硅-硅酸盐2优选课件

碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程2020/10/181碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程碳族元素碳族元素硅酸盐工业简介硅酸盐工业简介新型无机材料新型无机材料主主菜菜单单2020/10/182碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程碳族元素性质碳族元素性质硅的性质及用途硅的性质及用途二氧化硅的性质及用途二氧化硅的性质及用途2020/10/183碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程结构结构位置位置性质性质决定决定反映反映反映反映反映反映决定决定决定决定碳碳族族元元素素构位性一体，相互可推断构位性一体，相互可推断2020/10/184碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程1 1、碳族元素的、碳族元素的“成员成员”一、一、碳族元素碳族元素碳（碳（6C）硅（硅（14Si）锗（锗（32Ge）锡（锡（50Sn）铅（铅（82Pb）2020/10/185碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程2、第、第A族元素原子结构、位族元素原子结构、位置、性质三者关系置、性质三者关系相同点：相同点：不同点：不同点：核电荷数、电子层及原子半径核电荷数、电子层及原子半径从上到下依次增大从上到下依次增大原子最外层电子数都为原子最外层电子数都为4（1）结构和位置的特点及关系）结构和位置的特点及关系2020/10/186碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程讨论：讨论：元素结构和位置上的异同点决元素结构和位置上的异同点决定了其化学性质上具备了哪些特点？定了其化学性质上具备了哪些特点？(2)碳族元素性质的相似性碳族元素性质的相似性易形成共价化合物易形成共价化合物主要化合价为主要化合价为+4、+2、-4价价常温下性质稳定常温下性质稳定2020/10/187碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程碳碳硅硅锗锗锡锡铅铅氧化性：氧化性：逐渐减弱逐渐减弱 还原性：还原性：逐渐增强逐渐增强得电子能力：得电子能力：逐渐减弱逐渐减弱失电子能力：失电子能力：逐渐增强逐渐增强非金属性：非金属性：逐渐减弱逐渐减弱金属性：金属性：逐渐增强逐渐增强(3)碳族元素性质的递变性碳族元素性质的递变性2020/10/188碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程碳碳（非金属）（非金属）硅（非金属硅（非金属性比金属性性比金属性强）强）锗（金属性比非锗（金属性比非金属性明显）金属性明显）锡（金属）锡（金属）铅（金属铅（金属）事实说明碳族元素从上到下明显的非金属事实说明碳族元素从上到下明显的非金属性逐渐变为明显的金属性性逐渐变为明显的金属性。2020/10/189碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程氧氧化化物物元素最高价氧化元素最高价氧化物对应水化物物对应水化物氢氢化化物物氢化物的稳定性氢化物的稳定性CO2、SiO2、GeO2、SnO2、PbO2讨论：讨论：从各元素的非金属性和金属性强从各元素的非金属性和金属性强弱来分析各元素最高价氧化物的水化物的酸弱来分析各元素最高价氧化物的水化物的酸碱性以及氢化物的稳定性是怎样变化的？碱性以及氢化物的稳定性是怎样变化的？H2CO3、H4SiO4、Ge（OH)4、Sn（OH)4、Pb（OH)4酸酸性性逐逐渐渐减减弱、碱性逐渐增强弱、碱性逐渐增强CH4、SiH4、GeH4、SnH4、PbH4稳定性逐渐减弱稳定性逐渐减弱2020/10/1810碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程单质单质颜色、状态颜色、状态熔、沸点熔、沸点密度密度金刚石：无色固体金刚石：无色固体石墨：灰黑色固体石墨：灰黑色固体晶体硅：灰黑色固体晶体硅：灰黑色固体银灰色固体银灰色固体银白色固体银白色固体蓝灰色固体蓝灰色固体高高低低小小大大物理性质的递变物理性质的递变碳碳铅铅硅硅锗锗锡锡2020/10/1811碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程思考：思考：“锡的锡的+4价化合物稳定，铅的价化合物稳定，铅的+2价价化合物稳定化合物稳定”。