氮化硅是一种性能优异的无机非金属材料，它的熔点高，硬度大，电绝缘性好，化学性质稳定，但生产成本较高.（1）根据以上描述，推测氮化硅可能有哪些用途（ ）（填字母）a.制作坩埚b.用作建筑陶瓷c.制作耐高温轴承d.制作切削刀具（2）请写出氮和硅的原子结构示意图，并根据元素周期律的知识，写出氮化硅的化学式.（3）氮化硅在19世纪已经被化学家合成出来，但直到100多年后才逐渐应用于工业领域。材料的基础研究和实际应用之间存在着一定距离，你认为二者之间的关系是怎样的？请查阅相关资料，与同学交流你的观点.

1. （1）用途推测：本题考查物质性质与实际用途的关联。需结合氮化硅的熔点高、硬度大、电绝缘性好、化学性质稳定等特性，对应选项中的应用场景。
2. （2）化学式书写：需掌握原子结构示意图的画法（根据原子序数确定电子层分布）和元素周期律（非金属性强弱决定化合价），最终通过化合价交叉确定化学式。
3. （3）基础研究与应用关系：需理解科学研究的周期性，明确基础研究是应用的理论支撑，而应用是研究的最终目标。

第（1）题

关键点：根据氮化硅的性质逐一匹配选项：

• a. 制作坩埚：需耐高温，符合熔点高特性。
• b. 建筑陶瓷：硬度大适用。
• c. 耐高温轴承：熔点高、化学稳定。
• d. 切削刀具：硬度大适用。

结论：所有选项均符合，故全选。

第（2）题

原子结构示意图

1. 氮原子：原子序数7，电子层分布为2、5，结构示意图：
   $\text{N: } \begin{array}{c} +7 \\ \text{核电荷} \\ \end{array} \begin{array}{cc} 2 & 5 \end{array}$
2. 硅原子：原子序数14，电子层分布为2、8、4，结构示意图：
   $\text{Si: } \begin{array}{c} +14 \\ \text{核电荷} \\ \end{array} \begin{array}{ccc} 2 & 8 & 4 \end{array}$

化学式推导

1. 化合价确定：氮非金属性强于硅，故氮显$-3$价，硅显$+4$价。
2. 化合价交叉：$+4$（Si）与$-3$（N）交叉得化学式$\text{Si}_3\text{N}_4$。

第（3）题

核心观点：

• 基础研究（如合成氮化硅）是理论支撑，需时间验证其可行性。
• 实际应用（如工业使用）是研究的最终目标，需技术、经济等条件成熟后才能推广。
  结论：二者相辅相成，研究推动应用，应用反哺研究方向。