内容正文:
第三节 无机非金属材料
第五章 化工生产中的
重要非金属元素
1
01
学习目标
CONTENT
硅酸盐材料
02
新型无机非金属材料
2
陶瓷、玻璃、水泥,在日常生活中随处可见
你知道它们的主要成分是什么吗?
无机非金属材料
传统无机非金属材料:
新型无机非金属材料
硅酸盐材料
硅氧四面体结构
硅氧四面体的特殊性:
硬度高、
难溶于水、
耐高温/腐蚀
性质稳定
一、传统无机非金属材料
陶瓷
水泥
硅酸盐
材料
黏土和石灰石
【生产原料】
黏土
玻璃
纯碱、石灰石
石英砂SiO2
梦幻巴黎
Na2SiO3 、CaSiO3 、 SiO2
硅酸盐
硅酸盐
Na2CO3+SiO 2 = Na2SiO3+CO2↑
高温
硅酸钠(Na2SiO3)
白色固体,具有黏合性,可溶于水。
是制备硅胶和木材防火剂等的原料。
Na2SiO3水溶液俗称:
水玻璃
Na2SiO3
二、新型无机非金属材料
1、硅
计算机芯片
第 ____ 周期
第 ____ 族
IVA
三
单质的导电性:
介于导体与绝缘体之间
应用最广泛的半导体材料
处于金属与非金属的过度位置
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1) 存在形式
二、新型无机非金属材料
1、硅
硅酸盐:
地壳中大多数矿物
氧化物:
水晶、玛瑙 等
晶体硅中的杂质会影响导电性能,如何制备高纯硅呢?
——有亲氧性,以化合态存在
二、新型无机非金属材料
1、硅
2) 硅的制备
工业上,用焦炭在高温下还原石英砂可制得粗硅
SiO2+2C = Si(粗)+2CO↑ ①
高温
SiHCl3 +H2 = Si(纯)+3HCl ③
高温
Si(粗)+2HCl=SiHCl3 + H2 ②
▲
二、新型无机非金属材料
1、硅
3) 化学性质
Si+2F2=SiF4
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
Si+4HF=SiF4 ↑ +2H2↑
1、硅
4) 硅的用途
光伏电站
硅太阳能电池
二、新型无机非金属材料
计算机芯片
二、新型无机非金属材料
2. 二氧化硅
——酸性氧化物
+ 碱性氧化物:
+ 碱:
+ 盐:
1) 化学性质
SiO2+2NaOH = Na2SiO3+H2O
SiO 2+ Na2CO3 = Na2SiO3+CO2↑
高温
SiO2+ CaO = CaSiO3
高温
12
与氢氟酸HF反应