1 新型无机非金属材料综合题的解题策略
材料科学是近年来与化学有关的科学研究热点，在工农业生产等领域的作用也越来越重要，也是高考的一个热点，新型无机非金属材料综合题的解题策略有以下几个方面：
一、挖掘信息
例1、BGO是我国研制的一种闪烁晶体材料，曾用于诺贝尔奖获得者丁肇中教授的著名实验，它是锗酸铋的简称，若知：①在BGO中，锗处于其最高价态；②在BGO中，铋的价态与铋和氯形成某种共价氯化物时所呈的价态相同，在此氯化物中铋具有最外电子层8个电子稳定结构；③BGO可看成是由锗和铋两种元素的氧化物形成的复杂氧化物，且在BGO晶体的化学式中，这两种氧化物所含氧的总质量相同。请填空
①锗和铋的元素符号分别是____和___；
②BGO晶体的化学式是____________________；
③BGO晶体中所含铋氧化物的化学式是_________。
[解析]：这是一道关于碳族元素和新型非金属材料的信息题，解题的关键是要应用元素周期律的知识作指导。在元素周期表中，锗是周期表中第四主族元素，符号为Ge，最高正价为+4价；铋是周期表中第五主族元素，符号为Bi，最外电子层有5个电子，若Bi原子通过形成共用电子对达到8电子稳定结构，则它需与其他原子共用3个电子，形成铋的+3价化合物，如BiCl3（也可联想同主族的磷与氯气反应生成PCl3）。由以上分析，结合复杂含氧酸盐以氧化物形式表示的方法，可将锗酸铋写成aBiO3.bGeO2。依题意，BGO晶体的化学式中,上述两种氧化物所含氧的总质量相同,则有3a=2b得a:b=2:3,因此BGO的化学式为2Bi2 O3.3GeO2或写成Bi4（GeO4）3
答案：①Ge和Bi
②Bi4（GeO4）3或2Bi2 O3.3GeO2
③Bi2O3
例2：氮化硅是一种非氧化物高温陶瓷结构材料。粉末状的氮化硅可 2 以由SiCl4的蒸气和NH3的混合物反应制取。粉末状氮化硅对空气和水都不稳定。但是，将粉末状氮化硅和适量MgO在230×1.01×105Pa和185℃的密闭容器中热处理，可以得到表面结构十分紧密、对空气和水都相当稳定的固体高温结构材料；氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其它无机酸反应。
教学课题及内容 无机非金属材料
第 教时（累计 第 教时） 授课时间 年 月
日
目 的 要 求 1.使学生对新型无机非金属材料有大致印象。
2.使学生认识到化学在现代社会、现代科技中的重要作用。
3.通过对新型无机非金属材料的介绍，培养学生崇尚科学、热爱科学的情感。
重 点 难 点 新型无机非金属材料的特点、用途和发展。培养学生对知识的归纳、总结和探究的能力。
课 后 小 结
教学过程：
［板书］一、水泥
［投影展示］水泥
［
学生阅读完课本后，可由学生回答，教师填写上表］
答案：
粘土石灰石(石膏)适量 水泥回转窑 高温 硅酸三钙：3CaO·SiO2硅酸二钙：2CaO·SiO2铝酸三钙：3CaO·Al2O3 水硬性
［问］水泥沙浆的成分是什么？
是水泥、沙子和水的混合物。
［问］混凝土又是由什么做成的呢？
［生］是由水泥、沙子和碎石混合而成。
［师］目前，我国已成为世界上生产和使用水泥制品最多的国家。大家知道吗？解放前水泥曾被称为“洋灰”，就是现在，也仍然还能听到这种叫法。叫“洋灰”的原因是什么呢？ 主要原料 主要设备 反应条件 普通水泥的主要成分 主要性质
［板书］二、玻璃
［投影展示］玻璃
主要用料 反应条件 玻璃窑中发生的主要反应 成 分
［学生阅读完课本后，由学生回答，教师填写上表］
纯 碱
石灰石
石 英 高温 Na2CO3+CO2 Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑ Na2SiO3
CaSiO3
SiO2
［师］上表所反映的是制造普通玻璃时所用的原料，主要反应及普通玻璃的主要成分。
［问］上述玻璃窑中发生的反应，能否证明硅酸的酸性比碳酸强呢？说明理由。
［1］能。根据复分解反应的条件，强酸可以制弱酸。
［2］不能。从碳和硅在周期表中的相对位置，应该是碳酸酸性强于硅酸。
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38新型无机非金属材料
第三节 新型无机非金属材料
Ⅰ学习重点
1.了解新型材料的特性及与传统的无机非金属.
2.了解高温结构陶瓷和光导纤维有关知识.
1.传统的无机非金属材料指 材料，具有 等优点.新型无机非金
属材料的特性 ， ， ， .
2.结构材料 ，高温结构陶瓷的优点 .
3.光导纤维主要用于 ，另外还可用于 .
4.第ⅣA族元素中，碳、硅、锗、锡的+4价化合物是稳定的，而铅的+2价化合物是稳定的.
锗(Ge)是一种良好的半导体材料，被广泛应用于电子工业上，它可以从煤燃烧的烟道灰中提取，其过程如下：
盐酸蒸馏 水解 加热分解 氢气流中加热
烟道灰(含CeO2) 锗的氯化物 锗酸 纯净的锗的氧化物
① ② ③ ④
锗写出①、②、③、④四步反应的化学方程式：
① ；② ；
③ ；④ .
第三节 新型无机非金属材料参考答案
- 4 - 高中化学：硅酸盐与无机非金属材料练习
1．生产普通玻璃所用的原料不包括( )
A．石英 B．黏土
C．纯碱 D．石灰石
答案 B
解析 生产普通玻璃所用的原料是石英、纯碱和石灰石，不包括黏土.
2．下列有关水泥的说法不正确的是( )
A．制造水泥的主要原料是石灰石、纯碱和黏土
B．普通水泥的主要成分是钙的硅酸盐和铝酸盐
C．水泥具有水硬性
D．混凝土是指水泥、沙子和碎石的混合物
答案 A
解析 制造水泥的原料中没有纯碱，A错误.普通水泥的主要成分是硅酸二钙、硅酸三钙和铝酸三钙等，B正确.混凝土的成分是水泥、沙子和碎石，D正确.
3．唐三彩、秦兵马俑制品的主要材料在成分上属于( )
A．氧化铝 B．二氧化硅
C．硅酸盐 D．合金
答案 C
解析 唐三彩、秦兵马俑制品属于硅酸盐产品.
4．下列关于无机非金属材料的说法不正确的是( )
A．传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料
B．新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点，具有极大的强度
C．高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点
D．传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐
答案 D
解析 新型无机非金属材料的主要成分并不是硅酸盐，如氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷等，故D错误.
5．下列物质是纯净物的是( )
A．玻璃 B．水泥
C．纯碱 D．水玻璃
- 4 - 答案 C
解析 玻璃、水泥均是多种硅酸盐的混合物；水玻璃是Na2SiO3的水溶液，也是混合物；纯碱是Na2CO3，为纯净物.
6．中国的瓷器驰名世界，传统陶瓷是以黏土[主要成分为Al2Si2O5(OH)4]等天然硅酸盐为主要原料烧成的制品.下列有关说法不正确的是( )
A．黏土也是制备玻璃的原料之一
B．黏土的主要成分可以表示为Al2O3·2SiO2·2H2O
C．陶瓷材料是人类应用最早的硅酸盐材料
