第三节无机非金属材料
[核心素养发展目标]1.了解传统无机非金属材料的原料、成分、性能及其在生产中的应用。2.了解硅、二氧化硅的结构、性质及其在生产中的应用。3.知道几种常见的新型无机非金属材料的成分及在生产中的应用。
一、硅酸盐材料
1.无机非金属材料
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。?
2.常见的硅酸盐材料
项目
陶瓷
普通玻璃
普通水泥
原料
主要原料：
辅料：适量的石膏
设备
陶瓷窑
主要
成分
含水的铝硅酸盐
—
性能
耐高温、硬度大、耐腐蚀、性质稳定
透光性好、硬度大、无固定熔点
遇水逐渐变硬(水硬性)，硬化后性质稳定
用途
用于生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等
用于生产建筑材料、光学仪器和各种器皿，还可制造玻璃纤维等
大量用于建筑和水利工程
思考1普通玻璃以纯碱、石灰石和石英砂为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融，发生复杂的物理和化学变化而制得。写出其中发生反应的化学方程式。
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思考2为什么陶瓷、玻璃、水泥都具有硬度高、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点？
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1.判断正误
(1)汉代烧制出的“明如镜、声如磬”的陶瓷，其主要原料是黏土()
(2)传统无机非金属材料陶瓷、水泥、玻璃的主要成分都是硅酸盐()
(3)玻璃和水泥生产中都发生复杂的物理和化学变化()
(4)陶瓷、玻璃、水泥的生产都需要在高温下进行()
2.硅酸钠(俗名泡花碱)是一种最简单的硅酸盐，硅酸钠易溶于水，其水溶液俗称水玻璃，具有黏结力强、耐高温等特性，常用作黏合剂和防火剂。
(1)硅酸钠溶液与盐酸反应生成硅酸(H2SiO3)沉淀，其离子方程式是。?
(2)过量的二氧化碳通入硅酸钠溶液中，反应的离子方程式是。?
3.(2023·日照高一月考)“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色瓷的诗句，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、石灰石和石英砂
C.硅酸盐制品的性质稳定、耐高温
D.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐
硅酸(H2SiO3)的性质
(1)难溶于水的弱酸，其酸性不能使石蕊溶液变红。
(2)与碱反应：H2SiO3+2NaOHNa2SiO3+2H2O。
(3)不稳定，受热易分解：H2SiO3H2O+SiO2。
二、新型无机非金属材料
1.硅和二氧化硅
(1)硅
硅元素位于元素周期表第周期、第族，处于金属与非金属的过渡位置。其单质的导电性介于导体与绝缘体之间，是应用最广泛的材料。?
(2)粗硅的制备
工业上用焦炭还原石英砂可以制得含少量杂质的粗硅，化学方程式：。?
思考1高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。它可以按下列方法制备：
其中涉及的主要反应的化学方程式是什么？
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思考2阅读情景素材，回答下列问题：
素材1SiO2是一种酸性氧化物，能与强碱溶液反应。例如，SiO2与NaOH溶液反应可生成Na2SiO3。
素材2氢氟酸是HF的水溶液，可与SiO2发生反应生成SiF4气体和水，可以用氢氟酸溶蚀玻璃生产磨砂玻璃。
(1)SiO2既能与NaOH溶液反应，也能与氢氟酸反应，能认为S