[理學(xué)]1碳族元素復(fù)習(xí)ppt課件

1、碳族元素復(fù)習(xí)碳族元素復(fù)習(xí)思索:碳族元素在原子構(gòu)造上的共同點和不同點？碳族元素在原子構(gòu)造上的共同點和不同點？C SiGe Sn Pb類似性類似性 遞變性遞變性1、最外層都有4個電子，化合價主要有+4和+2，易構(gòu)成共價化合物。穩(wěn)定化合價+4價，鉛+2價2、氣態(tài)氫化物的通式：RH43、最高價氧化物通式RO2，對應(yīng)的水化物通式為H2RO3或R(OH)4原子構(gòu)造 單質(zhì)物性 單質(zhì)化性核電荷數(shù)增大電子層增多原子半徑增大熔沸點降低單質(zhì)密度增大非金屬性減弱、金屬性加強(qiáng)最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性減弱氫化物的穩(wěn)定性減弱1、在一切非金屬氣態(tài)氫化物、在一切非金屬氣態(tài)氫化物中，甲烷分子中氫元素的質(zhì)量中，甲烷分子中氫元素

2、的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大。分?jǐn)?shù)最大。2、有機(jī)物中按氫為、有機(jī)物中按氫為1、氧為、氧為2價來計算碳的化合價。價來計算碳的化合價。留意留意: :金剛石：無色固體金剛石：無色固體石墨石墨:灰黑色固體灰黑色固體晶體硅晶體硅:灰黑色固體灰黑色固體銀灰色固體銀灰色固體雪白色固體雪白色固體藍(lán)白色固體藍(lán)白色固體碳族元素單質(zhì)的物理性質(zhì)碳族元素單質(zhì)的物理性質(zhì)1.單質(zhì)物理性質(zhì)金剛石金剛石石墨石墨富勒烯富勒烯顏色顏色無色透明無色透明( (晶體晶體) )鐵黑色至鐵黑色至深鋼灰色深鋼灰色( (光澤光澤) )熔沸點熔沸點很高很高很高很高低低溶解度溶解度一般不溶解一般不溶解難溶難溶有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑硬度硬度最大最大質(zhì)軟質(zhì)軟小小導(dǎo)電性導(dǎo)電

3、性不導(dǎo)電不導(dǎo)電導(dǎo)電導(dǎo)電不導(dǎo)電不導(dǎo)電金剛石金剛石石墨石墨無定形碳無定形碳C60等等同素異形體同素異形體二、碳單質(zhì)及其化合物二、碳單質(zhì)及其化合物2.2.碳單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)碳單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)(1)(1)復(fù)原性復(fù)原性( (反響條件均為加熱或高溫反響條件均為加熱或高溫2C+O2=2CO2C+O2=2COC+O2=CO2C+O2=CO2C+2S=CS2C+2S=CS2C+2CuO=2Cu+CO2C+2CuO=2Cu+CO2C+CuO=Cu+COC+CuO=Cu+CO3C+2Fe2O3=4Fe+3CO23C+2Fe2O3=4Fe+3CO2C+H2O=H2+COC+H2O=H2+CO該反響也是工業(yè)合成氨的根底該反響也

4、是工業(yè)合成氨的根底3C+CaO=CaC2+CO3C+CaO=CaC2+CO2C+SiO2=Si+2CO2C+SiO2=Si+2CO3C+SiO2=SiC+2CO3C+SiO2=SiC+2COC+4HNO3=CO2+4NO2+2H2OC+4HNO3=CO2+4NO2+2H2OC+2H2SO4=CO2+2SO2+2H2OC+2H2SO4=CO2+2SO2+2H2O(2)(2)氧化性氧化性C+2H2=CH4(C+2H2=CH4(困難困難) )3.3.氧化物氧化物(CO(CO CO2)CO2)(1)(1)氧化物性質(zhì)氧化物性質(zhì)COCOCOCO2 2顏色狀態(tài)氣顏色狀態(tài)氣味味無色無味氣體無色無味氣體 無色無

5、味氣體無色無味氣體溶解度溶解度不溶于水不溶于水1:11:1毒性毒性劇毒劇毒無毒無毒COCOCOCO2 2( (還原性還原性)CO+CuO=Cu+CO)CO+CuO=Cu+CO2 2CO+HCO+H2 2O=HO=H2 2+CO+CO2 23CO+Fe3CO+Fe2 2O O3 3=2Fe+3CO=2Fe+3CO2 2( (氧化性氧化性) )COCO2 2+2Mg=2MgO+C+2Mg=2MgO+C不成鹽氧化物不成鹽氧化物酸性氧化物的通性酸性氧化物的通性COCO2 2+H+H2 2O=HO=H2 2COCO3 3COCO2 2+CaO=CaCO+CaO=CaCO3 3COCO2 2+Ca(OH)

