第五章第三节 无机非金属材料课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第五章 化工生产中的重要非金属元素 第3节 无机非金属材料 　 人教版2019 化学必修第二册 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 什么是材料？ 自然界由物质构成，材料是可以用来制造有用的构件、器件或物品等的物质。 天然材料 材料 人工材料 人教版2019 化学必修第二册 材料的分类 金属材料 材料 无机非金属材料 有机高分子材料 复合材料 传统无机非金属材料 新型无机非金属材料 人教版2019 化学必修第二册 在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧四面体。每个Si结合4个O， 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。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。 硅酸盐的结构 人教版2019 化学必修第二册 没有方向性 延展性好 Si+4价 硅酸盐材料和金属材料比较 硅酸盐材料 金属材料 金属0价 抗腐蚀 耐高温 导电、导热性好 共价键 金属键 不耐磨 耐磨 人教版2019 化学必修第二册 一、硅酸盐材料 传统无机非金属材料 陶瓷 玻璃 水泥 人教版2019 化学必修第二册 一、硅酸盐材料 传统无机非金属材料 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、 日用器皿、 卫生洁具等 China 反应条件 高温烧结 瓷都 人教版2019 化学必修第二册 玻璃 一、硅酸盐材料 人教版2019 化学必修第二册 一、硅酸盐材料 传统无机非金属材料 玻璃 原料 工业设备 应用 纯碱、石灰石和石英砂 玻璃窑 主要成分 生产建筑材料、 光学仪器、 各种器皿， 制造玻璃纤维用于高强度复合材料等 Na2SiO3 、CaSiO3、SiO2 反应原理 SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑ SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2↑ 人教版2019 化学必修第二册 特种玻璃 在玻璃中加入的元素或物质 玻璃特性 用途 含铅原料 光学玻璃:透光性好,折射率高 制造眼镜、照相机和光学仪器的透镜 硼酸盐 耐化学腐蚀、 耐温度急剧变化 制造可用于实验室使用的玻璃仪器 金属氧化物或盐 彩色玻璃 用于建筑和装饰 玻璃 人教版2019 化学必修第二册 人教版2019 化学必修第二册 一、硅酸盐材料 传统无机非金属材料 水泥 原料 工业设备 黏土和石灰石 水泥回转窑 混凝土 水泥、沙子和碎石等与水混合 石膏的作用 条件 高温煅烧 调节水泥硬化速率 人教版2019 化学必修第二册 一、 硅酸盐材料 1．无机非金属材料 人教版2019 化学必修第二册 普 通 玻 璃 _________ _________ ________ ________ ____ 生产建筑材料、光学仪器和各种器皿，还可制造玻璃纤维用于高强度复合材料 水 泥 _______ _______、 少量石膏 硅酸盐3CaO·SiO2, 2CaO·SiO2, 3CaO·Al2O3 水泥、沙子和碎石等与水混合可以得到混凝土 纯碱、石灰石和石英砂 Na2SiO3、 CaSiO3、 SiO2 黏土和石灰石 产品 原料 主要设备 主要成分 应用 陶瓷 _____ （含水的铝 硅酸盐） 硅酸盐Al2O3·2SiO2·2H2O 生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具 2．传统无机非金属材料 黏土 玻璃窑 水泥回转窑 人教版2019 化学必修第二册 【资料卡片】硅酸盐组成的表示 顺序：活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物· SiO2 · H2O，化合价低的金属氧化物放在前面。 （1）保持原有各元素化合价不变，按顺序写出各种元素的氧化物。 如：硅酸钠（Na2SiO3) Na2O ·SiO2 镁橄榄石（Mg2SiO4） 2MgO ·SiO2 钙沸石Ca(Al2Si3