【课件】无机非金属材料+课件高一下学期化学人教版(2019)必修第二册.pptx
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1、第三节第三节 无机非金属材料无机非金属材料材料按照化学组材料按照化学组成和特性来分成和特性来分无机非金属材料无机非金属材料金属材料金属材料高分子材料:高分子材料:传统无机非金属材料传统无机非金属材料新型无机非金属材料新型无机非金属材料塑料、合成橡胶、合成纤维塑料、合成橡胶、合成纤维合金合金 材料材料是人类赖以生存和发展的物质基础,人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,许多材料等。从组成上看,许多无机非金属材料无机非金属材料含含有有硅、氧硅、氧等元素,具有等元素,具有耐高温、抗腐蚀、硬度耐高温、抗腐
2、蚀、硬度高高等特点,以及等特点,以及特殊的光学、电学等性能特殊的光学、电学等性能。随。随着工业生产和社会发展对材料性能要求的提高,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、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。航天、信息和新能源等高技术领域必需的材料。教材教材P19位置位置 第三周期、第三周期、第第A族族结构结构 存在存在Si是一种是一种亲氧元素亲氧元素,自然界主要以,自然界主要以硅酸盐硅酸盐和和氧化物氧化物存在存在Si一般通过一般通过共用电子对共用电子对与其与其他原子相互结合构成物质他原子相互结合构成物质
3、一、一、硅酸盐材料硅酸盐材料传统传统无机无机非金属材料非金属材料多为硅酸盐材料多为硅酸盐材料(一)(一)(一)(一)硅酸盐:硅酸盐:由由由由SiSi、OO、金属、金属、金属、金属(铝、铁、钙、镁、钾、钠等)(铝、铁、钙、镁、钾、钠等)等元素组成的化合物的总称。等元素组成的化合物的总称。等元素组成的化合物的总称。等元素组成的化合物的总称。x金属氧化物金属氧化物ySiO2zH2O注意事项:注意事项:元素化合价不变元素化合价不变 原子比例不变原子比例不变 多种金属同时存在,活泼的写在前面多种金属同时存在,活泼的写在前面Na2SiO3 KAlSi3O8 CaMg3Si4O12 Al2(Si2O5)(O
4、H)4Na2OSiO2 CaO 34 MgO SiO2 6SiO2 Al2O3K2O Al2O32SiO2 2H2O教材教材P19(1)物物理理性性质质:Na2SiO3是是白白色色固固体体,具具有有黏黏合合性性,可可溶溶于于水水。制制备备硅硅胶胶和和木材防火剂木材防火剂等的原料。等的原料。Na2SiO3水溶液俗称水溶液俗称:水玻璃:水玻璃Na2SiO3(二)(二)最最简单的硅酸盐简单的硅酸盐Na2SiO3水玻璃可保存于水玻璃可保存于玻璃瓶中,玻璃瓶中,但不但不能使用能使用玻璃塞,玻璃塞,要用橡胶塞。要用橡胶塞。(3)化学性质:化学性质:水溶液水溶液显显碱性碱性,能与,能与盐酸、盐酸、CO2等反
5、应。等反应。Na2SiO3+2HCl =H2SiO3 +2NaClNa2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3硅酸钠要密封保存硅酸钠要密封保存(二)(二)最最简单的硅酸盐简单的硅酸盐Na2SiO3(2)用途:用途:防火剂防火剂、黏胶剂黏胶剂 2.下列关于水玻璃的性质和用途的叙述不正确的是A.水玻璃是一种矿物胶,既不燃烧也不受腐蚀B.在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料C.木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧D.水玻璃的化学性质稳定,在空气中不易变质 随堂演练随堂演练 蓝本蓝本P33(2)作场馆建筑材料黏合剂和防火剂的硅酸钠(俗名泡花碱)是一种最简单的硅酸盐。硅酸钠在空气
6、中易与二氧化碳和水生成硅酸(H2SiO3)沉淀,其离子方程 式:_。由 此 得 出 酸 性:H2SiO3_(填“”或“”)H2CO3。硅酸钠和盐酸反应的离子方程式:_。应用体验应用体验 蓝本蓝本P31(3)博物馆陈列着大量明清砖瓦和精美瓷器(婺州窑),婺州窑瓷器胎体的原料为高岭土AlnSi2O5(OH)4。下列说法正确的是_(填字母)。A.古代的陶瓷、砖瓦都是硅酸盐产品B.高岭土为含水的铝硅酸盐C.n3D.我国在新石器时代已能烧制陶器ABD(三)传统(三)传统无机非金属材料无机非金属材料硅酸盐材料硅酸盐材料陶瓷陶瓷水泥水泥硅酸盐硅酸盐材料材料玻璃玻璃Na2SiO3、CaSiO3、SiO2硅酸盐
