高中化学同步讲义（必修二）第07讲 5.7无机非金属材料（教师版）.pdfVIP

第1课时无机非金属材料

1．了解硅酸盐及其结构特点，了解传统硅酸盐产品(陶瓷、玻璃、水泥)的工业生产(原料、设备等)。

2．了解硅和二氧化硅的性质，认识碳化硅、氮化硅、纳米材料等新型无机非金属材料。

3．能从材料组成的角度对无机非金属材料进行分类。

一、硅酸盐材料

1．无机非金属材料

从组成上看，许多无机非金属材料多含硅、氧等元素，具有耐高温、抗腐蚀、硬度高等特点，以及特

殊的光学、电学等性能。

2．硅酸盐及其结构

(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)最简单的硅酸盐——NaSiO

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NaSiO的水溶液俗称水玻璃，具有黏结力强、耐高温等特性，可用作黏合剂和防火剂。

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硅酸钠溶液与CO反应的化学方程式为NaSiO＋CO＋HONaCO＋HSiO↓。

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3．常见的硅酸盐材料

陶瓷普通玻璃普通水泥

纯碱(NaCO)、石灰石主要原料：石灰石、黏土，

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原料黏土

(CaCO)、石英砂(SiO)辅助原料：适量的石膏

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设备陶瓷窑玻璃窑水泥回转窑

硅酸三钙(3CaO·SiO)、硅

硅酸钠(NaSiO)、硅酸2

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主要成分含水的铝硅酸盐酸二钙(2CaO·SiO)、铝酸

钙(CaSiO)、二氧化硅2

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(SiO)三钙(3CaO·AlO)

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建筑材料、绝缘材建筑材料、光学仪器、

用途料、日用器皿、卫各种器皿、制造玻璃纤大量用于建筑和水利工程

生洁具等维等

二、新型无机非金属材料

1．硅和二氧化硅

(1)硅

硅位于元素周期表第三周期、第ⅣA族，正好处于金属与非金属的过渡位置，其单质的导电性介于导

体与绝缘体之间，是应用最广泛的半导体材料。

硅在自然界主要以硅酸盐(如地壳中的大多数矿物)和氧化物（如水晶、玛瑙）的形式存在。

(2)高纯硅的制备

石英