功能各异的无机非金属材料课件

1、扬州化学精品课程,功能各异的无机非金属材料,石器,燧石取火,硅酸盐,水泥、玻璃、陶瓷,二氧化硅,光导纤维,单晶硅,集成电路,传,统,材,料,人,类,文,明,发,展,史,新,型,材,料,信,息,材,料,1,普通玻璃和水泥是用什么原料，采用什,么方法制造的,?,2,日常生活中使用的哪些器具是由硅酸盐,材料制成的,?,3,你能列举硅酸盐材料在现代高科技领域,的应用吗,?,【你知道吗】,(1),主要原料：,(2),主要成分：,(3),反应原理：,黏土,复杂的物理、化学变化,硅酸盐,从黏土到陶瓷,【阅读小结】,传统的陶瓷工艺,陶器和瓷器的坯体都是用黏土制成,的，制作瓷器的黏土较纯净。普通陶器,较为粗糙，

2、有不同程度的渗透性。如果,在坯体上涂上彩釉，烧制后可得到表面,光滑、不渗水、色彩绚丽的陶瓷器具。,【拓展视野】,形形色色的玻璃,一种较为透明的固体物质,广泛应用于建,筑物，用来隔风或透光,.,普通玻璃的生产,原料,主要设备,反应原理,主要成分,Na,2,SiO,3,、,CaSiO,3,、,SiO,2,纯碱、石灰石和石英,玻璃熔炉,复杂的物理、化学变化，主要反应,CaCO,3,+SiO,2,=CaSiO,3,+CO,2,高温,Na,2,CO,3,+SiO,2,=Na,2,SiO,3,+CO,2,高温,【阅读小结】,几种玻璃的特性和用途,种类,特性,用途,普通玻璃,高温下易软化,窗玻璃、玻璃瓶、玻

3、璃杯,有色玻璃,氧化钴（,Co,2,O,3,),蓝色,氧化亚铜（,Cu,2,O),红色,二氧化锰（,MnO,2,),紫色,氟化钙（,CaF,2,),乳白色,钢化玻璃,耐高温、耐腐蚀、强度大、质,轻、抗震裂,运动器材，微波通讯器材，汽车、,火车的窗玻璃等,玻璃纤维,耐腐蚀、不怕烧、不导电、不,吸水、隔热、吸声、防虫蛀,太空飞行员的衣服、玻璃钢等,光学玻璃,透光性能好，有折光性和色散,性,眼镜片，照相机、显微镜、望远镜,等中的凹凸透镜,石英玻璃,膨胀系数小、耐酸碱、强度大、,滤光,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,有机玻璃,高度透明性，机械强度高,，重,量轻,，易于加工

4、,门窗等,【阅读小结】,1,、玻璃加热到一定温度后急剧冷却，就可以得到钢,化玻璃。,2,、氢氟酸,(HF),对玻璃具有腐蚀作用，可用于在,玻璃上雕刻各种精美图案，也可用于在玻璃仪,器,(,量筒、滴定管等,),上标注刻度及文字。氢氟酸与,玻璃发生的反应可以表示为：,SiO,2,+4HF=SiF,4,+2H,2,O,几种玻璃的制作及原理,几种玻璃的制作及原理,玻璃上镀银,AgNO,3,NH,3,H,2,O=AgOH,NH,4,NO,3,AgOH,2NH,3,H,2,O=Ag(NH,3,),2,OH,2H,2,O,银氨溶液,2Ag(NH,3,),2,OH,CH,2,OH(CHOH),4,CHO,CH

5、,2,OH(CHOH),4,COONH,4,2Ag,3NH,3,H,2,O,水浴加热,3,、在玻璃表面镀金属膜可以制得镀膜玻璃。镀膜,玻璃外形美观，还可以阻挡红外线及紫外线的穿,透。在玻璃上镀银、真空镀铝是制造镀膜玻璃常,用的方法。,4,、,普通玻璃,加入适量溴化银、氧化铜的微小晶粒,热处理,变色玻璃,主要反应：,2 AgBr = 2Ag + Br,2,光,CuO,2Ag + Br,2,2 AgBr,几种玻璃的制作及原理,主要原料,主要设备,反应条件,反应原理,主要成分,粘土,石灰石,石膏适量,水泥回转窑,高温,复杂的物理、化学变化,硅酸三钙：,3CaO,SiO,2,硅酸二钙：,2CaO,Si

