5.3 无机非金属材料 （教学课件）- 高中化学人教版（2019）必修第二册 (1).pptxVIP

第五章化工生产中的重要非金属元素

第三节无机非金属材料

有机高分子材料

金属材料

无机非金属材料p19

材料

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(p19)

硅酸钠(Na₂SiO₃)水溶液俗称水玻璃，是制备硅胶和木材防火剂等的原料。

硅酸盐材料

陶瓷

普通玻璃

普通水泥

原料

黏土

纯碱(Na₂CO₃)、石灰石

(CaCO₃)、石英砂(SiO₂)

主要原料：石灰石、黏土，辅助原料：适量的石膏

设备

陶瓷窑

玻璃窑

水泥回转窑

主要成分

含水的铝硅酸盐

硅酸钠(Na₂SiO₃)、硅酸

钙(CaSiO₃)、二氧化硅(SiO₂)

硅酸三钙(3CaO·SiO₂)、硅酸

二钙(2CaO·SiO₂)、铝酸三钙

(3CaO·Al₂O₃)

用途

建筑材料、绝缘材

料、日用器皿、卫

生洁具等

建筑材料、光学仪器、

各种器皿、制造玻璃纤

维等

大量用于建筑和水利工程

常见的硅酸盐材料p20-21

1、硅和二氧化硅

原子结构第三周期第IVA族地壳中居第二位

存在—→化合态：氧化物和硅酸盐(亲氧元素)硅一用途—→单质硅是应用最为广泛的半导体材料

期

元素周期表

中干

0

于

H

He

4001

K

4

在常温下，化学性质不活

1ⅡA

草子序数素名称人的

92U

-铀

lbd

2380

元朝，基属元素

皿A

NA

A

MA

A

3L

4Be

电子电精

5B

0

6C

7N

算

4

9F

hNe

相对原子(加t四元气体元米

长同位素的量数)

nNa

纳

22.99

12Mg

2431

13A

9

14Si

isP

e

16S

17C

5.45

Ar

一

B

MB

vn

MB

10

1B

B

₂+2c2co

9K

09.10

20Ca

21Se

22T

23V

24Cr

2sMn

26Fe

20(

20Ni

29Cu

30Zu

31Ga

32Ge

n

A

ISe

Br

biKr

7Rh

3

57

1N

42Mu

R

R

50Sn

118.7

1Sb

218

21

Xe

5C

地

1329

56Ba

镧

137.3

惘系

72H

73

74W

75Re

76O

77Ir

78Pt

Au

80-H

81T

82Pb

错2072

83B

辅

2090

84Pe

5Ai

87F

钫[2231

88Ra

A-

网系

04.Rf

285

105Db

126

106Sg

镇*

[274

107Bb

*

[270]

08Hs

2771

09Mt

较*

2761

u0Ds

[281

nRg

e

280

112Cn

1289]

13N

饰*

12841

114FI

铁*

1289

15Me

2s]

116L

2*

201

27T

204

化学性质

制取SiO

新型无机非金属材料

。

SiO₂+2c1800~2000-2CO^+Si(含杂质的粗硅)

Si+3HCl300℃SiHCl₃+H₂

(纯度高的多晶硅)

硅和二氧化硅的用途：

①高纯硅广泛用于信息技术和新能源技术等领域。

②SiO₂用于生产光导纤维。

H₂

1100℃

HCl

300℃

高纯硅

石英砂

粗硅

1存在：岩石、沙土

2应用：制玻璃、光导纤维等

3结构：

正四面体，空间网状

4物理性质：熔点高，硬度大的固体

SiO₂的性质

二氧化硅(SiO₂)酸性氧化物

水晶、玛瑙、石英

高

→与碱性氧化物(CaO、Na₂O等)SiO₂+CaO=

与HF(雕刻玻璃)SiO₂+4HF=SiF₄个十2H₂0

高温

与盐(Na₂CO₃、CaCO₃等)SiO₂+CaCO₃==CaSiO₃+CO₂个

SiO₂的性质

5化学性质：很不活泼

高温

→与非金属(C)SiO₂+2C==Si+2CO个

与碱(NaOH)SiO₂+2NaOH==Na₂SiO₃十H₂O

新型材料

成分

性能

主要应用

碳化硅陶瓷

SiC(俗称金刚砂)

硬度大、耐高温、抗氧化

磨料、耐高温结构材料、耐高温半导体材料

高温结构陶瓷

碳化硅、氮化硅、金属氧化物

耐高温、抗氧化、耐腐蚀

用于火箭发动机、汽车发动机和高温电极材料等

压电陶瓷

钛酸盐、锆酸盐等

能实现机械能和

电能的相互转化

用于滤波器、扬声器、超声波探伤器和点火器等

透明陶瓷

氧化铝、氧化钇等透明陶瓷；氮化铝、氟化钙等非氧化物透明陶瓷

具有优异的光学性能、