无机非金属材料

1、周期系中的非金属元素周期系中的非金属元素2 原子的性质：原子的性质：1 外层电子构型：外层电子构型： 如下内容请自行归纳：如下内容请自行归纳：3 氧化数；氧化数；4 晶体类型：晶体类型：5 物理性质物理性质6 化学性质化学性质7 含含氧酸盐氧酸盐 在非金属元素的重要化合物中重点在非金属元素的重要化合物中重点1 1 卤化物的晶体类型及熔沸点卤化物的晶体类型及熔沸点讨论：讨论：卤化物卤化物和和氧化物氧化物及其及其水合物水合物非金属非金属卤化物卤化物 卤化物的熔点卤化物的熔点： 这种情况在第四章离子极化理论曾予以说这种情况在第四章离子极化理论曾予以说明过。明过。氯化物氯化物NaFMgF2AlF3Si

2、F4PF5SF6熔点熔点/C99512501040-77-94-51沸点沸点/C172022601260- -65- -85- -64熔融时导熔融时导电性电性易易易易易易不能不能不能不能不能不能卤化物卤化物卤素与比卤素电负性小的元素卤素与比卤素电负性小的元素 组成的二元化合物。组成的二元化合物。 非金属氯化物（分子型），熔点低，稳非金属氯化物（分子型），熔点低，稳定性好。如定性好。如SF6，不易燃、耐高压，是优，不易燃、耐高压，是优异的气体绝缘材料。异的气体绝缘材料。 过渡状态的氯化物，如过渡状态的氯化物，如AlCl3、SiCl4，则熔点不很高且易挥发分解。可用来在则熔点不很高且易挥发分解。可

3、用来在表面处理时渗铝、渗硅。表面处理时渗铝、渗硅。 活泼金属氯化物（离子型）其熔、沸点活泼金属氯化物（离子型）其熔、沸点高，稳定性好，不易热分解。高，稳定性好，不易热分解。如如NaCl、KCl、BaCl2可作盐浴剂。可作盐浴剂。 卤化物的水解卤化物的水解：A、A族氯化物一般不水解；族氯化物一般不水解；其他金属其他金属 氯化物不同程度水解：氯化物不同程度水解：SnCl2+H2O Sn(OH)Cl(s) + HClSbCl3+H2O SbOCl(s) + 2HClBiCl3+H2O BiOCl (s) + 2HCl大多非金属氯化物可完全水解大多非金属氯化物可完全水解:BCl3+3H2O H3BO3

4、 + 3HClPCl5+4H2O H3PO4 + 5HClSiCl4+3H2O H2SiO3 + 4HCl氧化物氧化物氧与电负性比氧小的元素组成氧与电负性比氧小的元素组成氧化物又有：氧化物又有：正常氧化物正常氧化物，如：，如：NaO 过氧化物过氧化物， 如：如：Na2O2 超氧化物超氧化物， 如：如：KO2此处讨论正常氧化物。此处讨论正常氧化物。 氧氧 化化 物物的二元化合物。的二元化合物。Mn n+ +极化力极化力 依次增强依次增强晶晶 型型 离子晶体离子晶体 过渡过渡 分子晶体分子晶体熔熔 点点 高高 低低例例 NaO MgO Al2O3 CO2 SO3 CrO3 MnO2 Cr2O3 M

5、n2O3 高价态极化力强高价态极化力强低价态极化力弱低价态极化力弱 B C N Na Mg Al Si P S Cl 氧化物的晶型、熔点、硬度氧化物的晶型、熔点、硬度2 氧化物及其水合物的酸碱性氧化物及其水合物的酸碱性 R O H碱式碱式解离解离如如: :ROHRn+n+ +OH- - ROHH+ROn- -酸式酸式解离解离 ROH模型模型ROH由由Rn n+ +、O2- -、H+ +离子组成；离子组成；ROH中中RO，OH皆为离子键；皆为离子键； ROH的解离方式决定于的解离方式决定于R- -O键的相对强键的相对强弱，即决定于弱，即决定于Rn n+ +的极化力的极化力。 同周期：同周期： N

6、a+ Mg2+ Al3+ Si4+ P5+ S6+ Cl7+ Rn+ 电电 荷荷 依次增大依次增大 R-O结合力结合力 依次增强依次增强 RO对对H+斥力斥力 依次增大依次增大 ROH的酸性的酸性 依次增强依次增强 同族：同族：上上下下n+n+ 同同r r(+)(+)大大Rn n+ +极化力极化力 弱弱R-O键键 弱弱酸性酸性 弱弱 用用ROH模型说明氢氧化物酸、碱性：模型说明氢氧化物酸、碱性： 热分解热分解, ,如如: : 2HgO 2Hg+O2 可用可用f fH判断；判断；大多数氧化物稳定大多数氧化物稳定, ,不分解。不分解。少数不活泼金属氧化物受热会分解：少数不活泼金属氧化物受热会分解：

7、 2Ag2O 4Ag+O2卤素氧化物最不稳定，低温即分解卤素氧化物最不稳定，低温即分解3 氧化物的稳定性氧化物的稳定性 置换置换，如，如: : 2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe 可用可用G- -T 图判断。图判断。无机材料无机材料有机材料有机材料非金属材料非金属材料金属材料金属材料高分子材料高分子材料复合材料复合材料 新型无机非金属材料材料的分类：材料的分类：高速磁悬浮列车是磁力悬浮列车。与普高速磁悬浮列车是磁力悬浮列车。与普太保太保”！列车时速能达到列车时速能达到435公里公里/ /小时小时, ,堪称堪称“神行神行通列车相比更快、平稳、无噪音。磁悬浮通列车相比更快、平稳、无噪音。磁悬浮

8、 一块圆形小磁铁漂浮在高温超导体上方。一块圆形小磁铁漂浮在高温超导体上方。保持悬浮状态。保持悬浮状态。流，与形成的磁场产生反作用。从而使磁铁流，与形成的磁场产生反作用。从而使磁铁导体时，按着安培定律超导体会产生感应电导体时，按着安培定律超导体会产生感应电液氮使超导体处于零电阻状态。磁铁落向超液氮使超导体处于零电阻状态。磁铁落向超1 1 超导现象及临界条件超导现象及临界条件 1911年发现，年发现，Hg在在4.2K附近附近, ,电阻突然电阻突然向超导态转变的温度叫超导向超导态转变的温度叫超导。 超导态时，磁感应强度也为零，即具有超导态时，磁感应强度也为零，即具有消失。金属的这种特殊状态称消失。金

9、属的这种特殊状态称。被破坏。被破坏。叫叫；完全的抗磁性。当磁场超过完全的抗磁性。当磁场超过Hc时时, ,超导态超导态 通过超导体的电流超过通过超导体的电流超过Ic后，超导态也后，超导态也 TTc，HHc，IIc 超导态都被破坏称超导态都被破坏称2 超导材料超导材料 目前已发现目前已发现30种单质，种单质，8000种金属、合种金属、合 但是，超导材料的临界温度都很低，难但是，超导材料的临界温度都很低，难被破坏。被破坏。叫叫。超导体的超导体的。金、化合物具有超导性。金、化合物具有超导性。要课题。要课题。于实际应用。寻找高温超导是该领域的首于实际应用。寻找高温超导是该领域的首1987年年 赵宗贤等，赵宗贤等，1993年年 中中-瑞合作，瑞合作， 超导材料如何驱动高超导材料如何驱