2023-2024学年人教版新教材必修第二册第五章第三节无机非金属材料学案.docx

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1、第三节无机非金属材料知识梳理知识点一硅酸盐材料基本知识：1 .无机非金属材料：从组成上看，许多无机非金属材料多含_、等元素，具有、等特点，以及特殊的、等性能。2 .硅酸盐及其结构(1)硅酸盐的结构在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧结构，一原子在中心，原子在四面体的4个顶角，每个Si结合个0,每个。结合个Si。(2)硅酸盐的特性硅氧四面体结构的特殊性，决定了硅酸盐材料大多具有硬度直、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点。3 .常见的硅酸盐材料陶瓷普通玻璃普通水泥原料纯碱(NeCOs)、石灰石(CaCo3)、石英砂(SiOJ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窑水泥回转窑主要成分含水的

2、铝硅酸盐硅酸钠(NazSiCh)、硅酸钙(CaSio3)、二氧化硅(SiO2)硅酸三钙(3Ca0Si()硅酸二钙(2CaOSiOz)、铝酸三钙(3Ca0AU)3)用途建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等建筑材料、光学仪器、各种器皿、制造玻璃纤维等大量用于建筑和水利工程答案：1.硅、氢，耐高温、抗腐蚀、硬度高光学、电学等性能。2.四面体,Si,O,4,2o3.黏土纯碱(NaO：J、石灰石(CaCo3)、石英砂(Sio2)主要原料：石灰石、黏土,辅助原料：适量的石膏玻璃窑水泥回转窑知识点二硅及二氧化硅的化学性质基本知识：1.硅和二氧化硅(1)硅的存在与结构存在原子结构示意图周期表中位置含量存在

3、形态地壳中居第二位高纯硅的制备石英砂1800二;OO0七”粗闺300dRiHChI1100C*r高纯硅其中涉及的主要化学反应为粗硅制备：提纯：;(3)硅和二氧化硅的用途：高纯硅广泛用于技术和新能源技术等领域。SiOz用于生产答案：1.地壳中居第三位氧化物和硅酸盐3第三周期IVA族(2)SiO2+2d80200工Si+2C0t；Si+3HClHCb+H21TSiHCL+H=+3HC1(3)信息。光导纤维。2.新型陶瓷新型材料成分性能主要应用金刚砂硬度、耐、抗氧化磨料、耐高温结构材料、耐高温半导体材料高温结构陶瓷碳化硅、氮化硅、金属氧化物耐、抗氧化、耐用于火箭发动机、汽车发动机和高温电极材料等压电

4、陶瓷钛酸盐、错酸盐等能实现能和能的相互转化用于滤波器、扬声器、超声波探伤器和点火器等透明陶瓷氧化铝、氧化钮等透明陶瓷；氮化铝、氟化钙等非氧化物透明陶瓷具有优异的光学性能、耐高温、好用于高压钠灯、激光器、高温探测窗等超导陶瓷临界温度下具有超导性用于电力、交通、医疗等领域答案:碳化硅(Sie)硬度大、耐高温、抗氧化耐高温、抗氧化、耐腐蚀能实现机械能和电能的相互转化具有优异的光学性能、耐高温、绝缘性好临界温度下具有超导性3.碳纳米1林料概念性能用途富勒烯由构成的一系列笼形分子的总称，如O制碳纳米材料碳纳米管由卷成的管状物，具有纳米尺度的直径比表面积大，有相当高的和优良的性能生产复合材料、电池和传感器

5、等石墨烯厚度的单层石墨电阻率低、热导率高,具有很高的强度在光电器件、超级电容器、电池、复合材料等方面的应用研究在不断深入答案:概念性能用途富勒烯由碳原子构成的一系列笼形分子的总称，如Ge碳纳米管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，有相当高的强度和优良的电学性能石墨烯只有一个碳原子直径厚度的单层石墨电阻率低、热导率高，具有很高的强咬课后练1 .据报道，我国华为公司的技术标准成为世界5G通讯标准的重要组成部分。随着“5G时代的逐渐到来，以光导纤维为基础的信息高速通道更显重要。制造光导纤维的材料是A.铜合金B.橡胶C.不锈钢D.二氧化硅2 .下列关于物质用途的叙述中，不巧碰的是A.

6、硅可用于制作半导体材料B.二氧化硅可用于制造光导纤维C.石墨可用作绝缘材料D.液氨可用作制冷剂3.下列说法正确的是A.因为晶体硅有熔点高硬度大的性质，所以被用来做芯片B.在一定条件下，浓硫酸能与非金属C、S等反应，体现了浓H2SO4的强氧化性C.合金熔点、硬度都低于成分金属，青铜是使用最早的合金，钢是用量最大用途最广的合金D.工业合成氨是人工固氮的主要方法，工业生产玻璃、水泥都需要用到的原材料是石英砂4 .下列说法正确的是A.硫在空气中的燃烧的最终产物是三氧化硫B.二氧化碳气体通入Cad溶液反应，不会生成白色沉淀C.二氧化硅能与烧碱溶液反应，不能用玻璃瓶盛放烧碱溶液D.在常温下，浓硫酸不与铜反

7、应,是因为铜被钝化5 .下列说法正确的是OA.可以用乙醇萃取碘水中的碘单质B.候氏制碱工业是以氯化钠为主要原料，制得大量NaoHC.垃圾分类是化废为宝的重要举措，厨余垃级可用来制沼气或堆肥D.华为Al芯片己跻身子全球AI芯片榜单前列，该芯片的主要材料是二氧化硅6 .下列指定反应的离子方程式正确的是A.向NazSQ溶液中滴加稀盐酸：Na2SiO3+2Hi=H2SiO31+2Na*B.向Fe2(SOJ溶液中加入过量铜粉：Fe3+Cu=Fe2+Cu2+C.向水中加入绿豆大小的Na：Na+2H2O=Na+2OH+H2TD.向明矶溶液中加入Ba(OH)2溶液至沉淀质量最大：A13+2SO;+2Ba2,4