由此可推断。由此可推断SnCl2和和PbO2的氧化性或还原性的强弱及变的氧化性或还原性的强弱及变化产物。化产物。2020/10/1812碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程二、硅二、硅1.存在和含量：存在和含量：含量居第二（含量居第二（O、Si、Al、Fe)无游离态，是构成矿物和岩石的主要成分无游离态，是构成矿物和岩石的主要成分有晶体和无定形两种同素异形体有晶体和无定形两种同素异形体熔沸点很高硬度很大（结构类似金刚石）、熔沸点很高硬度很大（结构类似金刚石）、是半导体是半导体2.化学性质化学性质化学性质稳定化学性质稳定思考：思考：C、Si、S、O、N、Cl、Br在自然在自然界中有无游离态？界中有无游离态？2020/10/1813碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程常温下只和常温下只和F2、HF、强碱反应、强碱反应加热时能和加热时能和O2、Cl2反应反应:Si+2F2=SiF4Si+4HF=SiF4+2H2Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2Si+2NaOH+4H2O=Na2SiO3+2H2+3H2O4e-Si+O2SiO2Si+2Cl2SiCl4SiCl4+2H2Si+4HCl2020/10/1814碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程4、制法、制法 碳在高温下还原二氧化硅碳在高温下还原二氧化硅3、用途、用途半导体材料、制合金、耐半导体材料、制合金、耐酸设备等酸设备等SiO2+2CSi+2CO高温高温高温高温SiO2+3CSiC+2CO2020/10/1815碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程三、二氧化硅三、二氧化硅1、存在、存在硅石、石英、水晶、玛瑙硅石、石英、水晶、玛瑙2、物理性质、物理性质坚硬难熔的固体坚硬难熔的固体思考：石英、水晶有什么应用？思考：石英、水晶有什么应用？组成微粒组成微粒微粒间作用力微粒间作用力颜色状态颜色状态熔沸点熔沸点硬度硬度SiO2晶体晶体干冰晶体干冰晶体2020/10/1816碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程3、化学性质、化学性质b、和、和CaO反应反应SiO2+CaOCaSiO3高温高温（1）具有酸性氧化物的通性：）具有酸性氧化物的通性：a、SiO2+H2O不反应不反应CO2+H2O=。CO2+CaO。c、和、和NaOH反应反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O讲讲：生成的：生成的Na2SiO3水溶液具有粘性，水溶液具有粘性，俗称水玻璃。俗称水玻璃。2020/10/1817碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程思考：己知玻璃中含有思考：己知玻璃中含有SiO2，盛放碱液的盛放碱液的试剂瓶用玻璃塞还是橡皮塞？为什么？试剂瓶用玻璃塞还是橡皮塞？为什么？CO2+NaOH=。（2）、与）、与CaCO3、Na2CO3的反应：的反应：高温高温SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2CaCO3+CO2+H2O=.高温高温SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2Na2CO3+CO2+H2O=.2020/10/1818碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程（4）和氢氟酸反应）和氢氟酸反应SiO2+4HF=SiF4+2H2O用于蚀刻玻璃用于蚀刻玻璃（3）与碳的反应：）与碳的反应：高温高温SiO2+2CSi+2CO高温高温SiO2+3CSiC+2COCO2+C。高温高温思考：在实验室里，氢氟酸如何保存？思考：在实验室里，氢氟酸如何保存？思考：生石灰中往往含有思考：生石灰中往往含有CaCO3和和SiO2，检，检验是否存在这两种杂质最好选用（验是否存在这两种杂质最好选用（）A、水、水B、盐酸、盐酸C、硫酸、硫酸D、烧碱溶液、烧碱溶液2020/10/1819碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程4、SiO2的用途的用途光导纤维光导纤维石英玻璃石英玻璃水晶、玛瑙：装饰品及光学仪器水晶、玛瑙：装饰品及光学仪器5、硅酸、硅酸性质性质是一种不溶水的二元弱酸，酸性比碳酸是一种不溶水的二元弱酸，酸性比碳酸还弱，不能使指示剂变色，不稳定。