6、+Ca(OH)2 2=CaCO=CaCO3 3+H+H2 2O O1 1常見的不穩(wěn)定酸有：常見的不穩(wěn)定酸有：H2CO3H2CO3、H2SO3H2SO3、HClOHClO、HNO3HNO3、H2SiO3H2SiO3，其中，其中H2CO3H2CO3極不穩(wěn)定，光照也能加極不穩(wěn)定，光照也能加快快HClOHClO、HNO3HNO3的分解，的分解，H2SiO3H2SiO3受熱時才分解。受熱時才分解。2 2常見的酸性比碳酸弱的酸或酚有：常見的酸性比碳酸弱的酸或酚有：HClOHClO、H2SiO3H2SiO3、 - - 、 Al AlOHOH3 3。常見的反響有：常見的反響有： CO2+H2O+Ca CO2+

7、H2O+CaClO)2=CaCO3+2HClOClO)2=CaCO3+2HClO CO2+ H2O + Na2SiO3=Na2CO3+2H2 SiO3 CO2+ H2O + Na2SiO3=Na2CO3+2H2 SiO3 CO2+ H2O + CO2+ H2O + + NaHCO3 + NaHCO3 CO2+2NaAlO2+3 H2O=2Al CO2+2NaAlO2+3 H2O=2AlOHOH3+ Na2CO33+ Na2CO3OHONaOH5.5.碳酸鹽的熱穩(wěn)定性規(guī)律碳酸鹽的熱穩(wěn)定性規(guī)律 Na2CO3Na2CO3、K2CO3K2CO3的熱穩(wěn)定性極強(qiáng)，在高溫熔化下也難分解。的熱穩(wěn)定性極強(qiáng)，在高

8、溫熔化下也難分解。 CaCO3CaCO3、BaCO3 BaCO3 、MgCO3MgCO3、CuCO3CuCO3等熱穩(wěn)定性很強(qiáng)，但在高溫下等熱穩(wěn)定性很強(qiáng)，但在高溫下能分解，生成金屬氧化物和二氧化碳。能分解，生成金屬氧化物和二氧化碳。 NaHCO3NaHCO3、KHCO3KHCO3的熱穩(wěn)定性較差，在固態(tài)時加熱易分解：的熱穩(wěn)定性較差，在固態(tài)時加熱易分解： 2NaHCO3 2NaHCO3 Na2CO3+ CO2+ H2O Na2CO3+ CO2+ H2O 2KHCO3 K2CO3+ CO2+ H2O 2KHCO3 K2CO3+ CO2+ H2O NH4 HCO3NH4 HCO3、NH4 NH4 2CO

9、32CO3不穩(wěn)定，在常溫、常壓下就開場分解，不穩(wěn)定，在常溫、常壓下就開場分解，加熱后分解更快：加熱后分解更快： NH4 HCO3 NH4 HCO3 NH3+ CO2+ H2O NH3+ CO2+ H2O NH4 NH4 2CO3 2NH3+ CO2+ H2O2CO3 2NH3+ CO2+ H2O CaCa HCO3 HCO32 2、MgMg HCO3 HCO32 2的熱穩(wěn)定性也很差，在水溶液中的熱穩(wěn)定性也很差，在水溶液中受熱易分解：受熱易分解： Ca Ca HCO3 HCO32 CaCO3+ CO2+ H2O2 CaCO3+ CO2+ H2O Mg Mg HCO3 HCO32 MgCO3+ C

10、O2+ H2O2 MgCO3+ CO2+ H2OMgCO3MgCO3微溶于水微溶于水 練練: :純真的純真的CaCaHCO3HCO32 2試樣在高溫下分解，試樣在高溫下分解，當(dāng)剩余的固體質(zhì)量為原試樣質(zhì)量一半時，當(dāng)剩余的固體質(zhì)量為原試樣質(zhì)量一半時，CaCaHCO3HCO32 2的分解率是的分解率是 A A、50% B50% B、75% C75% C、92.7% D92.7% D、100%100%D碳及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系碳及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系CCOCO2H2CO3CaCO3CaHCO32O2、H2O FeO Fe2O3、CuO、CaO、SiO2、O2、H2O FeO Fe2O3、CuO、

11、CH2OHClHNO3HAcCaOCaOH2CaClO2CO2CaOH2HClCaCO3濃濃H2SO4、濃、濃HNO3、O2、CuO、Fe2O3MgNa2CO3Na2O21 1、硅的構(gòu)造特點：、硅的構(gòu)造特點：硅原子最外層有硅原子最外層有4 4個電子，個電子，既不容易失電子，也不容易得電子既不容易失電子，也不容易得電子可得可得4 4個電子，顯氧化性；個電子，顯氧化性；可失可失4 4個電子，顯復(fù)原性；個電子，顯復(fù)原性；2、硅的晶體構(gòu)造分析、硅的晶體構(gòu)造分析每個硅原子經(jīng)過每個硅原子經(jīng)過4個共用電子對與周圍個共用電子對與周圍4個硅原子個硅原子銜接，成正四面體構(gòu)造，向空間延伸，構(gòu)成空間銜接，成正四面體構(gòu)

