•课题1无机非金属材料•1.了解水泥、玻璃、陶瓷生产的原理,对无机非金属材料有大致印象。•2.认识化学在现代社会、现代科技中的重要作用。•3.了解几种新型无机非金属材料。•一、传统硅酸盐材料•1.传统硅酸盐工业•(1)概念:以为原料,经加热制成产品的工业叫做硅酸盐工业。如制造、•、等产品的工业。•(2)特点:强,高,熔点高,溶于水,绝缘,耐腐蚀等。硅酸盐或硅的氧化物硅酸盐水泥玻璃陶瓷稳定性硬度难•2.陶瓷•(1)制造陶瓷的主要原料:。•(2)制造陶瓷的一般过程:、、、、•、成品陶瓷器。•(3)种类(根据原料、烧制温度划分):、、•。黏土混合成型干燥烧结土器炻器冷却冷却•3.玻璃•(1)主要生产原料:、、。•(2)反应原理(用化学反应方程式表示):•;•。•(3)主要工序:、、和。•(4)普通玻璃的成分:、和SiO2熔合在一起而形成的玻璃态物质。石英砂石灰石纯碱Na2CO3+SiO2=====高温Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2=====高温CaSiO3+CO2↑热熔澄清成型缓冷Na2SiO3CaSiO3•4.水泥(普通硅酸盐水泥)•(1)主要生产原料:和。•(2)普通水泥的成分:、、•和等。•(4)特性:水硬性。即可以在硬化。石灰石黏土硅酸三钙硅酸二钙铝酸三钙铁铝酸钙空气和水中•二、新型无机非金属材料•1.新型陶瓷•新型陶瓷的组成已突破了以两种元素为主的传统组成体系,进一步提高了陶瓷的性能。•(1)碳化硅陶瓷•①特性:硬度,化学性质,耐,可作航天器的涂层材料。•②工业上制取碳化硅的反应方程式:SiO2+3CSiC+2CO↑。Si和O高稳定2_000_℃的高温•(2)氮化硅陶瓷•①特性与用途:熔点,硬度,化学性质,在高温时仍可保持室温时的强度系数和硬度,可用于制造、和等。•②制取氮化硅(Si3N4)的反应式•a.;•b.。高大稳定轴承汽轮机叶片发动机受热面3Si+2N2=====1300℃Si3N43SiCl4+2N2+6H2=====高温Si3N4+12HCl•2.现代信息基础材料——单晶硅•(1)硅是目前半导体工业最重要的基础材料,制取纯度为95%~99%的硅(粗硅)的反应方程式为•。•(2)用纯度为95%~99%的硅再生产高纯度硅的反应方程式是•①;•②。SiO2+2C=====1600~1800℃Si+2CO↑Si+3HCl=====250~300℃SiHCl3+H2Si+3HCl=====250~300℃SiHCl3+H2•3.石墨、金刚石和C60•金刚石、石墨、C60是碳的重要同素异形体。•(1)在金刚石、石墨、C60中熔点由高到低的顺序是:•。•(2)金刚石和石墨二者可以相互转化,二者的转化属于化学变化。•(3)气相沉积法制造金刚石薄膜的原理为:•。石墨>金刚石>C60CH4――――――――――――→微波或直流放电基本温度950℃、氢气、稀有气体C(金刚石)+2H2•一、硅酸盐及传统无机非金属材料•硅酸盐组成复杂表达形式通常有哪几种?•[师生互动]•【提示】硅酸盐的两种书写方式•由于硅酸盐的种类多,结构复杂,表示它们的组成较复杂,除简单的硅酸盐如Na2SiO3等用盐的形式表示外,绝大多数常用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示。•把硅酸盐由盐的书写形式改写为氧化物的形式的方法是:xMO·nSiO2·mH2O[如果有(OH)n时],其中MO表示金属氧化物,x、n、m均由组成中有关原子的个数决定。•复杂硅酸盐改写成氧化物的顺序为碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物、水,一定要记住改写的顺序。•传统硅酸盐材料的主要原料是什么?常见的传统硅酸盐材料有哪几种?•[师生互动]•【提示】(1)传统硅酸盐材料的原料:•沙石、黏土、石英、石棉、高岭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、石英、钾长石和钠长石为原料。原料中一般都含有[SiO4]4-,硅氧结构的特点:稳定性高、硬度高、熔点高、难溶于水、绝缘、耐腐蚀等。(2)常见的几种硅酸盐材料:①传统陶瓷分类:陶器、炻器、瓷器等生产材料:黏土、水等抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等②普通玻璃普通玻璃生产原料:石灰石、纯碱、石英砂等主要成分:硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅等的熔融体特种玻璃——石英玻璃、光学玻璃、玻璃纤维、钢化玻璃等③水泥普通硅酸盐水泥生产原料:石灰石、黏土等硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸钙等特...