高二化学无机非金属材料2.ppt

无机非金属材料,同学们，以下工业建筑及生活用品都是有那些材料构成的？,水泥,玻璃,中国陶瓷珍品之清彩瓷,中国陶瓷珍品之清青花,唐三彩,思考与交流,通过，以上幻灯片提示，谁能说出什么是硅酸盐材料？自然界中那些物质是硅酸盐或硅的氧化物？传统硅酸盐产品以什么物质为原料生产？原料又有什么结构特殊性？,陶瓷、水泥、玻璃等是硅酸盐材料；沙石、黏土、石英、石棉、高龄石等许多矿物是硅酸盐或硅的氧化物；传统硅酸盐产品以黏土、钾长石和钠长石为原料。,结构中都含有硅氧四面体,特点：稳定性高、硬度高、熔点高、难溶于水、绝缘、耐腐蚀等,1.陶瓷(China),主要原料：黏土,传统生产过程：混和、成型、干燥、烧结、冷却,反应原理：复杂的物理、化学变化,主要成分：硅酸盐,主要特性：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等优点。,一、传统硅酸盐材料,陶瓷器制造过程示意图,你能说出陶釉的成分吗？,金属及金属氧化物，如红色Cu2O。,我国古代人民真伟大，向他们学习！,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,4.反应原理：复杂的物理、化学变化，主要反应,5.主要成分：Na2SiO3CaSiO3SiO2,6.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。,（Na2OCaO6SiO2）,玻璃的制造过程,普通玻璃,光学玻璃,石英玻璃,钢化玻璃,光学玻璃,钢化玻璃,2.水泥：,主要原料：黏土和石灰石,主要设备：水泥回转窑,生产过程：生料研磨，高温煅烧得熟料，再加石膏研成粉末得普通硅酸盐水泥,辅助原料：石膏作用是调节水泥硬化速度,水泥回转窑,主要成分：硅酸三钙(3CaOSiO2)、硅酸二钙(2CaOSiO2)、铝酸三钙(3CaOAl2O3)等,主要性能：水硬性,主要用途：建筑、修路。如：水泥砂浆、混凝土、钢筋混凝土。,反应原理：复杂的物理、化学变化,学与问,你听说过豆腐渣工程吗，产生现象的原因很多，但都与水泥标号有关，查阅资料了解水泥标号有关问题。,定义：,特性：,种类：,具有特殊结构和特殊功能（性质）的新材料。,能承受高温、强度大：氮化硅陶瓷（耐1200OC)具有光学特性：光导纤维具有电学特性：K3C60超导体具有生物功能：如Ca3(PO4)2系陶瓷,用途：,氮化硅陶瓷,光导纤维,医学、日常生活、交通、通讯、机械、建筑航空、航天等,二、新型无机非金属材料,碳化硅SiC,俗称金刚砂。熔点高(2450),硬度大(9.2),是重要的工业磨料。如其中掺入某些杂质,会使之出现半导体,作为高温半导体,用于电热元件。作为高温结构陶瓷,日益受到人们的重视。它最适宜的应用领域是高温、耐磨和耐蚀的环境,现已用作火箭喷嘴,热电偶保护管,热交换器和耐磨、耐蚀的零件。,碳化硅制成的涡轮叶片,1、新型陶瓷,氮化硅陶瓷（Si3N4）是灰白色固体，硬度为9，是最硬的材料之一。它的导热性好且膨胀系数小，可经受低温高温、骤冷骤热反复上千次的变化而不破坏，因此是十分理想的高温结构材料。,科技人员发现，如果用耐高温的陶瓷，如氮化硅陶瓷等代替合金钢制造陶瓷发动机，其工作温度可达13001500。美国军方曾做过一次有趣的实验：在演习场200米跑道的起跑线上，停放着两辆坦克，一辆装有500马力的钢质发动机，而另一辆装有同样马力的陶瓷发动机。陶瓷发动机果然身手不凡，那辆坦克仅用了19秒钟就首先到达终点，而钢质发动机坦克在充分预热运转后，用了26秒才跑完全程。其奥秘就在于陶瓷发动机的热效率高，不仅可节省30的热能，而且工作功率比钢质发动机提高45以上。另外，陶瓷发动机无需水冷系统，其密度也只有钢的一半左右，这对减小发动机自身重量也有重要意义。,交流,1、新兴陶瓷材料具有那些优良的性能？2、碳化硅结构同硅相似，分析其可能的性质。3、写出制取碳化硅、氮化硅的化学反应方程式。,SiO2+3C=SiC+2CO3Si+2N2=Si3N43SiCl4+2N2+6H2=Si3N4+12HCl,原子晶体,由硅石粗硅高纯多晶硅（纯度在9个“9”以上(99.9999999以上)单晶硅（1）粗硅的制备：又称工业硅，纯度在9599的硅（反应要点高温16001800）,（2）SiHCl3的制备多用粗硅与干燥氯化氢在200以上反应：Si十3HCl=SiHCl3+H2,（3）精馏提纯后的SiHCl3用高纯氢气还原得到多晶硅SiHCl3十H2=Si十3HCl,2、现代信息技术材料-单晶硅,SiO2(s)十2C(s)Si(s)十2CO(g),阅读：科学视野太阳能电池,3.