12、造，向空間延伸，構(gòu)成空間網(wǎng)狀構(gòu)造是非金屬單質(zhì)原子晶體網(wǎng)狀構(gòu)造是非金屬單質(zhì)原子晶體 2 2、性質(zhì)：、性質(zhì)： 灰黑色晶體或無定形，化學(xué)性質(zhì)以復(fù)原性為主灰黑色晶體或無定形，化學(xué)性質(zhì)以復(fù)原性為主 常溫下，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定只與堿、氟化氫、氟氣常溫下，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定只與堿、氟化氫、氟氣反響，不與硫酸、鹽酸、硝酸等反響反響，不與硫酸、鹽酸、硝酸等反響Si+2F2=SiF4Si+2F2=SiF4Si+2FeO=2Fe+SiO2Si+2FeO=2Fe+SiO2 Si+4HF=SiF4+2H2 Si+4HF=SiF4+2H2Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2

13、Si+2Cl2=SiCl4Si+2Cl2=SiCl4Si+O2=SiO2 Si+O2=SiO2 顯復(fù)原性顯復(fù)原性Si+C=SiCSi+C=SiC金剛砂金剛砂) )Si+2Mg=Mg2Si(Si+2Mg=Mg2Si(離子化合物離子化合物) )Si+2H2=SiH4 Si+2H2=SiH4 顯氧化性顯氧化性3、存在、存在在自然界中，沒游離態(tài)的硅，以化合態(tài)存在，例如：在自然界中，沒游離態(tài)的硅，以化合態(tài)存在，例如：硅酸鹽等，在地殼中含量居第二位。硅酸鹽等，在地殼中含量居第二位。4、用途、用途集成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體資料，還可集成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體資料，還可以制成太陽能電池、硅的合

14、金可用來制造變壓器鐵以制成太陽能電池、硅的合金可用來制造變壓器鐵芯等。研討計算機(jī)的地方稱為硅谷。芯等。研討計算機(jī)的地方稱為硅谷。集成電路 晶體管硅橡膠化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 碳碳 硅硅 還還原原性性與單質(zhì)與單質(zhì)反應(yīng)反應(yīng) C+OC+O2 2 CO CO2 22C+O2C+O2 2 2CO 2COC+2S CSC+2S CS2 2Si+OSi+O2 2 SiO SiO2 2Si+2FSi+2F2 2 =SiF=SiF4 4Si+2ClSi+2Cl2 2 SiCl SiCl4 4 與氧化與氧化物反應(yīng)物反應(yīng) C+2CuO CO2+2CuC+2CuO CO2+2Cu3C+Fe3C+Fe2 2O O3 3 3C

15、O+2Fe 3CO+2Fe2C+ SiO2C+ SiO2 2 2CO+Si 2CO+Si3C+ SiO3C+ SiO2 2 2CO+SiC 2CO+SiC 與氧化性酸與氧化性酸反應(yīng)反應(yīng) C+4HNOC+4HNO3 3 CO2+4NO2+2H2OC+4HC+4H2 2SOSO4 4（濃）（濃） COCO2 2+2SO+2SO2 2+2H+2H2 2O O 不與不與4HNO4HNO3 3、H H2 2SOSO4 4等反應(yīng)，但有：等反應(yīng)，但有：Si+4HF = SiFSi+4HF = SiF4 4+2H+2H2 2 與水或堿與水或堿溶液反應(yīng)溶液反應(yīng) C+HC+H2 2O O（氣）（氣） CO+ HC

16、O+ H2 2O O Si+2NaOH+ HSi+2NaOH+ H2 2O O =Na=Na2 2SiOSiO3 3+2H+2H2 2 與與CaOCaO反應(yīng)反應(yīng) 3C+CaO3C+CaO CaCCaC2 2+CO+CO 高溫高溫高溫高溫高溫高溫高溫高溫高溫高溫5.5.二氧化硅二氧化硅2 2、二氧化硅的物理性質(zhì)、二氧化硅的物理性質(zhì)晶體硬度大晶體硬度大, ,熔點高熔點高, ,難溶于水難溶于水6 6、二氧化硅的性質(zhì)：不活潑、二氧化硅的性質(zhì)：不活潑酸酐的特性：與堿性氧化物反響SiO2+CaO=CaSiO3與強(qiáng)堿反響：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O與鹽反響：SiO2+Na2CO3=Na2S

17、iO3+CO2不與水反響 SiO2+H2OH2SiO3只與氫氟酸一種酸反響SiO2+4HF=SiF4+2H2O7.7.硅酸性質(zhì)：硅酸性質(zhì)：硅酸和原硅酸都是不溶于水的白色固體硅酸和原硅酸都是不溶于水的白色固體原硅酸在枯燥的空氣中可失水成硅酸原硅酸在枯燥的空氣中可失水成硅酸H4SiO4=H2SiO3+H2OH4SiO4=H2SiO3+H2O而硅酸加熱也可以失水成二氧化硅。而硅酸加熱也可以失水成二氧化硅。H2SiO3=SiO2+H2OH2SiO3=SiO2+H2O 用途：硅膠用途：硅膠硅酸鹽改寫成氧化物的拆分原那么硅酸鹽改寫成氧化物的拆分原那么要領(lǐng)：兩邊原子個數(shù)守恒，要領(lǐng)：兩邊原子個數(shù)守恒，格式：金

