5.3 无机非金属材料 课件 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第三节　无机非金属材料 — 及硅酸盐、硅、二氧化硅 高一化学备课组 第五章 化工生产中的重要非金属元素 材料的分类及各类材料的典例 教材p19 材 料 金属材料 无机非金 属材料 （第3章） 纯金属 合金 传统无机非金属材料 新型无机非金属材料 有机高分子材料 塑料、纤维、橡胶等 （第7章） 三大硅酸盐材料 陶瓷、玻璃、水泥 Si(芯片 \ 半导体 \ 太阳能电池)、SiO2(光导纤维) 新型 陶瓷 (碳化硅\氮化硅\氧化铝等) 碳 纳米材料 (富勒烯、碳纳米管、石墨烯等) 〇、无机非金属材料 性能和优点 具耐高温、抗腐蚀、硬度高等特点，及特殊光学、电学性能。 分类：传统 + 新型 陶瓷 水泥 玻璃 陶瓷 单晶硅 二氧化硅 (光导纤维) 一、传统无机非金属材料——硅酸盐材料 2 结构： 3 性质： 硅酸盐材料大多具有硬度高、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点。 1 概念： 由 硅、氧 和 金属元素 组成的化合物的总称。 Si-O之间共价键 硅氧四面体结构 互相连接构成 “复杂阴离子” +4 -2 一、传统无机非金属材料——硅酸盐材料 Si-O之间均共价键 硅氧四面体结构 互相连接构成 “复杂阴离子” 【本页科普】 Si O O O O 正硅酸根 SiO44- 二聚硅酸根 Si2O76- 【不用笔记】 链状阴离子 层状阴离子 + 金属阳离子 （平衡电荷） 也有体型阴离子 …… 一、传统无机非金属材料——硅酸盐材料 阅读教材20-21页，归纳总结 A. 陶瓷 B. (普通)玻璃 C. 水泥 生产 原料 生产设备 条件 发生变化 主要 成分 主要 用途 一、传统无机非金属材料——硅酸盐材料 原料： 设备、条件、变化： 应用： 黏土 ( 主成分 含水的 铝硅酸盐 ) 生产建筑材料、 绝缘材料、 日用器皿、 卫生洁具等 陶瓷窑；高温烧结；复杂物理、化学变化 （新石器时代） 唐宋达鼎盛 唐 三 彩 （唐三彩、青花瓷） 我国最早掌握 A. 陶瓷 10000~4000年 河姆渡遗址 良渚遗址 一、传统无机非金属材料——硅酸盐材料 B. (普通)玻璃 高温 SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑ SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2↑ 高温 生产原料： 设备\条件\反应：玻璃窑；高温熔融；复杂物理、化学变化 主要成分： 应用： 特性：非晶体，无固定的熔点，加热可软化塑形 高温 SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑ SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2↑ 高温 纯碱 Na2CO3、石灰石CaCO3、石英砂 SiO2 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 也可写作 Na2O · CaO · 6SiO2 建筑材料、光学仪器、器皿、玻璃纤维 用氧化物形式仅表示组成比例，不代表存在相应物质！ Asus (A) - 一、传统无机非金属材料——硅酸盐材料 B. (普通)玻璃 主要成分： 应用： Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 ，可写作 Na2O · CaO · 6SiO2 建筑材料、光学仪器、器皿、玻璃纤维 B’. 特殊玻璃 光学玻璃：额外含铅(Pb)；制光学眼镜、相机透镜 有色玻璃：额外加有色金属氧化物；eg,蓝色-Co2O3，红色-Cu2O 含硼玻璃：额外加硼酸盐；耐化学腐蚀、温度急变，制玻璃仪器 钢化玻璃：普通玻璃加热软化，然后急速冷却 教材p20 资料卡片 一、传统无机非金属材料——硅酸盐材料 B. (普通)玻璃 主要成分： 应用： Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 ，可写作 Na2O · CaO · 6SiO2 建筑材料、光学仪器、器皿、玻璃纤维 B’. 特殊玻璃 光学玻璃：额外含铅(Pb)；制光学眼镜、相机透镜 有色玻璃：额外加有色金属氧化物；eg,蓝色-Co2O3，红色-Cu2O 含硼玻璃：额外加硼酸盐；耐化学腐蚀、温度急变，制玻璃仪器 钢化玻璃：普通玻璃加热软化，然后急速冷却 光学玻璃 有色玻璃 钢化玻璃 一、传统无机非金属材料——硅酸盐材料 B. (普通)玻璃 主要成分： 应用： Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 ，可写作 Na2O · CaO · 6SiO2 建筑材料、光学仪器、器皿、玻璃纤维 B’’. 叫“玻璃”但不是硅酸盐： 石英玻璃 有机玻璃 两者 不属于 硅酸盐产品 “石英”— 结晶SiO2 有机材料，一种塑料 聚甲基丙烯酸甲酯 石英玻璃管 亚克力板 (有机玻璃) 一、传统无机非金属材料——硅酸盐材料 C. 水泥 原料： 设备\条件\反应：