还弱，不能使指示剂变色，不稳定。制法制法SiO32-+2H+H2O=H4SiO4SiO32-+2H2O+CO2=H4SiO4+CO32-2020/10/1820碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程6、硅酸盐、硅酸盐讲讲：生成的：生成的H4SiO4叫原硅酸，是一种白色胶叫原硅酸，是一种白色胶状物，不溶于水，在干燥的空气中易失去水变状物，不溶于水，在干燥的空气中易失去水变成硅酸，硅酸在加热条件下会进一步失水得成硅酸，硅酸在加热条件下会进一步失水得SiO2。演示演示：取两根一样干的布条（其中一根：取两根一样干的布条（其中一根在硅酸钠溶液中浸过），在火焰上燃烧。在硅酸钠溶液中浸过），在火焰上燃烧。现象现象：在硅酸钠溶液中浸过的布条不燃，：在硅酸钠溶液中浸过的布条不燃，另一根很易燃烧。另一根很易燃烧。Na2SiO3的水溶液俗称的水溶液俗称“水玻璃水玻璃”，具有粘，具有粘性，一种矿物胶；也是防腐剂、防火剂。性，一种矿物胶；也是防腐剂、防火剂。2020/10/1821碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程练习：将下列硅酸盐改成氧化物形式或练习：将下列硅酸盐改成氧化物形式或将氧化物形式改成硅酸盐的形式将氧化物形式改成硅酸盐的形式:Na2SiO3Al2(Si2O5)(OH)4KAlSi3O8Na2OCaO6SiO2硅酸盐是构成地壳和矿物的主要成分，但硅酸盐是构成地壳和矿物的主要成分，但其组成比较复杂，一般以氧化物形成表示。其组成比较复杂，一般以氧化物形成表示。2020/10/1822碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程硅酸盐产品硅酸盐产品 热弯玻璃热弯玻璃防弹玻璃防弹玻璃2020/10/1823碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程 水泥水泥2020/10/1824碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程陶瓷陶瓷粉彩瓷粉彩瓷古瓷欣赏古瓷欣赏2020/10/1825碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程概概念念：以以含含硅硅物物质质为为原原料料，经经过过加加热热制制成硅酸盐产品的工业叫硅酸盐工业。成硅酸盐产品的工业叫硅酸盐工业。硅酸盐工业硅酸盐工业如制造水泥、玻璃、陶瓷等产品的工业如制造水泥、玻璃、陶瓷等产品的工业都属于硅酸盐工业。都属于硅酸盐工业。特点：特点：（1）原料）原料均为含硅固体物质（水泥均为含硅固体物质（水泥工业用工业用粘土，玻璃工业用石英）。粘土，玻璃工业用石英）。（2）反应条件）反应条件高温。高温。（3）反应原理）反应原理复杂的物理复杂的物理、化学变化。、化学变化。（4）产品的主要成分）产品的主要成分硅酸盐。硅酸盐。2020/10/1826碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程水泥水泥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、粘土生产过程生产过程普通水泥的成分普通水泥的成分硅酸三钙硅酸三钙3CaOSiO2硅酸二钙硅酸二钙2CaOSiO2铝酸三钙铝酸三钙3CaOAl2O3原原原原料料料料研磨研磨研磨研磨混合混合混合混合煅烧煅烧(回转窑回转窑)成品成品加加入入石石膏膏水泥沙浆、混凝土水泥沙浆、混凝土我国的水泥工业我国的水泥工业2020/10/1827碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程原料原料纯碱、石灰石、石英纯碱、石灰石、石英原理原理Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔合在一熔合在一起而形成在玻璃态物质（或者起而形成在玻璃态物质（或者Na2OCaO6SiO2）Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2高温高温CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2高温高温普通玻璃的组成普通玻璃的组成设备：玻璃窑设备：玻璃窑特种玻璃特种玻璃光学玻璃光学玻璃有色玻璃有色玻璃玻璃纤维玻璃纤维钢化玻璃钢化玻璃玻璃玻璃2020/10/1828碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程陶瓷陶瓷简史简史原料原料 