18、屬氧化物、二氧化硅、水格式：金屬氧化物、二氧化硅、水順序：金屬按活動順序表活潑在前順序：金屬按活動順序表活潑在前實例實例8.8.硅酸鹽硅酸鹽的表示方法硅酸鹽硅酸鹽的表示方法9.9.硅酸根離子檢驗硅酸根離子檢驗 SiO32- SiO32-原理：原理：SiO32-+2H+ = H2 SiO3SiO32-+2H+ = H2 SiO3或或 SiO32-+2H+ H2O = H4SiO4 SiO32-+2H+ H2O = H4SiO4H2 SiO3 H2 SiO3 、H4SiO4H4SiO4是白色固體，不溶于水和酸。是白色固體，不溶于水和酸。方法：向待檢溶液中參與過量的稀硝酸，假設(shè)方法：向待檢溶液中參與

19、過量的稀硝酸，假設(shè)生成白色沉淀，那么待檢溶液中有生成白色沉淀，那么待檢溶液中有SiO32-SiO32-。留意：假設(shè)用鹽酸替代硝酸，那么有留意：假設(shè)用鹽酸替代硝酸，那么有Ag+Ag+等干擾；等干擾；假設(shè)用稀硫酸替代硝酸，那么有假設(shè)用稀硫酸替代硝酸，那么有Ba2+Ba2+等干擾。等干擾。硅及其化合物的特殊性1、硅的復(fù)原性比碳強(qiáng)，而碳在高溫下、硅的復(fù)原性比碳強(qiáng)，而碳在高溫下能從二氧化硅中復(fù)原出硅能從二氧化硅中復(fù)原出硅2、非金屬單質(zhì)只需硅能與強(qiáng)堿溶液、非金屬單質(zhì)只需硅能與強(qiáng)堿溶液反響生成氫氣反響生成氫氣3、非金屬單質(zhì)普通不與非氧化性酸、非金屬單質(zhì)普通不與非氧化性酸反響，而硅不但與氫氟酸反響，而反響，而

20、硅不但與氫氟酸反響，而且有氫氣生成且有氫氣生成5、無機(jī)酸普通易溶于水，而硅酸、無機(jī)酸普通易溶于水，而硅酸和原硅酸卻難溶于水和原硅酸卻難溶于水4、酸性氧化物普通不與酸發(fā)生復(fù)、酸性氧化物普通不與酸發(fā)生復(fù)分解反響，而二氧化硅卻能與氫分解反響，而二氧化硅卻能與氫氟酸反響氟酸反響練習(xí)練習(xí):將二氧化碳通入以下物質(zhì)的溶將二氧化碳通入以下物質(zhì)的溶液中，不與其反響的是液中，不與其反響的是 Na2CO3 Na2SiO3 NaAlO2 C6H5ONa Ca(ClO)2 CaCl2 CaCO3A B和和C只需只需 D 只需只需 以含硅物質(zhì)為原料，在高溫下經(jīng)復(fù)雜的物以含硅物質(zhì)為原料，在高溫下經(jīng)復(fù)雜的物理化學(xué)變化制得硅酸

21、鹽產(chǎn)品的工業(yè)稱為硅酸鹽理化學(xué)變化制得硅酸鹽產(chǎn)品的工業(yè)稱為硅酸鹽工業(yè)。如制造水泥、玻璃、陶瓷等產(chǎn)品的工業(yè)工業(yè)。如制造水泥、玻璃、陶瓷等產(chǎn)品的工業(yè)都屬硅酸鹽工業(yè)。都屬硅酸鹽工業(yè)。硅酸鹽工業(yè)的特點：硅酸鹽工業(yè)的特點：(1)(1)原料：含硅的物質(zhì)、碳酸鹽等。原料：含硅的物質(zhì)、碳酸鹽等。2 2反響條件：高溫。反響條件：高溫。(3)(3)反響原理：復(fù)雜的物理、化學(xué)變化。反響原理：復(fù)雜的物理、化學(xué)變化。(4)(4)生成物：硅酸鹽。生成物：硅酸鹽。一、水泥：一、水泥：1 1、主要原料：粘土和石灰石、主要原料：粘土和石灰石 2 2、主要設(shè)備：水泥回轉(zhuǎn)窯、主要設(shè)備：水泥回轉(zhuǎn)窯 3 3、消費過程：生料研磨，高溫煅燒

22、得熟料，再加石、消費過程：生料研磨，高溫煅燒得熟料，再加石膏研成粉末得普通硅酸鹽水泥膏研成粉末得普通硅酸鹽水泥 輔助原料：石膏輔助原料：石膏作用是調(diào)理水泥硬化速度作用是調(diào)理水泥硬化速度4 4、反響原理：復(fù)雜的物理、化學(xué)變化、反響原理：復(fù)雜的物理、化學(xué)變化 5 5、主要成分：硅酸三鈣、主要成分：硅酸三鈣(3CaO(3CaOSiO2)SiO2)、 硅酸二鈣硅酸二鈣(2CaO(2CaOSiO2)SiO2)、鋁酸三鈣、鋁酸三鈣(3CaO(3CaOAl2O3)Al2O3)等等 6 6、主要性能：水硬性、主要性能：水硬性 7 7、主要用途：建筑、修路。、主要用途：建筑、修路。 如：水泥砂漿、混凝土、鋼筋混

