无机非金属材料 硅-第一课时 高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

化学·必修2第一课时硅酸盐材料第五章化工生产中的重要非金属元素第3节无机非金属材料【考纲要求】1.了解陶瓷、玻璃、水泥等传统硅酸盐材料的生产原料、性能和主要用途。2.了解新型陶瓷、碳纳米材料的性能和用途。材料按照化学组成和特性无机非金属材料金属材料高分子材料：传统无机非金属材料新型无机非金属材料塑料、合成橡胶、合成纤维材料无机非金属材料含有元素：性能应用硅、氧等元素耐高温、抗腐蚀、硬度高、特殊的光学、电学等性能在硅酸盐中，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；许多这样的四面体还可以通过顶角的O相互连接，每个O为两个四面体所共有，与2个Si相结合。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、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点。一、硅酸盐材料硅酸盐的结构内容解读一、硅酸盐材料由硅、氧和金属组成的化合物的总称；1、定义：

Na2SiO3：水溶液俗称“水玻璃”，具有碱性、粘性、耐高温。用作肥皂填料、木材防火剂及胶粘剂等。2、性质：大多数难溶于水，可溶性硅酸盐如Na2SiO3，K2SiO3等。3、表示方法：适用于简单的硅酸盐如：Na2SiO3、

CaSiO3等。硅酸钠：Na2SiO3

硅酸钙：CaSiO3

高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4

正长石：KAlSi3O8Na2O·SiO2

CaO·SiO2Al2O3·2SiO2·2H2OK2O·Al2O3·6SiO2活学活用顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。【练习】钾云母：K2H4Al6Si6O24

K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O硅酸盐的表示方法1.陶瓷原料：条件：熔点高、硬度大、耐腐蚀、性质稳定。三大硅酸盐产品：陶瓷、玻璃、水泥绝缘材料黏土高温烧结性能:原料：设备：条件：主要反应：主要成份：高温SiO2+CaCO3==CaSiO3+CO2

SiO2+Na2CO3==Na2SiO3+CO2

高温2.

玻璃透光性好、硬度大、无固定熔点。钢化玻璃：普通玻璃加热接近熔化再急速冷却（Na2SiO3、CaSiO3、SiO2）纯碱、石灰石、石英玻璃窑高温熔融硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅性能：水泥原料：设备：条件：主要成份：

遇水逐渐变硬（水硬性），硬化后性质稳定。3.水泥性能：黏土、石灰石、少量石膏水泥回转窑煅烧硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙等。作用：调节水泥硬化速率用途：制作混凝土，大量用于建筑和水利工程

新型陶瓷新型陶瓷在组成上不再限于传统的硅酸盐体系，在光学、热学、电学、磁学等方面有很多新的特性和功能。碳原子和硅原子通过共价键连接结构：性能：①硬度大，②高温抗氧化性能类别成分性能应用高温结构陶瓷SiCSi3N4某些金属氧化物耐高温、抗氧化、耐腐蚀透明陶瓷氧化铝、氧化钇氮化铝、氟化钙优异的光学性能、耐高温，绝缘性好高压钠灯、激光器、高温探测窗压电陶瓷钛酸盐、锆酸盐实现机械能与电能的相互转化滤波器、扬声器、点火器超导陶瓷YBa2Cu3O7-δ，Bi2Sr2Ca2Cu3O10，Tl2Ba2Ca2Cu3O10某临界温度下电阻为零，超导性电力、交通、医疗火箭发动机、高温电极材料二、新型无机非金属材料碳纳米材料(1)富勒烯——纳米王子由碳原子构成的一系列笼形分子的总称。代表物：C60，C60的发现为纳米科学提供了重要研究对象，开启了纳米材料研究和应用的新时代。(2)碳纳米管——直达宇宙的太空天梯碳纳米管可以看成是由石墨片卷成的管状物，具有纳米尺度的直径。比表面积大，具有高强度和电学性能，用于生产复合材料，电池、传感器。(3)石墨烯——新材料之王只有一个碳原子直径厚度的单层石墨，其独特的结构使其电阻率低，热导率高，具有很高的强度。作为一种强度高用于光电器元件、超级电容器、电池和复合材料等。典例精讲(1)玻璃纤维是有机物(

)(2)硅酸盐结构较为复杂，大多不溶于水，化学性质很稳定(

)(3)硅氧四面体中，硅原子与氧原子都是以共价键结合(

)(4)