内容正文:
人教版(2019版) 化学
必修(第二册)
第五章 化学生产中的重要非金属元素
第三节 无机非金属材料
材料是人类赖以生存和发展的物质基础,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。随着工业生产和社会发展对材料性能要求的提高,一批新型无机非金属材料相继诞生,成为航空、航天、信息和新能源等高技术领域必需的材料。
材料按照化学组成和特性来分:
无机非金属材料
金属材料
高分子材料:
传统无机非金属材料
新型无机非金属材料
塑料、合成橡胶、合成纤维
一、硅酸盐材料
传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料,在日常生活中随处可见。如制作餐具的陶瓷、窗户上的玻璃、建筑用的水泥等。
(一) 硅酸盐
1、定义:
由Si、O、金属(铝、铁、钙、镁、钾、钠等)等元素组成的化合物的总称。
2、书写:
用盐的化学式表示,如Na2SiO3
用氧化物形式表示,如Na2O•SiO2
原则:a金属氧化物•nSiO2•mH2O (a、m、n表示系数)
注意事项:①元素化合价不变
②原子比例不变
③多种金属同时存在,活泼的写在前面
用氧化物形式表示硅酸盐:
Ca3Al2Si3O12
Na2O•SiO2属于氧化物还是盐类?
3、硅酸盐的结构:
在硅酸盐中,Si和O构成了__________,Si在中心,O在四面体的4个顶角;
许多这样的四面体还可以通过顶角的O相互连接,
每个O为两个四面体所共有,与2个Si相结合。其结构示意图为
硅氧四面体
硅酸盐结构中的硅氧四面体结构的特殊性决定了硅酸盐材料的性质具有硬度高、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点。
4、硅酸盐的性质:
例如Na2SiO3
水溶液俗称:水玻璃、泡花碱
相对稳定、不能燃烧、不易被腐蚀
用途:制备硅胶、木材防火剂、 肥皂填充剂、黏胶剂
特性:水溶液有黏性
硅酸盐的结构——拓展:
硅酸盐结构基本单元球棍模型
硅酸盐结构基本单元常用投影图(俯视图)
陶瓷
原料:
历史:
应用:
黏土(主要成分为含水的铝硅酸盐)
青花瓷、唐三彩
生产建筑材料、
绝缘材料、
日用器