粘土粘土工艺流程工艺流程粘粘土土混混合合成成型型干干燥燥烧烧结结成成品品冷冷却却种类种类土器、陶器、瓷器、炻器土器、陶器、瓷器、炻器性能性能釉釉2020/10/1829碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程2020/10/1830碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程1、熔融烧碱应选用的仪器是：、熔融烧碱应选用的仪器是：（）A、石英坩埚、石英坩埚B、普通玻璃坩埚、普通玻璃坩埚C、生铁坩埚、生铁坩埚D、陶瓷坩埚、陶瓷坩埚C2、下列物质不属于硅酸盐的是：、下列物质不属于硅酸盐的是：（）A、粘土、粘土B、石英、石英C、Al2(Si2O5)OH)4D、Mg2SiO4B3、石灰石是许多工业原料之一，但制取下列、石灰石是许多工业原料之一，但制取下列物质不需要石灰石的是：物质不需要石灰石的是：（）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A2020/10/1831碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程4、与普通玻璃的成分相同的是、与普通玻璃的成分相同的是（）A、钢化玻璃、钢化玻璃B、有色玻璃、有色玻璃C、光学玻璃、光学玻璃D、石英玻璃、石英玻璃A5、下列物质具有固定熔沸点的是：、下列物质具有固定熔沸点的是：（）A、钢化玻璃、钢化玻璃B、漂白粉、漂白粉C、消石灰、消石灰D、水玻璃、水玻璃C6、下列不属于硅酸盐产品的是：、下列不属于硅酸盐产品的是：（）A、水泥、水泥B、砖瓦、砖瓦C、陶瓷陶瓷D、硫酸、硫酸D7、过量的泥沙、纯碱和生石灰熔化后生成、过量的泥沙、纯碱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种硅酸一种硅酸盐产品盐产品（）A.B.C.D.B2020/10/1832碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程8、在水泥中加入石膏的作用是、在水泥中加入石膏的作用是将将-、。按一按一定比例混合硬化后称为混凝土。定比例混合硬化后称为混凝土。调节水泥的硬化速度调节水泥的硬化速度水泥水泥砂子砂子碎石碎石2020/10/1833碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程新型无机非金属材料新型无机非金属材料2020/10/1834碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程一、什么是无机非金属材料一、什么是无机非金属材料？1 1、材料、材料2 2、材料的几种分类、材料的几种分类3 3、生活中无机非金属材料、生活中无机非金属材料4 4、新型无机非金属材料的特征、新型无机非金属材料的特征二、几种典型的新型无机非金属材料二、几种典型的新型无机非金属材料1 1、结构材料、结构材料高温结构陶瓷高温结构陶瓷2 2、功能材料、功能材料光导纤维（光纤）光导纤维（光纤）展望展望金刚石金刚石2020/10/1835碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程 材料是人类赖以生存和发展的物质基础，一直是材料是人类赖以生存和发展的物质基础，一直是人类进步的一个重要里程碑。人类进步的一个重要里程碑。例如，历史上的石器时代、青铜器时代、铁器时代例如，历史上的石器时代、青铜器时代、铁器时代都是以材料作为时代主要标志的。一种新型材料的研制成功，都是以材料作为时代主要标志的。一种新型材料的研制成功，可以引起人类文化和生活的新的变化。可以引起人类文化和生活的新的变化。石器、陶瓷、铁、铜、玻璃、水泥、有机高分子石器、陶瓷、铁、铜、玻璃、水泥、有机高分子（如塑料等）、单晶材料等的发明，为人类进步提供重要的（如塑料等）、单晶材料等的发明，为人类进步提供重要的物质基础。物质基础。没有半导体材料，便不可能有目前的计算机技术；没有半导体材料，便不可能有目前的计算机技术；没有耐高温、高强度的特殊结构材料，便没有今天的宇航工没有耐高温、高强度的特殊结构材料，便没有今天的宇航工业；没有低损耗的光导纤维，也就没有现代的光通讯；没有业；没有低损耗的光导纤维，也就没有现代的光通讯；没有有机高分子材料，人们的生活也不可能像今天这样丰富多彩。