5.3+无机非金属材料++课件高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.pptx

第五章化工生产中的重要非金属元素第三节无机非金属材料第一课时硅酸盐材料

许多无机非金属材料含有硅、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、电学等性能材料是人类赖以生存和发展的物质基础，人类使用材料除了金属材料，还有无机非金属材料等。5.3.1硅酸盐材料

5.3.1硅酸盐材料随着工业生产和社会发展对材料性能要求的提高，一批新型无机非金属材料相继诞生，成为航空、航天、信息和新能源等高技术领域必需的材料。(如石墨烯、碳纤维等）

5.3.1硅酸盐材料材料分类无机非金属材料金属材料：包含纯金属和合金有机高分子材料传统无机非金属材料：如玻璃、陶瓷、水泥新型无机非金属材料：如硅和二氧化硅、新型陶瓷、碳纤维等复合材料

一、硅酸盐的概念、结构与特点1.概念及表示方法5.3.1硅酸盐材料硅酸盐硅酸盐一般结构复杂，存在于地壳、岩石中由金属、硅、氧等元素形成的盐①用盐的化学式表示，如Na2SiO3、CaSiO3②用氧化物的形式表示，如Na2O?SiO2、CaO?SiO2存在：概念：表示方法：

一、硅酸盐的概念、结构与特点1.概念及表示方法5.3.1硅酸盐材料①书写形式一般为：X金属氧化物?YSiO2?ZH2O②元素化合价不变、原子比例不变③计量数以整数书写④多种金属同时存在，活泼的写在前面【注意】长石（KAlSi3O8）、高岭土[Al2Si2O5(OH)4]如何用氧化物的形式表示？【思考】 Al2O3·2SiO2·2H2O K2O·Al2O3·6SiO2

一、硅酸盐的概念、结构与特点2.结构5.3.1硅酸盐材料Si和O构成了硅氧四面体每个Si结合4个O，Si在中心，O在四面体的4个顶角许多四面体通过顶角的O相互连接每个O为两个四面体所共有，与2个Si相结合大多硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等3.特点

二、传统无机非金属材料——陶瓷、玻璃、水泥5.3.1硅酸盐材料

二、传统无机非金属材料——陶瓷、玻璃、水泥5.3.1硅酸盐材料黏土(主要成分为含水的铝硅酸盐)高温烧结而成抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等主要原料反应原理特点应用1．陶瓷(人类最早使用的硅酸盐产品)

二、传统无机非金属材料——陶瓷、玻璃、水泥5.3.1硅酸盐材料2．玻璃石英砂(主要成分SiO2)、纯碱、石灰石高温下发生复杂的物理和化学变化制得Na2SiO3CaSiO3SiO2主要原料反应原理主要成分

二、传统无机非金属材料——陶瓷、玻璃、水泥5.3.1硅酸盐材料3．水泥黏土、石灰石水泥回转窑中煅烧，发生复杂的物理和化学变化具有水硬性（与水掺和搅拌并静置后，很容易凝固变硬）水泥、沙子和碎石等与水混合可以得到混凝土，大量用于建筑和水利工程加适量石膏可调节水泥硬化速率主要原料反应原理特点应用

三、最简单的硅酸盐——硅酸钠5.3.1硅酸盐材料1．Na2SiO3白色固体，可溶于水，其水溶液俗称水玻璃，有黏性。2．用途：黏合剂，防火剂，制备硅胶。

四、硅酸5.3.1硅酸盐材料1.白色胶状固体，不溶于水。2.弱酸性：酸性比碳酸弱。3.不稳定性：受热易分解，H2SiO3SiO2+H2O4.制备（强酸制弱酸）：Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3(胶体)Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3(胶体)+Na2CO3△硅酸聚合硅酸凝胶干燥脱水硅酸干凝胶（硅胶）5．用途

5.3.2新型无机非金属材料你能想象得出图中的它们都是以硅或硅的化合物材料制成的吗？除了以硅酸盐为主要成分的传统无机非金属材料外，你还知道其他无机非金属材料吗？让我们走进教材一起学习新型无机非金属材料。

5.3.2新型无机非金属材料新型无机非金属材料突破了传统的硅酸盐体系，常见类型有两种：有一些是高纯度的含硅元素的材料：如单晶硅、二氧化硅等，具有特殊的光学和电学性能，是现代信息技术的基础材料。还有一些含碳、氮元素等其他元素，在航天、能源和医疗等领域有着广泛的应用。

5.3.2新型无机非金属材料一、硅1.存在形式硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤、约占地壳总量的90%以上。硅是一种亲氧元素，在自然界中它总是与氧相互化合的，因此硅都以化合态存在于自然界，主要以氧化物及硅酸盐的形式存在。

5.3.2新型无机非金属材料一、硅2.物理性质带有金属光泽灰黑色固体硬度大、熔点高处于金属与非金属的过渡位置半导体材料