7、硅酸盐硅酸盐硅酸盐陶瓷陶瓷原料原料:历史:历史:应用:应用:黏土黏土(主要成分为含水的铝硅酸盐主要成分为含水的铝硅酸盐Al2O32SiO22H2O)青花瓷、唐三彩青花瓷、唐三彩生产建筑材料、生产建筑材料、绝缘材料、绝缘材料、日用日用器皿、卫生洁具等器皿、卫生洁具等反应条件:反应条件:高温烧结高温烧结1陶瓷陶瓷新石器时代就能烧制新石器时代就能烧制唐宋时期达到鼎盛:唐宋时期达到鼎盛:主要性质:主要性质:抗氧化、抗酸碱腐蚀、抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐耐高温、高温、绝缘绝缘、易成型、易成型1.陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是A.“雨过天晴云破处”
8、所描述的瓷器青色,来自氧化铁B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成C.陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐D.陶瓷化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点 随堂演练随堂演练 蓝本蓝本P33玻璃玻璃原料:原料:工业设备:工业设备:应用:应用:纯纯碱碱、石石灰灰石石、石石英英砂砂(主主要要成成分分SiO2)玻璃窑玻璃窑主要成分:主要成分:生生产产建建筑筑材材料料、光光学学仪仪器器、各各种种器器皿皿,制制造造玻玻璃璃纤纤维维用于高强度复合材料等用于高强度复合材料等反应条件:反应条件:高温高温熔融熔融反应方程式:反应方程式:SiO2Na2CO3 Na2SiO3CO2SiO2C
9、aCO3 CaSiO3CO2Na2SiO3、CaSiO3、SiO22玻璃玻璃2 2玻璃玻璃教材教材P20加入元素或物质 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(Co2O3、CuO)彩色玻璃 用于建筑和装饰水泥水泥原料:原料:工业设备:工业设备:黏土、石灰石、(石膏)黏土、石灰石、(石膏)水泥回转窑水泥回转窑混凝土:混凝土:水泥、沙子和碎石等与水混合水泥、沙子和碎石等与水混合石膏石膏的的作用:作用:条件:条件:高温煅烧高温煅烧调节水泥硬化速率调节水泥硬化速率3 3
10、水泥水泥应用体验应用体验应用体验应用体验1.(2022济南高一月考)“九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句,描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品,下列有关说法中正确的是A.玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品B.制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英砂C.硅酸盐制品的性质稳定、耐高温D.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐蓝本蓝本P31(1)硅酸盐结构较为复杂,大多难溶于水,化学性质稳定()(2)硅氧四面体中,硅原子与氧原子都是以共价键结合()(3)水泥与玻璃的共同原料是石灰石,水泥与陶瓷的共同原料是黏土()(4)陶瓷、玻璃、水泥的生产都需要在高温下进行()(5)玻璃
11、和水泥生产中都发生复杂的物理和化学变化()正误判断正误判断正误判断正误判断蓝本蓝本P30二、新型无机非金属材料 随着科学技术的发展,无机随着科学技术的发展,无机非金属材料突破了传统的硅非金属材料突破了传统的硅酸盐体系,一系列新型无机酸盐体系,一系列新型无机非金属材料相继问世。非金属材料相继问世。高纯度的含高纯度的含硅硅元素的材料:元素的材料:单晶单晶硅、二氧化硅硅、二氧化硅等,具有特殊的等,具有特殊的电电学和学和光学性能。光学性能。含含碳、氮碳、氮等其他元素,在航天、等其他元素,在航天、能源和医疗等领域广泛应用。能源和医疗等领域广泛应用。二、新型无机非金属材料二、新型无机非金属材料(一)(一)
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