有机高分子材料，人们的生活也不可能像今天这样丰富多彩。材料材料2020/10/1836碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程(1)(1)按化学组成和特性分按化学组成和特性分无机非金属材料无机非金属材料 传统无机非金属材料传统无机非金属材料 新型无机非金属材料新型无机非金属材料 金属材料金属材料高分子材料：塑料、合成橡胶、合成纤维高分子材料：塑料、合成橡胶、合成纤维(2)(2)按用途分按用途分结构材料结构材料：利用材料的力学和理、化性质，利用材料的力学和理、化性质，广泛应用于机械制造、工程建设、广泛应用于机械制造、工程建设、交通运输等各个工业部门交通运输等各个工业部门功能材料：功能材料：利用材料的热、光、电、磁等性利用材料的热、光、电、磁等性能用于电子、激光、通讯、能源能用于电子、激光、通讯、能源和生物工程等许多高新技术领域。和生物工程等许多高新技术领域。2020/10/1837碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程3 3、生活中的无机非金属材料、生活中的无机非金属材料玻璃、水泥、陶瓷玻璃、水泥、陶瓷金刚石钻头金刚石钻头手表上的手表上的“19“19钻钻”(”(人造红宝石轴承的数目人造红宝石轴承的数目)玻璃刀玻璃刀石英钟表石英钟表煤气炉中的电子打火煤气炉中的电子打火彩电（荧光材料）彩电（荧光材料）海底电缆（光导纤维）海底电缆（光导纤维）电脑的电脑的CPUCPU（单晶硅）（单晶硅）隐形飞机（特殊光学材料）隐形飞机（特殊光学材料）(压电陶瓷压电陶瓷)2020/10/1838碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程4 4、新型无机非金属材料的特征、新型无机非金属材料的特征（1 1）耐高温、强度高）耐高温、强度高 （2 2）具有电学性质）具有电学性质 （3 3）具有光学性质）具有光学性质 （4 4）具有生物功能）具有生物功能 2020/10/1839碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程1 1、结构材料、结构材料高温结构陶瓷高温结构陶瓷(1)(1)氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷性性 能能 用用 途途 熔点高熔点高 坩埚、高温炉管坩埚、高温炉管 硬度大硬度大 刚玉球磨机刚玉球磨机 透明、耐高温透明、耐高温 高压钠灯灯管高压钠灯灯管 备注：钠蒸气放电发光问题早在备注：钠蒸气放电发光问题早在19501950年就得以解决，由年就得以解决，由于没有一种能抵御高温钠蒸气（于没有一种能抵御高温钠蒸气（14001400）强烈腐蚀的特）强烈腐蚀的特殊材料，所以，直到殊材料，所以，直到19651965年才制取第一支高压钠灯。年才制取第一支高压钠灯。高温结构材料与金属材料的性能比较高温结构材料与金属材料的性能比较 耐高温、耐腐蚀、硬度大、耐磨损、不怕氧化。耐高温、耐腐蚀、硬度大、耐磨损、不怕氧化。易受腐蚀、不耐氧化、不适合高温时使用易受腐蚀、不耐氧化、不适合高温时使用 高纯氧化铝透明陶瓷管高纯氧化铝透明陶瓷管氧化铝陶瓷制品氧化铝陶瓷制品2020/10/1840碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程(2)(2)氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷 氮化硅基陶瓷具有密度小、高强、高硬、高韧氮化硅基陶瓷具有密度小、高强、高硬、高韧性、耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、抗热震、自润滑、性、耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、抗热震、自润滑、隔热、电绝缘等一系列优良性能。隔热、电绝缘等一系列优良性能。(3)(3)氮化硼陶瓷、碳化硼陶瓷氮化硼陶瓷、碳化硼陶瓷(4)(4)人造宝石人造宝石 制造发动机部位的受热面，提高柴油机的制造发动机部位的受热面，提高柴油机的质量，节省燃料（不用水冷却，减少热散失）。质量，节省燃料（不用水冷却，减少热散失）。SiSi3 3N N4 4基陶瓷球轴承基陶瓷球轴承氧化锆陶瓷氧化锆陶瓷碳化硅陶瓷碳化硅陶瓷沙漠车沙漠车氮化硅陶瓷部件氮化硅陶瓷部件2020/10/1841碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程人造宝石人造宝石 红宝石和蓝宝石的主要成分都是红宝石和蓝宝石的主要成分都是AlAl2 2O O3 3（刚玉）。