23、凝土如：水泥砂漿、混凝土、鋼筋混凝土 水泥回轉(zhuǎn)窯水泥回轉(zhuǎn)窯2 2自動化自動化水泥的標(biāo)號水泥的標(biāo)號二、玻璃1 1、原、原 料：純堿、石灰石和石英料：純堿、石灰石和石英 2、主要設(shè)備：玻璃熔爐 3、消費過程：原料粉碎，玻璃熔爐中強(qiáng)熱，成型冷卻、消費過程：原料粉碎，玻璃熔爐中強(qiáng)熱，成型冷卻Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2 CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2 5、主要成分：、主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 Na2OCa2O6SiO2 6、主要性能：玻璃態(tài)物質(zhì)，沒有固定的熔點，在一、主要性能：玻璃態(tài)物質(zhì)，沒有固定的熔點，在一 定溫度范圍內(nèi)逐漸軟化。定溫度范圍內(nèi)逐漸

24、軟化。 4、反響原理：復(fù)雜的物理、化學(xué)變化，主要反響、反響原理：復(fù)雜的物理、化學(xué)變化，主要反響高溫高溫高溫高溫6 6、幾種特殊玻璃、幾種特殊玻璃石英玻璃：石英玻璃：膨脹系數(shù)小、耐酸堿、強(qiáng)度大、濾光膨脹系數(shù)小、耐酸堿、強(qiáng)度大、濾光 用途：化學(xué)儀器；高壓水銀燈、紫外燈等的燈殼；用途：化學(xué)儀器；高壓水銀燈、紫外燈等的燈殼；光導(dǎo)纖維、壓電晶體等。光導(dǎo)纖維、壓電晶體等。 光學(xué)玻璃：光學(xué)玻璃：透光性能好、有折光和色散性透光性能好、有折光和色散性( (鉛玻璃鉛玻璃) ) 用途：眼鏡片；望遠(yuǎn)鐿用凹凸透鏡等光學(xué)儀器用途：眼鏡片；望遠(yuǎn)鐿用凹凸透鏡等光學(xué)儀器 有色玻璃：有色玻璃： 金屬氧化物均勻地分散到玻璃態(tài)物金屬

25、氧化物均勻地分散到玻璃態(tài)物質(zhì)里，使玻璃呈現(xiàn)特征顏色。質(zhì)里，使玻璃呈現(xiàn)特征顏色。藍(lán)色藍(lán)色(Co2O3)(Co2O3)紅色紅色 (Cu2O) (Cu2O) 淡綠色淡綠色 (FeO) (FeO)鋼化玻璃：鋼化玻璃： 玻璃在電爐里加熱軟化，再急速冷玻璃在電爐里加熱軟化，再急速冷卻得鋼化玻璃。卻得鋼化玻璃。耐高溫、耐腐蝕、強(qiáng)度大、質(zhì)輕、抗震裂耐高溫、耐腐蝕、強(qiáng)度大、質(zhì)輕、抗震裂 ，破，破碎時無鋒利棱角不易傷人。碎時無鋒利棱角不易傷人。用途：運動器材；微波通訊器材；用途：運動器材；微波通訊器材； 玻璃纖維玻璃纖維 玻璃在熔化形狀下抽成絲成為玻璃纖維，玻璃玻璃在熔化形狀下抽成絲成為玻璃纖維，玻璃纖維用合成樹

26、脂一層層膠合壓制成一定外形，并在纖維用合成樹脂一層層膠合壓制成一定外形，并在加壓下加熱固化，構(gòu)成玻璃鋼，強(qiáng)度大如鋼，比鋼加壓下加熱固化，構(gòu)成玻璃鋼，強(qiáng)度大如鋼，比鋼輕。玻璃纖維耐腐蝕、不怕燒、不導(dǎo)電、不吸水、輕。玻璃纖維耐腐蝕、不怕燒、不導(dǎo)電、不吸水、隔熱、吸聲、防蟲蛀等。隔熱、吸聲、防蟲蛀等。留意：有機(jī)玻璃、水玻璃都不是玻璃。留意：有機(jī)玻璃、水玻璃都不是玻璃。玻璃鋼玻璃鋼與與車窗玻璃車窗玻璃陶瓷消費陶瓷消費1 1、主要原料：粘土、主要原料：粘土 2 2、傳統(tǒng)消費過程：混和、成型、枯燥、燒結(jié)、冷卻、傳統(tǒng)消費過程：混和、成型、枯燥、燒結(jié)、冷卻 3 3、反響原理：復(fù)雜的物理、化學(xué)變化、反響原理：復(fù)

