第二节 硅和其化合物 无机非金属材料.ppt

碳酸和硅酸 的比较 （1）常见的不稳定酸有：H2CO3、H2SO3、HClO、HNO3、H2SiO3； 其中H2CO3极不稳定； 光照能加快HClO、HNO3的分解，H2SiO3受热时才分解。 （2）常见的酸性比碳酸弱的酸（或酚）有：H2S、HClO、H2SiO3、 Al(OH)3 、 硅酸根离子SiO32－的检验 原理：SiO32－＋2H＋ ＝ H2 SiO3↓ 或SiO32－＋2H＋＋ H2O ＝ H4SiO4↓ H2 SiO3 、H4SiO4是白色固体，不溶于水和酸（H＋）。 方法：向待检溶液中加入过量的稀硝酸，若生成白色沉淀，则待检溶液中有SiO32－。 材料的分类和特点 新型无机非金属材料的特性 1.能承受高温、强度高。 例如：氮化硅陶瓷在1200℃左右的高温下，仍具有很高的强度，可用来制造汽轮机叶片、轴承、永久性模具等。 2.具有电学特性，一些新型无机非金属材料可以作为半导体、导体、超导体等，一些绝缘性材料常被用于集成电路的基板。 3.具有光学特性。有些新型无机非金属材料能发出各色的光，有的能透过可见光，有的能使红外线、雷达射线穿过。 4. 具有生物特性。有些新型无机非金属材料强度高、无毒、不溶于水，对人体组织有较好的适应性，可直接植入人体内，用这类材料制成的人造牙齿、人造骨骼，已被应用在医疗上。 两种新型无机非金属材料简介 1、高温结构陶瓷 a.氧化铝陶瓷 2、光导纤维 水泥回转窑 二、玻璃 1、原??? 料：纯碱、石灰石和石英 2、主要设备：玻璃熔炉 3、生产过程：原料粉碎，玻璃熔炉中强热，成型冷却 5、主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 　　　　　　　　　　或写成（Na2O?CaO?6SiO2） 6、主要性能：玻璃态物质，没有固定的熔点，在一定 温度范围内逐渐软化。 4、反应原理：复杂的物理、化学变化，主要反应 Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2↑ 高温 CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑ 高温 玻璃熔炉 运动器材；微波通讯器材; 汽车、火车窗玻璃等 耐高温、耐腐蚀、强度 大、质轻、抗震裂 钢化玻璃 太空飞行员的衣服、 玻璃钢等 耐腐蚀、不怕烧、不导 电、不吸水、隔热、吸 声、防虫蛀 玻璃纤维 眼镜片；照相机、显微 镜、望远镜用凹凸透镜 等光学仪器 透光性能好，有折光和 色散性 光学玻璃 化学仪器；高压水银灯、 紫外灯等的灯壳；光导 纤维、压电晶体等 膨胀系数小，耐酸碱， 强度大，滤光 石英玻璃 窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等 在较高温度下易软化 普通玻璃 用 途 特 性 种 类 几种特种玻璃 这些玻璃的主要成分分别是什么？ 有机玻璃？ 三、陶瓷(china) 1、主要原料：粘土 2、传统生产过程：混和、成型、干燥、烧结、冷却 3、反应原理：复杂的物理、化学变化 4、主要成分：硅酸盐 5、主要特性：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、　　　　　　 易成型等优点。 　　现在，景德镇的陶瓷工艺已经完全电气化了，考虑到环境保护、降低制作成本和提高成功率等方面因素，不论是仿古陶瓷、艺术瓷类，还是日用陶瓷的瓷器都在电脑的控制下用汽窑烧制而成。 抗氧化.耐酸碱.腐蚀.高温.绝缘 玻璃态物质 水硬性 特性 成分复杂 Na2SiO3 CaSiO3 SiO2 3CaO·SiO2 2CaO·SiO2 3CaO·Al2O3 主要成分 复杂的物理化学变化 Na2CO3+SiO2=== Na2SiO3+CO2 CaCO3+SiO2=== CaSiO3+CO2 复杂的物理、化学变化 反应原理 高温 高温 高温 反应条件 陶瓷窑 玻璃熔炉 回转炉 主要设备 粘土 石英. 纯碱 石灰石　 石灰石.粘土 主要原料 陶瓷 玻璃 水泥 水泥、玻璃、陶瓷生产比较 水泥中加入石膏的目的？ ６、陶瓷主要种类： 土器：砖瓦 (自然冷却，Fe2O3含量较多) (淋水冷却，Fe3O4、FeO较多) 陶器： 彩陶 江苏宜兴的紫砂壶、秦汉兵马俑 瓷器： 碗盘 茶具 收藏珍品 炻器： 水缸、砂锅 瓷都景德镇 注：①彩釉 ②搪瓷不属于陶瓷 红瓦 青瓦 传统无机非金属材料与新型无机非金属材料的对比 氧化铝陶瓷 ?高温氮化硅陶瓷 ?结构碳化硼陶瓷氧化锆陶瓷光导纤维 半导体 ①??耐高温、强度高 ②?具有电学特征 ③?具有光学特征 ④?具有生物功能 　 新型无机非金属材料 普通水泥、普通玻璃、黏土质陶瓷 ? ①抗腐蚀、耐高温 ②质脆、经不起热冲击 传统无机非金属材料 种 类 特 性 材