必备知识整理一、硅酸盐材料1．陶瓷陶瓷以　　　　(主要成分为含水的　　　　)为主要原料，经________烧结而成的。2．玻璃普通玻璃的主要成分为________________________，它是以__________________为主要原料，经混合、粉碎，在　　　　中熔融，发生复杂的__________________而制得的，玻璃可用于生产建筑材料、光学仪器和各种器皿，还可制造　　　　，用于高强度　　　　等。
Na2SiO3、CaSiO3和SiO2
3．水泥普通硅酸盐水泥的主要原料是______________，二者与其他辅料经混合、研磨后在___________中煅烧，发生复杂的物理变化和化学变化，加入适量石膏调节水泥　　　　，再研成细粉得到普通水泥。混凝土是水泥、沙子和碎石等与水混合得到的。
二、新型无机非金属材料1．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。
2．新型陶瓷的种类与用途
3.碳纳米材料碳纳米材料是一类新型的无机非金属材料(1)类型：富勒烯、碳纳米管、石墨烯等。(2)用途：在能源、信息、医药等领域有广阔的应用前景。
对点题组训练题组　无机非金属材料的性质及应用1．近年来科学家制造出大量的新物质。
对上列三种物质的相关说法错误的是(　　)A．石墨烯具有良好的导电性B．上述三种物质与金刚石互为同素异形体C．石墨炔孔径略大于H2分子的直径，可作H2的提纯薄膜D．上述三种物质与浓硫酸都能发生反应，但反应产物不同
2．“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，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C．硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高D．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐
解析：陶瓷是人类最早使用的硅酸盐制品，A项错误；纯碱、石灰石和石英是制玻璃的原料，而制水泥的原料是黏土和石灰石，B项错误；硅酸盐制品性质稳定、熔点高，C项正确；沙子的主要成分是SiO2，黏土的主要成分是硅酸盐，D项错误。
3．下列说法不正确的是(　　)A．SiO2能与HF反应，因此可用HF刻蚀玻璃B.向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀盐酸制备硅酸凝胶C．氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，化学式为Si3N4D．石英是良好的半导体材料，可以制成光电池，将光能直接转化成电能
解析：氢氟酸与二氧化硅反应生成四氟化硅和水，故HF可用于刻蚀玻璃，故A正确；盐酸的酸性强于硅酸，所以向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀盐酸可制备硅酸凝胶，故B正确；根据N的非金属性强于Si及化合物中正负化合价的代数和为0的原则，得氮化硅的化学式为Si3N4，故C正确；晶体硅是良好的半导体材料，可以制成光电池，将光能直接转化成电能，而不是二氧化硅，故D错误。
微点拨　硅及其化合物用途的易错点(1)用作半导体材料的是晶体硅而不是SiO2，用于制作光导纤维的是SiO2而不是Si，计算机芯片的成分是晶体硅而不是SiO2。(2)水晶、石英、玛瑙、硅石的主要成分是SiO2而不是硅酸盐。(3)晶体硅、晶体二氧化硅、新型陶瓷(如SiC)、压电陶瓷、超导陶瓷、碳纳米材料等均为新型无机非金属材料。
本讲真题研练1．[2022·广东卷]广东一直是我国对外交流的重要窗口，馆藏文物是其历史见证。下列文物主要由硅酸盐制成的是(　　)
解析：鎏金饰品是用金汞合金制成的金泥涂饰器物的表面，经过烘烤，汞蒸发而金固结于器物上的一种传统工艺，其中不含硅酸盐，故A项不符合题意；蒜头纹银盒中主要成分为金属银，其中不含硅酸盐，故B项不符合题意；广彩瓷咖啡杯是由黏土等硅酸盐产品烧制而成，其主要成分为硅酸盐，故C项符合题意；铜镀金钟座是铜和金等制得而成，其中不含硅酸盐，故D项不符合题意。
2.[2022·河北卷]定窑是宋代五大名窑之一，其生产的白瓷闻名于世。下列说法正确的是(　　)A．传统陶瓷是典型的绝缘材料B．陶瓷主要成分为SiO2和MgOC．陶瓷烧制的过程为物理变化D．白瓷的白色是因铁含量较高
解析：陶器瓷器是用黏土等无机非金属矿物为原料制作而成的，陶瓷是良好的绝缘体，传统陶瓷是典型的绝缘材料，常用于高 压变压器的开关外包装和器件，故A正确；陶瓷的主要成分为硅酸盐，而不是氧化物，因此主要成分不是SiO2和MgO，故B错误；陶瓷烧制过程发生复杂的物理、化学反应，有新物质生成，属于化学变化，故C错误；Fe2＋、Fe3＋和铁的氧化物均有颜色，白瓷的白色是因为铁含量较低甚至几乎不含，故D错误；故选A
3．[2021·山东卷]有利于实现“碳达峰、碳中和”的是(　　)A．风能发电 B．粮食酿酒C．燃煤脱硫 D．石油裂化
解析：碳达峰是指我国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步降低；碳中和是指通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”，故选A。
4．[2021·全国乙卷]我国提出争取在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，这对于改善环境、 实现绿色发展至关重要。“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效的是(　　)A．将重质油裂解为轻质油作为燃料B．大规模开采可燃冰作为新能源C．通过清洁煤技术减少煤燃烧污染D．研发催化剂将CO2还原为甲醇
解析：无论是重质油还是轻质油，燃烧时均会产生大量CO2，不能减少CO2的排放量，不能促进碳中和，A项错误；可燃冰中的甲烷燃烧也会产生大量的CO2，B项错误；减少煤燃烧产生的污染与碳中和无关，C项错误；将CO2转化为甲醇可促进碳中和，D项正确。
5．[2019·北京卷]下列我国科研成果所涉及材料中，主要成分为同主族元素形成的无机非金属材料的是(　　)米大口径碳化硅反射镜B.2022年冬奥会聚氨酯速滑服C.能屏蔽电磁波的碳包覆银纳米线D.“玉兔二号”钛合金筛网轮
解析：B项，2022年冬奥会的速滑服是由有机合成材料制成的；C项，碳包覆银纳米线是金属材料；D项，钛合金筛网轮是金属材料。