27、雜的物理、化學(xué)變化 4 4、主要成分：硅酸鹽、主要成分：硅酸鹽 5 5、主要特性：抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、主要特性：抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型等優(yōu)點。易成型等優(yōu)點。 如今，景德鎮(zhèn)的陶瓷工藝曾經(jīng)完全電氣化了，如今，景德鎮(zhèn)的陶瓷工藝曾經(jīng)完全電氣化了，思索到環(huán)境維護(hù)、降低制造本錢和提高勝利率等方思索到環(huán)境維護(hù)、降低制造本錢和提高勝利率等方面要素，不論是仿古陶瓷、藝術(shù)瓷類，還是日用陶面要素，不論是仿古陶瓷、藝術(shù)瓷類，還是日用陶瓷的瓷器都在電腦的控制下用汽窯燒制而成。瓷的瓷器都在電腦的控制下用汽窯燒制而成。、主要種類：、主要種類：土器：磚瓦土器：磚瓦紅瓦自然冷卻，紅瓦自然冷卻，F(xiàn)

28、e2O3Fe2O3含量較多含量較多青瓦青瓦 ( (淋水冷卻，淋水冷卻，F(xiàn)e3O4Fe3O4、FeOFeO較多較多) )炻器：炻器： 水缸、砂鍋水缸、砂鍋陶器：陶器： 江蘇宜興的紫砂壺、秦漢兵馬俑江蘇宜興的紫砂壺、秦漢兵馬俑瓷器：圖瓷器：圖新型無機(jī)非金屬資料新型無機(jī)非金屬資料一、什么是無機(jī)非金屬資料一、什么是無機(jī)非金屬資料1、資料、資料 資料是人類賴以生存和開展的物質(zhì)根底，包資料是人類賴以生存和開展的物質(zhì)根底，包括為人類社會所需求并能用于制造有用器物的物括為人類社會所需求并能用于制造有用器物的物質(zhì)。并不是一切的物質(zhì)都可以稱為資料質(zhì)。并不是一切的物質(zhì)都可以稱為資料 。 石器、陶瓷、鐵、銅、玻璃、水

29、泥、有機(jī)高石器、陶瓷、鐵、銅、玻璃、水泥、有機(jī)高分子如塑料等、單晶資料，每一種新型資料分子如塑料等、單晶資料，每一種新型資料的研制勝利，都引起人類文化和生活的新變化。的研制勝利，都引起人類文化和生活的新變化。沒有半導(dǎo)體資料，便不能夠有目前的計算機(jī)技術(shù)；沒有半導(dǎo)體資料，便不能夠有目前的計算機(jī)技術(shù)；沒有耐高溫、高強(qiáng)度的特殊構(gòu)造資料，便沒有今沒有耐高溫、高強(qiáng)度的特殊構(gòu)造資料，便沒有今天的宇航工業(yè)；沒有低損耗的光導(dǎo)纖維，也就沒天的宇航工業(yè)；沒有低損耗的光導(dǎo)纖維，也就沒有現(xiàn)代的光通訊；沒有有機(jī)高分子資料，人們的有現(xiàn)代的光通訊；沒有有機(jī)高分子資料，人們的生活也不能夠像今天這樣豐富多彩。生活也不能夠像今天這

30、樣豐富多彩。(1)(1)按化學(xué)組成和特性分按化學(xué)組成和特性分無機(jī)非金屬資料無機(jī)非金屬資料 傳統(tǒng)無機(jī)非金屬資料傳統(tǒng)無機(jī)非金屬資料 新型無機(jī)非金屬資料新型無機(jī)非金屬資料 金屬資料金屬資料高分子資料：塑料、合成橡膠、合成纖維高分子資料：塑料、合成橡膠、合成纖維2 2、資料的幾種分類方法、資料的幾種分類方法(2)(2)按用途分按用途分構(gòu)造資料：構(gòu)造資料：利用資料的力學(xué)和理、化性質(zhì)，利用資料的力學(xué)和理、化性質(zhì)，廣泛運用于機(jī)械制造、工程建廣泛運用于機(jī)械制造、工程建立、交通運輸?shù)雀鱾€工業(yè)部門立、交通運輸?shù)雀鱾€工業(yè)部門功能資料：功能資料：利用資料的熱、光、電、磁等性利用資料的熱、光、電、磁等性能用于電子、激光

31、、通訊、能源能用于電子、激光、通訊、能源和生物工程等許多高新技術(shù)領(lǐng)域。和生物工程等許多高新技術(shù)領(lǐng)域。3 3、生活中的無機(jī)非金屬資料、生活中的無機(jī)非金屬資料玻璃、水泥、陶瓷玻璃、水泥、陶瓷金剛石鉆頭金剛石鉆頭手表上的手表上的“1919鉆鉆( (人造紅寶石軸承的數(shù)目人造紅寶石軸承的數(shù)目) )玻璃刀金剛砂玻璃刀金剛砂石英鐘表石英鐘表煤氣爐中的電子打火煤氣爐中的電子打火彩電熒光資料彩電熒光資料海底電纜光導(dǎo)纖維海底電纜光導(dǎo)纖維電腦的電腦的CPUCPU單晶硅單晶硅隱形飛機(jī)特殊光學(xué)資料隱形飛機(jī)特殊光學(xué)資料( (壓電陶瓷壓電陶瓷) ) 普通無機(jī)非金屬資料具有耐高溫、高硬度和抗腐蝕等優(yōu)良工程性能，其主要缺陷是抗