8、OH=2BaSO41+AlO2+2H2O7 .为除去SiO2中的石灰石杂质，下列可选择的最合适的试剂是A.盐酸B.氢氟酸C.稀硫酸D.NaOH溶液8 .碳纳米管、石墨烯、C60等新型碳材料具有广阔的应用前景。下列说法正确的是A.碳纳米管属于胶体B.石墨烯属于有机化合物C.C60与金刚石互为同素异形体D.均具有相同的熔点9.下列有关项目的比较中，错误的是A.酸性：H2SiO3H2CO3B.氧化性：Fe3+Fe2+C.热稳定性：Na2CO3NaHCO3D.硬度：金刚石刚玉参考答案1. D【解析】A.铜合金是良好的导体材料，与导光性无关，A错误；B.橡胶不导电，同时不导光，B错误；C.不锈钢为铁合金

9、，是良好的导体材料，与导光性无关，C错误；D.光导纤维，其主要成分是S02,具有良好的导光性，D正确；答案选D。2. C【解析】A.硅是良好的半导体材料，故A正确；B.二氧化硅常用于制造光导纤维，故B正确；C.石墨能导电，不可用作绝缘材料，故C错误；D.液氨气化时，会吸收大量的热量，常用作制冷剂，故D正确；故选Co3. B【解析】A、晶体硅可用作芯片是因为晶体硅为良好的半导体材料，与熔点高低无关，故A错误；B.浓硫酸与非金属单质反应只体现浓硫酸的强氧化性，故B正确；C、合金熔点都低于成分金属，硬度大于其成分，在我国使用最早的合金是青铜,目前用量最大，用途最广泛的合金是钢，故C错误；D、工业合成

10、氨是M与出在一定条件下反应生成NH3,属于人工固氮，制取水泥的主要原料为黏土、石灰石、石膏等，制备普通玻璃的主要原料为纯碱、石灰石、石英等，所以制取水泥、玻璃共同使用的主要原料是石灰石，故D错误；故答案选B。4. B【解析】A.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫，故A错误；B.因为碳酸的酸性小于HCl的酸性，所以二氧化碳气体通入Ca溶液不会生成白色沉淀，故B正确；C.玻璃试剂瓶内壁光滑，不容易和与烧碱溶液反应，所以能用玻璃瓶盛放烧碱溶液，故C错误；D.常温下铜与浓硫酸不发生钝化，铜与浓硫酸常温下不反应，是因为铜性质不活泼，故D错误。故答案：B05. C【解析】A.萃取剂不能与原溶剂互溶，而乙醇与水

11、相互溶解，所以不能用乙醇萃取碘水中的碘单质，A错误；B.候氏制碱得到的是碳酸氢钠，碳酸氢钠分解生成碳酸钠，B错误；C.将垃圾分类并回收利用，有利于对环境的保护，节约资源，是垃圾处理的发展方向，厨余垃圾经过堆肥制作的有机肥料为大分子物质，厨余垃圾可用来制沼气或堆肥，C正确；D.华为Al芯片己跻身于全球Al芯片榜单前列，该芯片的主要材料是硅，不是二氧化硅，D错误；故选C。6. D【解析】A.硅酸钠溶液与稀盐酸反应生成硅酸沉淀和氯化钠，反应的离子方程式为SiO+2H+=H2SiO3i,故A错误；B.硫酸铁溶液与铜反应生成硫酸亚铁和硫酸铜，反应的离子方程式为2Fe5+-K2u=2Fe2+Cu2+,故B

12、错误；C.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的离子方程式为2Na+2H,O=2Na+2OH+H2,故C错误；D.明矶溶液与氢氧化铁溶液反应至沉淀质量最大时生成硫酸根沉淀、偏铝酸钾和水，反应的离子方程式为Ar*+2SO：+2Ba2，+4OH=2BaSO4J+AlO2+2H2O,故D正确；故选Do7. A【解析】A.用盐酸可以除去碳酸钙，氯化钙易溶于水，二氧化硅难溶于盐酸，过滤即可,A项正确；B.氢氟酸与二氧化硅反应，与碳酸钙不反应，B项错误；C.稀硫酸会与石灰石反应生成微溶的硫酸钙覆盖在石灰石表面，阻止石灰石进一步与稀硫酸反应，C项错误；D.氢氧化钠溶液与二氧化硅反应，与碳酸钙不反应，D项错误；

13、答案选A。8. C【解析】A.碳纳米管是一种一维纳米材料，与胶粒直径吻合，需要分散到分散剂中才能形成胶体，故A错误；B.石墨烯是由石墨剥离出的单层碳原子结构的单质，不属于有机化合物，故B错误；C.富勒烯与金刚石同属于碳的单质，互为同素异形体,故C正确；D.不同的新型碳材料因结构不同应具有不同的熔点，故D错误。故答案为C。9. A【解析】A.非金属性CSi,元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,则酸性：H2SiO3VH2CO3故A错误；B.同种元素的简单离子，化合价越高，氧化性越强，则氧化性：Fe3+Fe2+,故B正确；C.碳酸氢钠不稳定，加热易分解，则热稳定性：Na2CO3NaHCO3,故C正确；D.金刚石为硬度最大的晶体，则其硬度比刚玉强，故D正确；故答案为A。