专题03无机非金属材料知识梳理人类使用的材料除了金属材料,还有无机非金属材料等。从组成上看,许多无机非金属材料含有硅、氧等元素,具有耐高温、抗腐蚀、硬度高等特点,以及特殊的光学、电学等性能。一.硅酸盐材料传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料,如玻璃、水泥、陶瓷等。1.硅酸盐的结构、特点结构特点硅氧四面体硅酸盐材料大多具有硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点2.陶瓷产品主要原料制备过程生产应用陶瓷黏土原料经高温烧结而成建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等3.玻璃和水泥产品主要原料主要设备主要成分用途普通玻璃纯碱、石灰石、石英砂玻璃窑Na2SiO3、CaSiO3、SiO2建筑材料、光学仪器、各种器皿、高强度复合材料等水泥石灰石、黏土水泥回转窑硅酸盐和沙子、碎石、水等混合可以得到混凝土,大量用于建筑和水利工程二.新型无机非金属材料1.硅和二氧化硅(1)硅元素的存在硅在地壳中的含量为26.3%,仅次于氧,在地壳中含量居第二位。硅是一种亲氧元素,其在自然界中总是与氧相互化合,自然界中以化合态态形式存在。二氧化硅是硅最重要的化合物。硅原子和碳原子最外层电子数为4个,它们既难失去电子,也难得到电子,其中碳是构成有机物的主要元素,硅是构成岩石与许多矿物的基本元素。(2)硅的工业制法及提纯――→――→――→涉及的化学方程式:①SiO2+2CSi+2CO↑②Si+3HClSiHCl3+H2③SiHCl3+H2Si+3HCl硅的用途:①良好的半导体材料;②太阳能电池;③计算机芯片。(3)二氧化硅(SiO2)SiO2是硅最重要的化合物,地球上存在的天然二氧化硅称为硅石,约占地壳质量的12%,天然SiO2存在形态有结晶形和无定型形两大类。石英、水晶、玛瑙、沙子的主要成分是SiO2。二氧化硅中每个Si周围结合4个O,Si在中心,O在4个顶角;许多个这样的四面体又通过顶角的O相连,每个O与2个Si相结合,二氧化硅晶体中Si和O按1:2的比例组成立体网状结构的晶体,二氧化硅的网状结构决定了它的熔点高,硬度大,不导电,不溶于水,化学性质稳定。【拓展】SiO2的化学性质:①不与水、一般的酸反应②具有酸性氧化物的通性分别写出SiO2与CaO、NaOH、溶液反应的化学方程式:SiO2+CaO=====CaSiO3;SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O;与Na2CO3反应:固体高温条件下SiO2+Na2CO3=====Na2SiO3+CO2↑③特性:与氢氟酸反应,化学方程式为:SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。二氧化硅的用途:①沙子是基本的建筑材料。②纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的...