高二化學(xué)（選修2）課件3.1無(wú)機(jī)非金屬材料

第七章硅和硅酸鹽工業(yè)第三節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料

第三節(jié)無(wú)機(jī)非金屬材料材料指為人類(lèi)社會(huì)所需要并能用于制造有用器物的物質(zhì)。材料傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料新型無(wú)機(jī)非金屬材料無(wú)機(jī)非金屬材料金屬材料高分子材料石器——燧石取火硅酸鹽——水泥、玻璃、陶瓷二氧化硅——光導(dǎo)纖維單晶硅——集成電路傳統(tǒng)材料人類(lèi)文明發(fā)展史新型材料信息材料無(wú)機(jī)非金屬材料的發(fā)展傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料水泥玻 璃陶 瓷無(wú)機(jī)非金屬材料新型無(wú)機(jī)非金屬材料新型陶瓷光導(dǎo)纖維一、傳統(tǒng)硅酸鹽材料陶瓷水泥玻璃陶瓷器制造過(guò)程示意圖1.陶瓷陶瓷欣賞＊陶瓷在我國(guó)歷史悠久＊唐朝時(shí)的”唐三彩“＊宋朝時(shí)的”鈞瓷“＊中國(guó)的英文名China就是源于陶瓷。＊中國(guó)的”瓷都“是江西景德鎮(zhèn)＊中國(guó)的”陶都“是

江蘇宜興陶瓷（china）原料粘土生產(chǎn)過(guò)程粘土混合成型干燥燒結(jié)成品冷卻性質(zhì)抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型用途藝術(shù)品、餐具、建筑材料、化學(xué)儀器等2.玻璃（glass）清乾隆白地套紅玻璃雙合瓶古埃及玻璃制品隋李靜訓(xùn)墓出土的玻璃圓盒純堿、石灰石、石英反應(yīng)原理Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔合在一起而形的玻璃態(tài)物質(zhì)（或者Na2O·CaO·6SiO2）Na2CO3+SiO2====Na2SiO3+CO2↑高溫CaCO3+SiO2====CaSiO3+CO2↑高溫普通玻璃的成分Zxxk設(shè)備玻璃的性質(zhì)物性：表面光滑、致密、硬而脆，沒(méi)有固定熔點(diǎn)化性：性質(zhì)穩(wěn)定，但易被氫氟酸和強(qiáng)堿腐蝕主要生產(chǎn)原料玻璃窯思考：玻璃為什么會(huì)被人工吹制成各種形狀？普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔合在一起形成的物質(zhì)，主要成分是SiO2。玻璃不是晶體，而是玻璃態(tài)物質(zhì)，這類(lèi)物質(zhì)沒(méi)有固定的熔點(diǎn)，而是在某個(gè)溫度范圍內(nèi)逐漸軟化，在軟化狀態(tài)時(shí)，可被吹制成任何形狀的制品。Zxxk氫氟酸(HF)對(duì)玻璃具有腐蝕作用，可用于在玻璃上雕刻各種精美圖案，也可用于在玻璃儀器(量筒、滴定管等)上標(biāo)注刻度及文字。SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O有色玻璃在玻璃原料中加入某些金屬氧化物,可制成有色玻璃。如玻璃中加入CoO