6、O,2,铝酸三钙：,3CaO,Al,2,O,3,普通硅酸盐水泥的生产,水泥制造流程,石灰石,黏土,粉碎、调和,高温锻烧,磨碎,水泥,石膏,加入石膏作用：调节硬化速度,炼钢厂排出的炉渣主要含有哪些成分,?,为,什么在炼钢厂附近常建有水泥厂,?,请从资源充,分利用的角度谈谈这样布局的好处。,炼钢厂排出的炉渣含有多种化学成分，其中以,氧化钙、二氧化硅、硅酸钙为主，氧化钙含量一般,都在,50,以上。这些都可用作水泥的生产原料，生,产矿渣硅酸盐水泥，同时还可以利用产生的粉煤灰,生产粉煤灰水泥。因此，通常可在炼钢厂周围建水,泥厂以便合理利用炼钢炉渣。,【交流与讨论】,水泥、玻璃、陶瓷的比较,水泥,玻璃,陶

7、瓷,主要,原料,主要,设备,反应,条件,石灰石、黏土,碳酸钙、碳酸,钠、石英砂,黏土,水泥回转窑,玻璃熔炉,陶瓷窑,高温,高温,高温,【归纳总结】,水泥,玻璃,陶瓷,反应,原理,主要,成分,特性,复杂的物理、,化学变化,Na,2,CO,3,+SiO,2,Na,2,SiO,3,+CO,2,CaCO,3,+SiO,2,CaSiO,3,+CO,2,复杂的物理、,化学变化,成分复杂,Na,2,SiO,3,、,CaSiO,3,、,SiO,2,3CaOSiO,2,2CaOSiO,2,3CaOAl,2,O,3,水硬性,玻璃态物质,抗氧化；抗酸、,碱腐蚀；耐高,温；绝缘,高温,=,高温,=,【归纳总结】,水泥

8、、玻璃、陶瓷的比较,例,1,：石灰石是工业原料之一，而制取下列物,质不需用石灰石的是,A.,玻璃,B.,水泥,C.,陶瓷,D.,生石灰,例,2,：,根据普通玻璃、普通水泥和普通陶瓷的,生产过程，总结出硅酸盐工业的一般特点：,原料一定是含硅元素的物质,生成物是硅酸盐,反应条件是高温,发生复杂的物理、化学变化,A.,B.,C.,D.,【练一练】,例,3,：,与普通玻璃相比具有相同组成的是,A.,钢化玻璃,B.,光学仪器玻璃,C.,石英玻璃,D.,有色玻璃,例,4,：下列物质中属于纯净物的是,A.,Na,2,CO,3,10H,2,O,B.,水泥,C.,水玻璃,D.,普通玻璃,【练一练】,光导纤维和各

9、种新型陶瓷的开发和应用不仅,为高科技发展提供了优质材料，也提高了人们的,生活质量。光导纤维在信息工程中的应用，使人,们可以坐在家中通过信息网络获取信息，联络亲,友。新型高强度陶瓷材料的出现，克服了传统陶,瓷的脆性。,由光导纤维组成的光缆可以代替通讯电缆，,用于光纤通信，传送高强度的激光。光纤通信的,容量比微波通信大,10,3,10,4,倍，而且传输速度快。,用光缆代替通讯电缆可以节约大量有色金属。据,统计，生产,l km,长的光缆只需几克超纯石英玻璃，,约可节省铜,1.1t,。,光导纤维的制造与应用,把氧气和四氯化硅蒸气的混合气体通过在高,温炉中旋转和移动的石英管，能反应生成二氧化,硅。,把得到的沉积在管内的二氧化硅熔化，形成,“玻璃棒”，在,1900,2000的高温下再将其熔,化、拉制成粗细均匀的光纤细丝。,SiCl,4,(g),O,2,(g),1300,SiO,2,2Cl,2,(g),新型陶瓷,结构陶瓷,（工程陶瓷）,功能陶瓷,具有机械功能、热功能和部分化,学功能的陶瓷，如纳米陶瓷。,具有电、光、磁、化学和生物特,性，且有相互转换功能的陶瓷属,于功