云南省紅河州彌勒縣慶來學(xué)校高二化學(xué) 31《無機非金屬材料》課件

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1、第七章 硅和硅酸鹽工業(yè) 第三節(jié)第三節(jié) 無機非金屬材料無機非金屬材料石器石器燧石取火燧石取火硅酸鹽硅酸鹽水泥、玻璃、陶瓷水泥、玻璃、陶瓷二氧化硅二氧化硅光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維單晶硅單晶硅集成電路集成電路傳傳統(tǒng)統(tǒng)材材料料人人類類文文明明發(fā)發(fā)展展史史新新型型材材料料信信息息材材料料無機非金屬材料的發(fā)展無機非金屬材料的發(fā)展傳統(tǒng)無機傳統(tǒng)無機 非金屬材料非金屬材料水泥水泥玻玻璃璃陶陶瓷瓷無機非無機非金屬材金屬材料料新型無機新型無機 非金屬材料非金屬材料新型陶瓷新型陶瓷光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維一、傳統(tǒng)硅酸鹽材料陶瓷陶瓷 水泥水泥 玻璃玻璃陶瓷器制造過程示意圖陶瓷器制造過程示意圖1.陶瓷陶瓷在我國歷史悠久陶瓷在我國歷史悠久

2、唐朝時的唐朝時的”唐三彩唐三彩“宋朝時的宋朝時的”鈞瓷鈞瓷“中國的英文名中國的英文名China就是源于陶瓷。就是源于陶瓷。中國的中國的”瓷都瓷都“是是 江西景德鎮(zhèn)江西景德鎮(zhèn)中國的中國的”陶都陶都“是是 江蘇宜興江蘇宜興陶陶 瓷瓷（CHINA）原料原料粘土粘土生產(chǎn)過程生產(chǎn)過程粘粘土土混混合合成成型型干干燥燥燒燒結(jié)結(jié)成成品品冷冷卻卻性質(zhì)性質(zhì)抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型易成型用途用途藝術(shù)品、餐具、建筑材料、化學(xué)儀器等藝術(shù)品、餐具、建筑材料、化學(xué)儀器等清乾隆白地套紅玻璃雙合瓶古埃及玻璃制品隋李靜訓(xùn)墓出土的玻璃圓盒純堿、石灰石、石英純堿、石灰石、石英反應(yīng)原理

3、反應(yīng)原理Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔合在一起而形的熔合在一起而形的玻璃態(tài)物質(zhì)（或者玻璃態(tài)物質(zhì)（或者Na2O CaO 6SiO2）Na2CO3+ SiO2 = Na2SiO3 + CO2高溫高溫CaCO3+ SiO2 = CaSiO3 + CO2高溫高溫普通玻璃的成分普通玻璃的成分設(shè)備設(shè)備玻璃的性質(zhì)玻璃的性質(zhì)物性：表面光滑、致密、硬而脆，物性：表面光滑、致密、硬而脆， 沒有固定熔點沒有固定熔點化性：性質(zhì)穩(wěn)定，但易被氫氟酸和化性：性質(zhì)穩(wěn)定，但易被氫氟酸和 強堿腐蝕強堿腐蝕主要生產(chǎn)原料主要生產(chǎn)原料玻璃窯玻璃窯思考：思考：玻璃為什么會被人工吹制成各種形狀？玻璃為什么會被人工吹制成各種形狀？

4、普通玻璃是普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔合熔合在一起形成的物質(zhì)，主要成分是在一起形成的物質(zhì)，主要成分是SiO2。玻。玻璃不是晶體，而是玻璃態(tài)物質(zhì)，這類物質(zhì)璃不是晶體，而是玻璃態(tài)物質(zhì)，這類物質(zhì)沒有固定的熔點，而是在某個溫度范圍內(nèi)沒有固定的熔點，而是在某個溫度范圍內(nèi)逐漸軟化，在軟化狀態(tài)時，可被吹制成任逐漸軟化，在軟化狀態(tài)時，可被吹制成任何形狀的制品。何形狀的制品。在玻璃原料中加入某在玻璃原料中加入某些金屬氧化物些金屬氧化物,可制成可制成有色玻璃。如玻璃中有色玻璃。如玻璃中加入加入CoO 呈藍色呈藍色加入加入Mn2O3 呈紫色呈紫色加入加入Cr2O3 呈綠色呈綠色加入加入Cu2O