石墨、金刚石、C60新材料诞生新技术,讨论,1.高压合成金刚石的局限性？2.化学气相沉积法制造金刚石薄膜的原理是什么？,注意：,金刚石石墨C60之间的关系？,碳的三种物质形态,C60及其应用前景C60的发现1985年，美国科学家克罗托（H.W.K.kroto)等用质谱仪,严格控制实验条件,得到以C60为主的质谱图。由于受建筑学家布克米尼斯持富勒（BuckminsterFuller）设计的球形薄壳建筑结构的启发，克罗托（kroto)等提出C60是由60个碳原子构成的球形32面体，即由12个五边形和20个六边形构成。其中五边形彼此不相连，只与六边形相连。随后将C60分子命名为布克米尼斯持富勒烯（BuckminsterFuller）。由于C60分子的结构酷似足球，所以又称为足球烯（Footballene）除C60外，具有封闭笼状结构的还可能有C28、C32、C50、C70、C84、C240、C540等，统称为Fullerenes，中文译名为富勒烯。,C60的超导性1991年，赫巴德（Hebard）等首先提出掺钾C60具有超导性，超导起始温度为18K，打破了有机超导体（Et）2CuN（CN）2Cl超导起始温度为12.8K的纪录。不久又制备出Rb3C60的超导体，超导起始温度为29K。表1-1列出了已合成的各种掺杂C60的超导体和超导起始温度，说明掺杂C60的超导体已进入高温超导体的行列。我国在这方面的研究也很有成就，北京大学和中国科学院物理所合作，成功地合成了K3C60和Rb3C60的超导体，超导起始温度分别为8K和28K。有科学工作者预言，如果掺杂C240和掺杂C540，有可能合成出具有更高超导起始温度的超导体。,人们对C60的研究还在继续，希望同学们加油，将来的某一天你也会在这方面获得巨大成功。,1.普通玻璃是,玻璃可在一定温度范围内软化，制成工艺品等。这是因为玻璃不是，而是一种物质，没有固定。,混合物,混合物,纯净物,溶沸点,2.制水泥和玻璃时都需要用的原料是（）（A）黏土（B）石英（C）石灰石（D）纯碱,C,3.下列说法正确的是（）（A）SiO2是酸性氧化物，它不溶于水也不溶于任何酸（B）SiO2是制造玻璃的主要原料之一，它在常温下与NaOH溶液不反应（C）因高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2，所以H2SiO3酸性比H2CO3强（D）CO2通入水玻璃中可得原硅酸,D,作业：复习题、质量检测,再见,中国赌城中国赌城网中国赌城中国赌城网vzg80wcv无存恐怕已经是确信无疑的事情了。而回家探亲的张老乡还全然不知道这里已经遭受到如此大的灾难，还在兴致勃勃地准备携家眷前来呢。即使听到这里已经遭难的消息时，大概也已经是在南下的途中了。如果他一定要来看个究竟，到时候全家人可如何在这个遭受了如此大劫难的汉口镇上落脚啊！想到这些，耿老爹不禁潸然泪下。大水退去之后，耿家父子们首先是清理开楼梯，然后下得楼来将门里的淤泥铲开一个空间。打开门后，再将一楼内地板上和窗台上的淤泥全部清理到门外面的路边儿上。最后，耿英拿钥匙好不容易打开抽屉上的小锁子，用力拉开抽屉将零用的散碎银子和铜板全部取出来，用一小块布包了拿到楼上清理干净。只可惜了多半店铺的粮油米面，全部都给毁掉了。再继续清理到小院儿里，发现驴和平车，以及简易车棚早已没了踪影，而且水井已经被浑水倒灌，恐怕在短期内不能再用了。说起来，耿家父子四人应该是很幸运的了。无情的洪水虽然冲走了立下汗马功劳的毛驴和平车，损失了一楼店铺内所有的粮油米面，但四个人全都安然无恙，而且手里还尚有一些银两，不至于两手空空的。此外，二楼上还存有一些粮油米面和一大水缸的饮用水，勉强维持几日问题还不算太大。接下来的几天，幸存下来的一些人开始清理街道，而更多的人则已经在准备或开始纷纷外逃了。原来，这次长江决堤只发生在北岸，南岸一点儿没有受到损害，这些人是准备渡江南下谋生的。前思后想一番之后，耿老爹和三个孩子商量：“这场大水，已经使周围数百里今年不可能再有多少收成了，而且镇上的人口也损失了一大半。看来，咱们的粮油零售店已经不可能在这里继续维持下去了。我想啊，现在唯一的办法只能是过江去再做打算了。”耿正兄妹三人面面相觑。听爹爹说得在理，都点头称是。于是，耿老爹当即拍板：“事不宜迟，那我们及早准备动身。”没有了毛驴和平车，耿老爹和耿正只能四处寻找扁担和箩筐。但是，在这场罕见的大洪灾之后，偌大的汉口镇已经被洗劫一空，像扁担和箩筐这一类的家伙什儿，大多已经随着洪水漂走了。父子俩人转了大半天，好不容易才寻得一副，耿老爹不惜重金买了下来。由于小二楼的房主已经在这场大洪灾中遇