32、拉強(qiáng)度低、韌性差。 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的開展，要求資料具有強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐高溫暖其他一些特殊性能，這大大促進(jìn)了無機(jī)非金屬資料的開展，使無機(jī)非金屬資料領(lǐng)域除運用傳統(tǒng)的硅酸鹽資料外，出現(xiàn)了氧化物陶瓷、氮化物陶瓷和碳化物陶瓷等許多具有特殊性能的新型資料，廣泛運用于建筑、冶金、機(jī)械及尖端科技領(lǐng)域。 4 4、新型無機(jī)非金屬資料的特征、新型無機(jī)非金屬資料的特征1 1耐高溫、強(qiáng)度高耐高溫、強(qiáng)度高 2 2具有電學(xué)性質(zhì)具有電學(xué)性質(zhì) 3 3具有光學(xué)性質(zhì)具有光學(xué)性質(zhì) 4 4具有生物功能具有生物功能 二、幾種典型的新型無機(jī)非金屬資料二、幾種典型的新型無機(jī)非金屬資料1 1、構(gòu)造資料、構(gòu)造資料2 2、功能資料、功能資料光導(dǎo)纖

33、維光纖光導(dǎo)纖維光纖高溫構(gòu)造陶瓷高溫構(gòu)造陶瓷1 1、構(gòu)造資料、構(gòu)造資料高溫構(gòu)造陶瓷高溫構(gòu)造陶瓷(1)(1)氧化鋁陶瓷氧化鋁陶瓷用用 途途 坩堝、高溫爐管、坩堝、高溫爐管、 剛玉球磨機(jī)、剛玉球磨機(jī)、 性性 能能 熔點高熔點高 硬度大硬度大 透明、耐高溫透明、耐高溫 高壓鈉燈燈管、高壓鈉燈燈管、 用途例如：鈉蒸氣放電發(fā)光問題早在用途例如：鈉蒸氣放電發(fā)光問題早在19501950年就得以處理，由年就得以處理，由于沒有一種能抵御高溫鈉蒸氣于沒有一種能抵御高溫鈉蒸氣14001400劇烈腐蝕的特殊資料，劇烈腐蝕的特殊資料，所以，直到所以，直到19651965年才制取第一支高壓鈉燈。年才制取第一支高壓鈉燈。高溫

34、構(gòu)造資料與金屬資料的性能比較：高溫構(gòu)造資料與金屬資料的性能比較： 耐高溫、耐腐蝕、硬度大、耐磨損、不怕氧化。耐高溫、耐腐蝕、硬度大、耐磨損、不怕氧化。 金屬資料：金屬資料： 易受腐蝕、不耐氧化、不適宜高溫時運用易受腐蝕、不耐氧化、不適宜高溫時運用 高純氧化鋁透明陶瓷管高純氧化鋁透明陶瓷管氧化鋁陶瓷制品氧化鋁陶瓷制品高溫構(gòu)造資料高溫構(gòu)造資料: :(2)(2)氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷主要特性主要特性超硬度，耐磨損；抗腐蝕，高溫超硬度，耐磨損；抗腐蝕，高溫時也抗氧化；抗冷熱沖擊而不碎裂；時也抗氧化；抗冷熱沖擊而不碎裂；耐高溫且不易傳熱；本身具有潤耐高溫且不易傳熱；本身具有潤滑性滑性 主要用途主要用途 制

35、造軸承、汽輪機(jī)葉片、機(jī)械密制造軸承、汽輪機(jī)葉片、機(jī)械密封環(huán)、永久性模具等機(jī)械構(gòu)件。用于封環(huán)、永久性模具等機(jī)械構(gòu)件。用于制造柴油機(jī)中發(fā)動機(jī)部件的受熱面等制造柴油機(jī)中發(fā)動機(jī)部件的受熱面等如：如： ， 此外，高溫構(gòu)造陶瓷還有：氮化硼陶瓷、碳化此外，高溫構(gòu)造陶瓷還有：氮化硼陶瓷、碳化硼陶瓷、硼陶瓷、 、 等。等。Si3N4Si3N4基陶瓷球軸基陶瓷球軸承承氮化硅陶瓷部件氮化硅陶瓷部件沙漠車沙漠車等等氧化鋯陶瓷氧化鋯陶瓷碳化硅陶瓷碳化硅陶瓷(3)(3)人造寶石人造寶石 紅寶石和藍(lán)寶石的主要成分都是Al2O3剛玉。 紅寶石呈現(xiàn)紅色是由于其中混有少量含鉻化合物； 而藍(lán)寶石呈藍(lán)色那么是由于其中混有少量含鈦化合

