第三节 无机非金属材料 基础课时7 无机非金属材料 学习目标 1.结合实例认识无机非金属材料的组成、性能与应用之间的联系,认识碳化硅、氮化硅、纳米材料等新型无机非金属材料。2.结合真实情境中的应用实例,了解硅酸盐、硅、二氧化硅的主要性质。 一、硅酸盐材料 (一)知识梳理 1.无机非金属材料 传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料,含 、 等元素,具有 、 、 等特点,以及特殊的 、 等性能。 2.传统无机非金属材料———硅酸盐材料 陶瓷 普通玻璃 普通水泥 原料 纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)、石英砂(SiO2) 主要原料: ; 辅助原料:适量的石膏 设备 陶瓷窑 主要 成分 含水的铝硅酸盐 硅酸钠(Na2SiO3)、 硅酸钙(CaSiO3)、 二氧化硅(SiO2) 硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3) 用途 建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等 建筑材料、光学仪器、各种器皿、制造玻璃纤维等 大量用于建筑和水利工程 (二)互动探究 普通玻璃以纯碱、石灰石和石英砂为原料,经混合、粉碎,在玻璃窑中熔融,发生复杂的物理和化学变化而制得。陶瓷、玻璃、水泥都具有硬度高、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点。 【问题讨论】 问题 你能写出制备玻璃过程中发生反应的化学方程式吗 根据这些反应能否说明硅酸的酸性比碳酸强 【探究归纳】 (1)硅酸盐的结构 在硅酸盐中,Si和O构成了硅氧四面体结构,Si在中心,O在四面体的4个顶角,许多这样的四面体通过顶角的O相互连接,即每个Si结合4个O,每个O结合2个Si。 (2)硅酸盐的特性 硅氧四面体结构的特殊性,决定了硅酸盐材料大多具有硬度高、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点。 (3)玻璃、水泥、陶瓷等均为混合物。生产水泥与陶瓷的共同原料是黏土,生产水泥与玻璃的共同原料是石灰石。 1.我国古代在材料方面取得了突出的成就。下列材料主要成分不是硅酸盐的是 ( ) A.陶俑 B.琉璃瓦 C.汉白玉 D.青花瓷 2.陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是 ( ) A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自氧化铁 B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成 C.陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐 D.陶瓷化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点 3.“九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句,描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品,下列有关说法中正确的是 ( ) A.玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品 B.制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英砂 C.硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高 D.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐 二、新型无机非金属材料 (一)知识梳理 1.硅和二氧化硅 (1)硅元素的存在与结构 存在 原子结构 示意图 周期表中位置 含量 存在形态 地壳中居 第二位 (2)高纯硅的制备 其中涉及的主要化学反应为 ① 、 ② 、 ③ 。 (3)硅和二氧化硅的用途 硅 材料→硅芯片、硅太阳能电池 二氧化硅 纤维 2.新型陶瓷 新型 材料 成分 性能 主要应用 硬度 、耐 、抗氧化 磨料、耐高温结构材料、耐高温半导体材料 高温 结构 陶瓷 碳化硅、氮化 ... ...
~~ 您好，已阅读到文档的结尾了 ~~
