5.3.1 传统无机非金属材料—硅酸盐材料-【优质课堂】2022-2023学年高一化学同步精品课堂（人教版2019必修第二册）

第三节 无机非金属材料 第1课时 传统无机非金属材料——硅酸盐材料 材料 金属材料 无机非金属材料 有机高分子材料 :铜、铁、铝等及各种合金。 传统无机非金属材料 新型无机非金属材料 :水泥、玻璃、陶瓷 硅和二氧化硅 新型陶瓷 光导纤维(SiO2) 天然高分子： 合成高分子： 淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶等 塑料、合成纤维、合成橡胶、粘合剂、涂料等 材料的分类 碳纳米材料 二、新型无机非金属材料 NEIRONGSUOYIN 一、传统无机非金属材料——硅酸盐材料 内容索引 无机非金属材料根据组成、性能和应用的不同可分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料两种，其中传统无机非金属材料多为硅酸盐材料，通常包括陶瓷、玻璃和水泥三种 3 陶瓷 玻璃 水泥 传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料 一、传统无机非金属材料 ——硅酸盐材料 3.特点： 硅酸盐： 硅、氧与其他金属元素结合而成的化合物的总称。 1.组成： 2.结构： Si和O构成了硅氧四面体 硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀 ①主要原料： ②传统制作过程： 了解：陶都→ 江苏宜兴市 江西景德镇 黏土(主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O,铝硅酸盐) 混合→成型→干燥→烧结→冷却→陶瓷器 一.传统无机非金属材料 (又称为硅酸盐材料) 1.陶瓷 ③反应原理： ④主要成分： ⑤主要特性： (china) 陶瓷的种类很多，主要分为土器、陶器、炻器、瓷器。 瓷都→ 抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型 复杂的物理、化学变化 硅酸盐 陶瓷器制造过程示意图 陶瓷的用途： 建筑材料、绝缘材料、日常器皿、卫生洁具 青花瓷、唐三彩 兵马俑 三千多年以前，地中海沿岸的贝鲁斯河口旁，有一块美丽的沙洲。一天，一艘大商船满载着大块的天然苏打(碳酸钠)经过这里，由于海水落潮，大商船在河口沙滩上搁浅了。 中午，有个船员提议在河滩上做饭，举行一次野餐。于是大家从船上搬来做饭的大锅，又扛了几块天然苏打，用苏打支着锅做起饭来。吃过饭，他们收拾好东西，准备回船了，一个船员突然惊讶地喊：“你们快看，这是什么东西？闪闪发光，多好看！” 大家围上来仔细看，只见那东西玲珑剔透，晶莹明亮，真是谁都没见过。原来，这沙滩上都是石英砂，在船员们烧火做饭的时候，支着锅的天然苏打在高温下和石英砂发生了化学反应，变成了“玻璃”。 玻璃诞生的美丽传说 苏打在高温下和石英砂反应 一.传统无机非金属材料 (又称为硅酸盐材料) 2.玻璃 ①主要原料： ②主要设备： ④反应原理： ⑤普通玻璃的成分： ⑥主要特性： 纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)、石英砂(SiO2) 玻璃窑 ③生产过程： 原料粉碎，玻璃窑中强热，成型冷却 Na2CO3+SiO2====Na2SiO3 + CO2↑ 高温 CaCO3+ SiO2====CaSiO3 + CO2↑ 高温 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2玻璃态物质 没有固定的熔点，可在一定温度范围内软化 化性：性质稳定，但易被氢氟酸和强碱腐蚀 [或者Na2O·CaO·6SiO2] 一.传统无机非金属材料 (又称为硅酸盐材料) 2.玻璃 雕刻玻璃SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O ；(玻璃磨砂易被碱腐蚀）SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 10 【资料卡片】P20 生产中采用不同的原料和工艺，可以制得多种具有不同性能和用途的玻璃。例如，用含有铅的原料制造的光学玻璃，透光性好，折射率高，可以用来制造眼镜、照相机和光学仪器的透镜；加入硼酸盐制成耐化学腐蚀、耐温度急剧变化的玻璃，可用于实验室使用的玻璃仪器；加入一些金属氧化物或盐可以得到彩色玻璃，常用于建筑和装饰。 含铅的光学玻璃 加入硼酸盐的玻璃仪器 加入金属氧化物或盐的彩色玻璃 玻璃的用途：建筑材料、光学仪器、各种器皿、 还可制造玻璃纤维用于高强度复合材料 一、传统无机非金属材料 (又称为硅酸盐材料) 利用不同原料或者添加不同的化学物质，以及采用 不同的工艺过程等可以制得多种性能、用途的玻璃。 2.玻璃 铅玻璃-光学玻璃----- PbO 硼酸盐玻璃-化学仪器--— B2O3 石英玻璃—— SiO2 有色玻璃：红色-— 蓝色-— 乳白色-— 紫色—— Cu2O Co2O3 CaF2 MnO2 变色玻璃---AgBr 光 2AgBr==2Ag+Br2 2Ag+Br2==2AgBr 钢化玻璃--- (运动器材、车窗等) 普通玻璃加强热，再骤冷 眼镜、照相机、显微镜等 耐化学腐蚀、耐温度急剧变化 化学仪器、高压水银灯、紫外灯罩