呈藍(lán)色加入Mn2O3呈紫色加入Cr2O3呈綠色加入Cu2O呈紅色鋼化玻璃普通玻璃加熱到一定溫度后急劇冷卻，就可以得到鋼化玻璃。玻璃聚乙烯醇丁醛玻璃防彈玻璃又稱(chēng)為夾層玻璃。當(dāng)受到外部撞擊的時(shí)候，夾層可將受到的力發(fā)散開(kāi)來(lái)，減少了子彈等武器的沖擊力，進(jìn)而保護(hù)了受保護(hù)者的安全！變色玻璃在玻璃中加入適量的溴化銀(AgBr)和氧化銅的微小晶粒，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚恚梢灾瞥勺兩Ａ?。?dāng)強(qiáng)光照射到玻璃上，溴化銀分解為銀和溴單質(zhì)，分解出的銀原子聚集成銀的微小晶粒，使玻璃呈現(xiàn)暗棕色，能擋住大部分光線。Zxxk光線變暗，銀和溴在氧化銅的催化作用下，重新生成溴化銀。于是玻璃的顏色自動(dòng)變淺，透光性增強(qiáng)。種類(lèi)特性用途普通玻璃高溫下易軟化窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯鋼化玻璃耐高溫、耐腐蝕、強(qiáng)度大、質(zhì)輕、抗震裂運(yùn)動(dòng)器材，微波通訊器材，汽車(chē)、火車(chē)的窗玻璃等玻璃纖維耐腐蝕、不怕燒、不導(dǎo)電、不吸水、隔熱、吸聲、防蟲(chóng)蛀太空飛行員的衣服、玻璃鋼等光學(xué)玻璃透光性能好，有折光性和色散性眼鏡片，照相機(jī)、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡等中的凹凸透鏡石英玻璃膨脹系數(shù)小、耐酸堿、強(qiáng)度大、濾光化學(xué)儀器，高壓水銀燈、紫外燈等的燈殼，光導(dǎo)纖維，壓電晶體等幾種玻璃的特性及比較性能其它：水泥具有水硬性原料石灰石、粘土生產(chǎn)過(guò)程普通水泥的成分硅酸三鈣3CaO●SiO2硅酸二鈣2CaO●SiO2鋁酸三鈣3CaO●Al2O3原料研磨混合煅燒(回轉(zhuǎn)窯)成品加入石膏水泥沙漿、混凝土3.水泥二、新型無(wú)機(jī)非金屬材料航天飛船現(xiàn)代通信用光纜金剛石鉆頭光導(dǎo)纖維光學(xué)纖維胃鏡碩果累累的陶瓷樹(shù)高溫結(jié)構(gòu)陶瓷氧化鋁陶瓷二氧化鋯氮化硅陶瓷結(jié)構(gòu)陶瓷金屬離子被裝入C60分子籠中

高壓鈉燈傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料與新型材料的比較傳統(tǒng)的硅酸鹽材料優(yōu)、缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：抗腐蝕、耐高溫；缺點(diǎn)：質(zhì)脆、經(jīng)不起熱沖擊。

新型無(wú)機(jī)非金屬材料特性①承受高溫，強(qiáng)度高。

②具有光學(xué)特性。③具有電學(xué)特性。

④具有生物功能。

新型無(wú)機(jī)非金屬材料的特性1.能承受高溫、強(qiáng)度高。例如：氮化硅陶瓷在1200℃左右的高溫下，仍具有很高的強(qiáng)度，可用來(lái)制造汽輪機(jī)葉片、軸承、永久性模具等。2.具有電學(xué)特性，一些新型無(wú)機(jī)非金屬材料可以作為半導(dǎo)體、導(dǎo)體、超導(dǎo)體等，一些絕緣性材料常被用于集成電路的基板。3.具有光學(xué)特性。有些新型無(wú)機(jī)非金屬材料能發(fā)出各色的光，有的能透過(guò)可見(jiàn)光，有的能使紅外線、雷達(dá)射線穿過(guò)。處于高溫下的光導(dǎo)纖維4.具有生物特性。有些新型無(wú)機(jī)非金屬材料強(qiáng)度高、無(wú)毒、不溶于水，對(duì)人體組織有較好的適應(yīng)性，可直接植入人體內(nèi)，用這類(lèi)材料制成的人造牙齒、人造骨骼，已被應(yīng)用在醫(yī)療上。人造關(guān)節(jié)課堂練習(xí)1、熔融燒堿應(yīng)選用的儀器是（）A、石英坩堝B、普通玻璃坩堝C、生鐵坩堝D、陶瓷坩堝2、下列物質(zhì)不屬于硅酸鹽的是（）A、粘土、ZxxkB、石英C、Al2(Si2O5)（OH)4D、Mg2SiO4CB3、石灰石是許多工業(yè)原料之一，但制取下列物質(zhì)不需要石灰石的是（）A、制硅酸、B、制水泥、C、制玻璃、D、制生石灰4、下列物質(zhì)具有固定熔沸點(diǎn)的是（）A、鋼化玻璃B、漂白粉C、消石灰D、水玻璃AC5、與普通玻璃的成分相同的是（）A、鋼化玻璃B、有色玻璃C、光學(xué)玻璃D、石英玻璃A7、下列不屬于硅酸鹽產(chǎn)品的是：（）A、水泥B、磚瓦C、陶瓷D、硫酸D6、下列物質(zhì)具有固定熔沸點(diǎn)的是：（）A、鋼化玻璃B、漂白粉C、消石灰D、水玻璃C9、在水泥中加入石膏的作用是

—————————————————————將——————-、——————————?！匆欢ū壤旌嫌不蠓Q(chēng)為混凝土。調(diào)節(jié)水泥的硬化速度水泥砂子碎石8、過(guò)量的泥沙、純堿和生石灰熔化后生成①水泥玻璃③瓷器