5、 呈紅色呈紅色普通普通玻璃加熱到一定溫度后急劇冷玻璃加熱到一定溫度后急劇冷卻，就可以得到鋼化玻璃。卻，就可以得到鋼化玻璃。玻璃玻璃聚乙烯醇丁醛聚乙烯醇丁醛玻璃玻璃又稱為夾層玻璃。當(dāng)受到外部撞擊的時候，夾層可將受到的力發(fā)散開來，減少了子彈等武器的沖擊力，進而保護了受保護者的安全！ 在玻璃中加入適量的溴化銀在玻璃中加入適量的溴化銀(AgBr)(AgBr)和氧化銅和氧化銅的微小晶粒，經(jīng)過適當(dāng)?shù)臒崽幚恚梢灾瞥勺兩奈⑿【Я?，?jīng)過適當(dāng)?shù)臒崽幚?，可以制成變色玻璃。?dāng)強光照射到玻璃上，溴化銀分解為銀和玻璃。當(dāng)強光照射到玻璃上，溴化銀分解為銀和溴單質(zhì)，分解出的銀原子聚集成銀的微小晶粒，溴單質(zhì)，分解出的銀原子

6、聚集成銀的微小晶粒，使玻璃呈現(xiàn)暗棕色，能擋住大部分光線。使玻璃呈現(xiàn)暗棕色，能擋住大部分光線。 光線變暗，銀和溴在氧化銅的催化作用下，重光線變暗，銀和溴在氧化銅的催化作用下，重新生成溴化銀。于是玻璃的顏色自動變淺，透光新生成溴化銀。于是玻璃的顏色自動變淺，透光性增強。性增強。種類特性用途普通玻璃 高溫下易軟化窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯鋼化玻璃耐高溫、耐腐蝕、強度大、質(zhì)輕、抗震裂運動器材，微波通訊器材，汽車、火車的窗玻璃等玻璃纖維耐腐蝕、不怕燒、不導(dǎo)電、不吸水、隔熱、吸聲、防蟲蛀太空飛行員的衣服、玻璃鋼等光學(xué)玻璃透光性能好，有折光性和色散性眼鏡片，照相機、顯微鏡、望遠鏡等中的凹凸透鏡石英玻璃膨脹系數(shù)小

7、、耐酸堿、強度大、濾光化學(xué)儀器，高壓水銀燈、紫外燈等的燈殼，光導(dǎo)纖維，壓電晶體等幾種玻璃的特性及比較幾種玻璃的特性及比較性能性能其它：其它：水泥具有水硬性水泥具有水硬性原料原料石灰石、粘土石灰石、粘土生產(chǎn)過程生產(chǎn)過程普通水泥的成分普通水泥的成分硅酸三鈣硅酸三鈣 3CaOSiO2硅酸二鈣硅酸二鈣 2CaOSiO2鋁酸三鈣鋁酸三鈣 3CaOAl2O3 煅燒煅燒(回轉(zhuǎn)窯回轉(zhuǎn)窯)成品成品加加入入石石膏膏水泥沙漿、混凝土水泥沙漿、混凝土3.水泥二、新型無機非金屬材料 航天飛船航天飛船 現(xiàn)代通信用光纜現(xiàn)代通信用光纜 金剛石鉆頭金剛石鉆頭光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維光光學(xué)學(xué)纖纖維維胃胃鏡鏡碩果累累的陶瓷樹高溫結(jié)構(gòu)陶瓷高

8、溫結(jié)構(gòu)陶瓷氧化鋁陶瓷氧化鋁陶瓷二氧化鋯二氧化鋯氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)陶陶瓷瓷金屬離子被裝入金屬離子被裝入C60分子籠中分子籠中高壓鈉燈高壓鈉燈傳統(tǒng)的硅酸鹽材料優(yōu)、缺點傳統(tǒng)的硅酸鹽材料優(yōu)、缺點優(yōu)點：抗腐蝕、耐高溫；優(yōu)點：抗腐蝕、耐高溫；缺點：質(zhì)脆、經(jīng)不起熱沖擊。缺點：質(zhì)脆、經(jīng)不起熱沖擊。 新型無機非金屬材料特性新型無機非金屬材料特性承受高溫，強度高。承受高溫，強度高。 具有光學(xué)特性。具有光學(xué)特性。具有電學(xué)特性。具有電學(xué)特性。 具有生物功能。具有生物功能。 1.能承受高溫、強度高能承受高溫、強度高。例如：氮化硅陶瓷在例如：氮化硅陶瓷在1200左右的高溫下，仍具有很高的左右的高溫下，仍具有很高

