5.3.1 传统无机非金属材料-【精讲课堂】2022-2023学年高一化学同步精品课件（人教版2019必修第二册）

材料是人类赖以生存和发展的物质基础，人类使用材料除了金属材料，还有无机非金属材料等。 从组成上看，许多无机非金属材料（如水泥、玻璃、陶瓷）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。(如石墨烯、碳纤维等） 材料——人类赖以生存和发展的物质基础 材料分类 按性质 金属材料 无机非金属材料 高分子材料 按用途 电子材料、航空航天材料核材料、建筑材料、能源材料、生物材料 其他 结构材料 传统材料 新型材料 功能材料 材料——人类赖以生存和发展的物质基础 无机非金属材料 传统（硅酸盐体系） 陶瓷、玻璃、水泥 新型 硅（半导体材料） SiO2(光纤) 新型陶瓷 高温结构（SiC、Si3N4等） 压电陶瓷（钛酸盐、锆酸盐等） 透明陶瓷（氧化铝等） 超导陶瓷 碳纳米材料 富勒烯、碳纳米管、石墨烯等 第三节 无机非金属材料 传统无机非金属材料 --硅酸盐材料 阅读课本P19页第一自然段了解无机非金属材料的组成、性能、分类用途 无机非金属材料 含有元素 硅氧等元素 性能 耐高温、抗腐蚀、硬度高。特殊的光学、电学等性能 应用 日常生活应用 航空航天领域 信息领域 新能源领域 分类 传统无机非金属材料 新型无机非金属材料 陶瓷，玻璃，水泥 硅和SiO2，新型陶瓷，碳纳米材料 传统非金属材料多为硅酸盐材料，以含硅物质为原料，经加工制得硅酸盐产品的工业称为硅酸盐工业。如制造水泥、玻璃、陶瓷等产品的工业都属硅酸盐工业。硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称,它们种类繁多、组成各异、结构复杂，在自然界中广泛存在。一般都不溶于水，化学性质很稳定 陶瓷 玻璃 水泥 硅酸盐结构 阅读课本P19页资料卡片，了解硅酸盐的结构和性能 硅酸盐的结构 硅氧四面体结构 结构：硅氧四面体是硅酸盐晶体结构中的基本构造单元。它是由位于中心的1个硅原子结合4个氧原子，氧原子在正四面体的4个顶角上。许多这样的四面体还可以通过顶角的氧原子相互连接，每个氧原子为两个正四面体共有，与2个硅原子相结合。在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧四面体。 性质：硅氧四面体结构的特殊性，决定了硅酸盐材料大多具有硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点。 瓷器文化·千年传承（china） 原始青瓷 故宫十大珍宝瓷 1.陶瓷（China） 描述景德镇的陶瓷有这样一句话:薄如纸、色如玉、声如磬。 原料： 条件： 用途： 建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等 黏土 ( 含水的铝硅酸盐 ) 高温烧结 历史： 新石器时代就能烧制，唐宋时期达到鼎盛 性质： 陶瓷具有抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等许多优点，因此，陶瓷制品一直为人们所喜爱。 陶瓷的种类很多，主要分为土器、陶器、炻器、瓷器。 唐三彩 传统陶瓷的应用： 日用器皿 卫生洁具 陶瓷器制造过程示意图 陶都→江苏宜兴市 瓷都→江西景德镇 从奢侈品到渗入文明世界每一个角落平价商品——玻璃的秘密 2.玻璃 纯碱、石灰石、石英 硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅 玻璃窑 高温熔融，复杂的物理和化学变化 SiO2+CaCO3=== CaSiO3+CO2 SiO2+Na2CO3=== Na2SiO3+CO2 高温 高温 奥塞博物馆馆顶使用了３.５万平方米的玻璃天棚。 原料： 设备： 条件： 主要反应： 主要成分： 建筑材料、光学仪器、各种器皿、玻璃纤维等 用途： SiO2 这两个反应都是固体物质在高温下发生的，与酸性无关，不能通过这两个反应得出“酸性：H2SiO3>H2CO3”，高沸点物质制低高沸点物质。 透光性好、硬度大、无固定熔点 【资料卡片】 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。 水泥——建筑的基石 普通硅酸盐水泥的生产以黏土和石灰石为主要原料。二者与其他辅料经混合、研磨后在水泥回转窑中煅烧，发生复杂的物理和化学变化，加入适量的石膏调节水泥硬化速度，再研磨成细粉即可得到普通水泥。 3.水泥 黏土、石灰石 原料 设备： 水泥回转窑 条件： 高温煅烧，发生复杂的物理和化学变化 主要成分： 硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙等 用途： 辅料石膏调节水泥硬化速率 建筑材料 水泥砂浆：水泥、沙子和水的混合物 混凝土：水泥、沙子、碎石的混合物 砼，汉语词汇，拼音tóng，混凝土的同义词。在工程设计和施工中，经常把