人教版高中化學(xué)必修二《無(wú)機(jī)非金屬材料》化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素PPT教學(xué)課件,共25頁(yè)。
一、傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料(硅酸鹽材料)
1. 硅酸鹽及其結(jié)構(gòu)
(1)概念:由硅元素、氧元素和金屬元素組成的化合物。
(2)結(jié)構(gòu):在硅酸鹽中,Si和O構(gòu)成了硅氧四面體。每個(gè)Si結(jié)合4個(gè)O,Si在中心,O在四面體的4個(gè)頂角;許多這樣的四面體還可以通過(guò)頂角的O相互連接,每個(gè)O為兩個(gè)四面體所共有,與2個(gè)Si相結(jié)合。
(3)特點(diǎn):硅酸鹽材料大多具有硬度高、難溶于水、耐高溫、耐腐蝕等特點(diǎn)。
2. 最簡(jiǎn)單的硅酸鹽——Na2SiO3
(1)物理性質(zhì): Na2SiO3是一種白色固體,可溶于水,其水溶液俗稱(chēng)水玻璃,具有黏結(jié)力強(qiáng)、耐高溫等特性。
(2)用途:制備硅膠、防火劑、黏合劑
(3)化學(xué)性質(zhì):水溶液顯堿性,能與鹽酸、CO2等反應(yīng)。
硅膠用途:干燥劑、催化劑,或用作其他催化劑的載體。
二、新型無(wú)機(jī)非金屬材料
單質(zhì)硅
(1)位置:第三周期、第ⅣA族,處于金屬與非金屬的過(guò)渡位置,半導(dǎo)體,常用于制作集成電路板(硅芯片)和太陽(yáng)能電池極板。
(2)自然界存在
硅在自然界主要以硅酸鹽(如地殼中的大多數(shù)礦物)和氧化物(如水晶、瑪瑙)的形式存在。
二氧化硅
(1)存在:SiO2廣泛存在于自然界中,是沙子、石英的主要成分。純凈的SiO2又稱(chēng)水晶。
(2)物理性質(zhì)
(3)用途
①用于生產(chǎn)光導(dǎo)纖維;②水晶、瑪瑙等飾品; ③制作耐高溫的化學(xué)儀器。
(3)化學(xué)性質(zhì)(酸性氧化物)
①酸性氧化物的通性
②弱氧化性
新型陶瓷
壓電陶瓷:主要有鈦酸鹽和鋯酸鹽等,能實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能的相互轉(zhuǎn)化,可用于濾波器、揚(yáng)聲器、超聲波探傷器和點(diǎn)火器等。
透明陶瓷:主要有氧化鋁、氧化釔等氧化物透明陶瓷和氮化鋁、氟化鈣等非氧化物透明陶瓷,具有優(yōu)異的光學(xué)性能,耐高溫,絕緣性好,可用于高壓鈉燈、激光器和高溫探測(cè)窗等。
超導(dǎo)陶瓷:在某一臨界溫度下電阻為零,具有超導(dǎo)性,用于電力、交通、醫(yī)療等領(lǐng)域。
碳納米材料
碳納米管可以看成是由石墨片層卷成的管狀物,具有納米尺度的直徑。碳納米管的比表面積大,有相當(dāng)高的強(qiáng)度和優(yōu)良的電學(xué)性能,可用于生產(chǎn)復(fù)合材料、電池和傳感器等。
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