考點(diǎn)04-硅酸鹽材料與無(wú)機(jī)非金屬材料(要點(diǎn)總結(jié))

2019-2020學(xué)年高一化學(xué)期末復(fù)習(xí)高頻考點(diǎn)通關(guān)（人教版2019必修第二冊(cè)）考點(diǎn)04硅酸鹽材料與無(wú)機(jī)非金屬材料復(fù)習(xí)要點(diǎn)1.了解傳統(tǒng)的硅酸鹽制品和新型的無(wú)機(jī)非金屬材料的組成與應(yīng)用。2.認(rèn)識(shí)新材料的開(kāi)發(fā)對(duì)人類(lèi)生產(chǎn)、生活的重要影響。核心梳理1.傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸鹽材料。①常見(jiàn)硅酸鹽材料比較陶瓷普通玻璃普通水泥原料黏土純堿(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)、石英砂(SiO2)主要原料：石灰石、黏土輔助原料：適量的石膏設(shè)備陶瓷窯玻璃熔爐水泥回轉(zhuǎn)窯主要成分成分復(fù)雜硅酸鈉(Na2SiO3)、硅酸鈣(CaSiO3)、二氧化硅(SiO2)硅酸三鈣(3CaO·SiO2)、硅酸二鈣(2CaO·SiO2)、鋁酸三鈣(3CaO·Al2O3)特點(diǎn)抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣玻璃是非晶體，稱為玻璃態(tài)物質(zhì)，無(wú)固定熔點(diǎn)，在某一溫度范圍內(nèi)軟化可加工成制品具有水硬性，與水摻和攪拌并靜置后，很容易凝固變硬用途建筑材料、絕緣材料、日用器皿、衛(wèi)生潔具建筑材料、光學(xué)儀器、各種器皿、制造玻璃纖維大量用于建筑和水利工程②玻璃生產(chǎn)中的兩個(gè)重要反應(yīng)：Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up17(高溫))Na2SiO3＋CO2↑；CaCO3＋SiO2eq\o(=,\s\up17(高溫))CaSiO3＋CO2↑。2.新型無(wú)機(jī)非金屬材料（1）高溫結(jié)構(gòu)陶瓷：如氮化硅陶瓷具有較高的硬度和耐磨性、較強(qiáng)的抗化學(xué)侵蝕性和電絕緣性等。（2）生物陶瓷：對(duì)機(jī)體無(wú)排異反應(yīng)，不會(huì)引起代謝作用異常。（3）壓電陶瓷：具有壓電效應(yīng)。（4）超導(dǎo)陶瓷：在臨界溫度時(shí)電阻為零的陶瓷?！蓟?SiC)——一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷碳化硅俗稱金剛砂，它是由碳原子和硅原子通過(guò)共價(jià)鍵連接而形成，與金剛石的結(jié)構(gòu)類(lèi)似，具有硬度大和優(yōu)異的高溫抗氧化性能。（5）碳納米材料=1\*GB3①富勒烯：是由碳原子構(gòu)成的一系列籠形分子的總稱，如C50、C60、C70、C120等，其代表物是C60。=2\*GB3②碳納米管：是由石墨片層卷成的管狀物，具有納米尺度的直徑。比表面積大，具有高強(qiáng)度和優(yōu)良的電學(xué)性能。=3\*GB3③石墨烯：是只有一個(gè)碳原子直徑厚度的單層石墨，其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使其電阻率低、熱導(dǎo)率高，具有很高的強(qiáng)度。上述碳納米材料，與金剛石、石墨等均為碳的同素異形體。典型例題例1根據(jù)不同部位工作條件的不同，航天飛機(jī)使用了多種防熱材料。例如，機(jī)身和機(jī)翼下表面使用高溫陶瓷瓦。下列對(duì)新型陶瓷材料的有關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是()A.高溫結(jié)構(gòu)陶瓷屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料，可以作為高級(jí)耐火材料B.氧化鋁陶瓷屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料，它是生物陶瓷C.氮化硅陶瓷屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料，它用于制造陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)的受熱面D.新型無(wú)機(jī)非金屬材料克服了傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料的缺點(diǎn)，但是強(qiáng)度比較差【答案】D【解析】高溫結(jié)構(gòu)陶瓷包括Si3N4陶瓷、SiC陶瓷等，屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料，可以作為高級(jí)耐火材料，A正確；氧化鋁陶瓷屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料，是一種生物陶瓷，B正確；氮化硅陶瓷屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料，是高溫結(jié)構(gòu)材料，可用于制造陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)的受熱面，C正確；新型無(wú)機(jī)非金屬材料不但克服了傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料的缺點(diǎn)，而且同時(shí)還具有較高的強(qiáng)度和耐磨性，能抵抗冷熱沖擊，且有電學(xué)性能等若干優(yōu)點(diǎn)，D錯(cuò)誤。變式強(qiáng)化氮化硅陶瓷因其熔點(diǎn)高，對(duì)于金屬及氧化物熔體具有相當(dāng)?shù)母邷胤€(wěn)定性，越來(lái)越多地被應(yīng)用于熱工的各個(gè)領(lǐng)域，如陶瓷燒成棚板、輥棒，以及高溫軸承、渦輪葉片等。(1)下列關(guān)于氮化硅陶瓷的說(shuō)法正確的是________(填字母)。A.硅粉合成氮化硅的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)B.氮化硅陶瓷屬于硅酸鹽C.氮化硅陶瓷可用于制造磨刀材料D.太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的主體材料為氮化硅(2)根據(jù)性質(zhì)，推測(cè)氮化硅陶瓷的用途是________(填字母)。A.制汽輪機(jī)葉片 B.制有色金屬C.制永久性模具 D.制造柴油機(jī)(3)氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強(qiáng)，除氫氟酸外，它不與其他無(wú)機(jī)酸反應(yīng)，試推測(cè)該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學(xué)方程式：______________________________________________________________。(4)在燒結(jié)氮化硅陶瓷的過(guò)程中，二氧化硅、碳、氮?dú)庖晕镔|(zhì)的量之比3∶6∶2反應(yīng)生成兩種化合物。①該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________________________________。②該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為_(kāi)__________________________________________?！敬鸢浮?1)AC(2)ACD(3)Si3N4＋12HF=3SiF4↑＋4NH3↑(4)①3SiO2＋2N2＋6Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si3N4＋6CO②7∶9【解析】(1)Si與N2反應(yīng)前后，N、Si元素的化合價(jià)發(fā)生變化，故屬于氧化還原反應(yīng)，A正確；氮化硅屬于新型高