36、物。 1900年，科學(xué)家曾用氧化鋁熔融后參與少量氧化鉻的方法，制出了質(zhì)量為2g-4g的紅寶石。如今，曾經(jīng)能制造出大到10g的紅寶石和藍(lán)寶石。 鉆石、寶石、玉石的成分是什鉆石、寶石、玉石的成分是什么，它們是同一類物質(zhì)嗎？么，它們是同一類物質(zhì)嗎？想一想想一想 鉆石就是鉆石就是 ，其成分是碳；，其成分是碳； 的的主要成分是氧化鋁，不同顏色的寶石是由于其中主要成分是氧化鋁，不同顏色的寶石是由于其中含少量不同的氧化物雜質(zhì)；含少量不同的氧化物雜質(zhì)； 的主要成分是的主要成分是 硅酸鹽。所以，鉆石、寶石、玉石都是價錢昂貴硅酸鹽。所以，鉆石、寶石、玉石都是價錢昂貴的的“石頭，但它們不是同一類物質(zhì)。石頭，但它們不

37、是同一類物質(zhì)。金剛石金剛石寶石寶石玉石玉石 1870 1870年，英國科學(xué)家丁達(dá)爾做了一個有年，英國科學(xué)家丁達(dá)爾做了一個有趣的實驗：讓一股水流從玻璃容器的側(cè)壁細(xì)趣的實驗：讓一股水流從玻璃容器的側(cè)壁細(xì)口自在流出，以一束細(xì)光束沿程度方向從開口自在流出，以一束細(xì)光束沿程度方向從開口處的正對面射入水中。丁達(dá)爾發(fā)現(xiàn)，細(xì)光口處的正對面射入水中。丁達(dá)爾發(fā)現(xiàn)，細(xì)光束不是穿出這股水流射向空氣，而是依從地束不是穿出這股水流射向空氣，而是依從地沿著水流彎彎曲曲地傳播。這是光的全反射沿著水流彎彎曲曲地傳播。這是光的全反射呵斥的結(jié)果。呵斥的結(jié)果。2 2、功能資料、功能資料光導(dǎo)纖維光纖光導(dǎo)纖維光纖光導(dǎo)原理光導(dǎo)原理光導(dǎo)纖維

38、（二氧化硅）光導(dǎo)纖維（二氧化硅）主要特性主要特性抗干擾性能好，不發(fā)生輻射；通抗干擾性能好，不發(fā)生輻射；通訊質(zhì)量好；訊質(zhì)量好；質(zhì)量輕、耐腐蝕質(zhì)量輕、耐腐蝕主要用途主要用途 除用于通訊外，還用于醫(yī)療、除用于通訊外，還用于醫(yī)療、信息處理、信息處理、傳能傳像、遙測遙控、照傳能傳像、遙測遙控、照明明等。等。是高質(zhì)量傳導(dǎo)光的玻璃纖維，是高質(zhì)量傳導(dǎo)光的玻璃纖維，信息高速公路的信息高速公路的“基石基石”光導(dǎo)纖維的特點和用途：光導(dǎo)纖維的特點和用途：光導(dǎo)纖維在醫(yī)學(xué)上的運用光導(dǎo)纖維在醫(yī)學(xué)上的運用光導(dǎo)纖維不但是通訊技術(shù)中的重要資料，還光導(dǎo)纖維不但是通訊技術(shù)中的重要資料，還是醫(yī)生的得力助手。目前在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，普遍是醫(yī)生的

39、得力助手。目前在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，普遍運用著一種銜接著許多光纖的胃鏡，光纖胃運用著一種銜接著許多光纖的胃鏡，光纖胃鏡的光源是在體外由光纖傳進(jìn)去的，它不產(chǎn)鏡的光源是在體外由光纖傳進(jìn)去的，它不產(chǎn)生熱輻射，能減輕病人的苦楚。在光導(dǎo)纖維生熱輻射，能減輕病人的苦楚。在光導(dǎo)纖維的一頭裝著精致小巧的微型鏡頭，可將胃內(nèi)的一頭裝著精致小巧的微型鏡頭，可將胃內(nèi)的情況傳到體外拍攝下來或顯示在屏幕上。的情況傳到體外拍攝下來或顯示在屏幕上。光導(dǎo)纖維在醫(yī)學(xué)上的另一個重要運用是經(jīng)過光導(dǎo)纖維在醫(yī)學(xué)上的另一個重要運用是經(jīng)過微細(xì)的光纖將高強(qiáng)度的激光輸入人體的病變微細(xì)的光纖將高強(qiáng)度的激光輸入人體的病變部位，用激光來切除病變部位。這種部位，用激光來切除病變部位。這種“手術(shù)手術(shù)不用切開皮膚和切割肌肉組織，而且切割不用切開皮膚和切割肌肉組織，而且切割部位準(zhǔn)確，手術(shù)效果好。部位準(zhǔn)確，手術(shù)效果好。光學(xué)纖維胃鏡光學(xué)纖維胃鏡用光導(dǎo)纖維做手術(shù)，不用開刀用光導(dǎo)纖維做手術(shù)，不用開刀光光學(xué)學(xué)纖纖維維胃胃鏡鏡 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了由科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了由6060個碳原子組成的分子個碳原子組成的分子C60C60，C60C60由于其構(gòu)造的特殊性，使它在超導(dǎo)、磁性、由于其構(gòu)造的特殊性，