9、的強度，可用來制造汽輪機葉片、軸承、永久性模具等。強度，可用來制造汽輪機葉片、軸承、永久性模具等。2.具有電學(xué)特性具有電學(xué)特性，一些新型無機非金屬材料可以作為半導(dǎo)體、，一些新型無機非金屬材料可以作為半導(dǎo)體、導(dǎo)體、超導(dǎo)體等，一些絕緣性材料常被用于集成電路的基板。導(dǎo)體、超導(dǎo)體等，一些絕緣性材料常被用于集成電路的基板。3.具有光學(xué)特性具有光學(xué)特性。有些新型無機非金屬材料能發(fā)出各色的光，。有些新型無機非金屬材料能發(fā)出各色的光，有的能透過可見光，有的能使紅外線、雷達射線穿過。有的能透過可見光，有的能使紅外線、雷達射線穿過。4. 具有生物特性具有生物特性。有些新型無機非金屬材料強度高、無毒、不溶。有些新型

10、無機非金屬材料強度高、無毒、不溶于水，對人體組織有較好的適應(yīng)性，可直接植入人體內(nèi)，用這于水，對人體組織有較好的適應(yīng)性，可直接植入人體內(nèi)，用這類材料制成的人造牙齒、人造骨骼，已被應(yīng)用在醫(yī)療上。類材料制成的人造牙齒、人造骨骼，已被應(yīng)用在醫(yī)療上。1、熔融燒堿應(yīng)選用的儀器是、熔融燒堿應(yīng)選用的儀器是 （ ） A、石英坩堝、石英坩堝 B、普通玻璃坩堝、普通玻璃坩堝 C、生鐵坩堝、生鐵坩堝 D、陶瓷坩堝、陶瓷坩堝2、下列物質(zhì)不屬于硅酸鹽的是、下列物質(zhì)不屬于硅酸鹽的是 （ ） A、粘土、粘土、 B、石英、石英C、Al2(Si2O5)（OH)4 D、Mg2SiO4CB3、石灰石是許多工業(yè)原料之一，但制取下列物質(zhì)

11、不需要石、石灰石是許多工業(yè)原料之一，但制取下列物質(zhì)不需要石灰石的是灰石的是 （ ） A、制硅酸、制硅酸、 B、制水泥、制水泥、 C、制玻璃、制玻璃、 D、制生石灰、制生石灰4、下列物質(zhì)具有固定熔沸點的是、下列物質(zhì)具有固定熔沸點的是 （ ） A、鋼化玻璃、鋼化玻璃 B、漂白粉、漂白粉 C、消石灰、消石灰 D、水玻璃、水玻璃AC5、與普通玻璃的成分相同的是、與普通玻璃的成分相同的是 （ ） A、鋼化玻璃、鋼化玻璃 B、有色玻璃、有色玻璃 C、光學(xué)玻璃、光學(xué)玻璃 D、石英玻璃、石英玻璃A7、下列不屬于硅酸鹽產(chǎn)品的是：、下列不屬于硅酸鹽產(chǎn)品的是： （ ） A、水泥、水泥 B、磚瓦、磚瓦 C、 陶瓷陶瓷

12、 D、硫酸、硫酸 D6、下列物質(zhì)具有固定熔沸點的是：、下列物質(zhì)具有固定熔沸點的是： （ ） A、鋼化玻璃、鋼化玻璃 B、漂白粉、漂白粉 C、消石灰、消石灰 D、水玻璃、水玻璃C9、在水泥中加入石膏的作用是、在水泥中加入石膏的作用是 將將-、。按一定比例混合硬按一定比例混合硬化后稱為混凝土?；蠓Q為混凝土。8、過量的泥沙、純堿和生石灰熔化后生成、過量的泥沙、純堿和生石灰熔化后生成 水泥水泥 玻璃玻璃 瓷器瓷器 混凝土混凝土 一種硅酸一種硅酸鹽產(chǎn)品鹽產(chǎn)品 （ ） A. B. C. D. B唐三彩唐三彩唐三彩女侍俑唐三彩女侍俑唐三彩女坐俑唐三彩女坐俑唐三彩少女俑唐三彩少女俑唐三彩文吏俑唐三彩文吏俑鈞鈞 瓷瓷景景 泰泰 藍藍