（刚玉）。红宝石呈现红色是由于其中混有少量含铬化合物；红宝石呈现红色是由于其中混有少量含铬化合物；而蓝宝石呈蓝色则是由于其中混有少量含钛化合而蓝宝石呈蓝色则是由于其中混有少量含钛化合物。物。1900 1900年，科学家曾用氧化铝熔融后加入少量氧化年，科学家曾用氧化铝熔融后加入少量氧化铬的方法，制出了质量为铬的方法，制出了质量为2g-4g2g-4g的红宝石。的红宝石。现在，现在，已经能制造出大到已经能制造出大到10g10g的红宝石和蓝宝石。的红宝石和蓝宝石。红宝石和蓝宝石及人造宝石红宝石和蓝宝石及人造宝石2020/10/1842碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程(3)(3)光导纤维的用途：光导纤维的用途：光纤除了可以用于通讯外，还用于医疗、信息处光纤除了可以用于通讯外，还用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等许多方面。理、传能传像、遥测遥控、照明等许多方面。(2)(2)光纤光缆与普通电缆比较光纤光缆与普通电缆比较(见下页见下页)(1)(1)是高质量传导光的玻璃纤维，信息高速公路的是高质量传导光的玻璃纤维，信息高速公路的“基基石石 18701870年年，英英国国科科学学家家丁丁达达尔尔做做了了一一个个有有趣趣的的实实验验：让让一一股股水水流流从从玻玻璃璃容容器器的的侧侧壁壁细细口口自自由由流流出出，以以一一束束细细光光束束沿沿水水平平方方向向从从开开口口处处的的正正对对面面射射入入水水中中。丁丁达达尔尔发发现现，细细光光束束不不是是穿穿出出这这股股水水流流射射向向空空气气，而而是是顺顺从从地地沿沿着着水水流流弯弯弯弯曲曲曲曲地地传传播。这是光的全反射造成的结果。播。这是光的全反射造成的结果。2 2、功能材料、功能材料光导纤维（光纤）光导纤维（光纤）光导原理光导原理2020/10/1843碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程光光 纤纤 光光 缆缆 普普 通通 电电 缆缆 信息量大信息量大,每根光纤理论上可同时通过每根光纤理论上可同时通过1010亿路电话亿路电话 8 8管同轴电缆每管同轴电缆每条通话条通话18001800路路 原料来源广原料来源广(石英玻璃石英玻璃),),节约有色金属节约有色金属 资源较少资源较少 质量小质量小,每公里每公里27 g,27 g,不怕腐蚀不怕腐蚀,铺设方铺设方便便 每公里每公里1.6 t 1.6 t 成本低成本低,每公里每公里1 1万元左右万元左右 每公里每公里2020万元万元 性能好性能好,抗电磁干扰保密性强抗电磁干扰保密性强,能防窃能防窃听听,不发生电辐射不发生电辐射 光学纤维胃镜现代通信用光缆用光导纤维做手术，不用开刀2020/10/1844碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程 金刚石是目前已知的最硬的材料，可以用来切削和金刚石是目前已知的最硬的材料，可以用来切削和刻划其他物质，被用于钻探、磨削等行业。刻划其他物质，被用于钻探、磨削等行业。但是，由于天然金刚石非常少，远远不能满足生产但是，由于天然金刚石非常少，远远不能满足生产和科研的需要。科学家们通过对石墨和金刚石同素异形和科研的需要。科学家们通过对石墨和金刚石同素异形体结构的研究，指出了在一定条件下使石墨转化为金刚体结构的研究，指出了在一定条件下使石墨转化为金刚石的可能性。石的可能性。1955 1955年，美国首先用石墨合成出金刚石，这是材料年，美国首先用石墨合成出金刚石，这是材料合成领域的一项重大成就。合成领域的一项重大成就。目前，世界上用石墨合成金刚石的研究发展很快，目前，世界上用石墨合成金刚石的研究发展很快，我国在这方面的研究也在飞速发展，许多城市都建有人我国在这方面的研究也在飞速发展，许多城市都建有人造金刚石的工厂和研究所，以满足生产发展的需要。造金刚石的工厂和研究所，以满足生产发展的需要。金刚石金刚石钻头金刚石锯片2020/10/1845碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程 展望展望2121世纪，材料科学的前景是美好的：世纪，材料科学的前景是美好的：1.1.光电转换材料，分解水的催化材料和储氢材料等能光电转换材料，分解水的催化材料和储氢材料等能源材料将实现高效化；源材料将实现高效化；2.2.集多种功能于一身的复合材料可使我们的生活质量集多种功能于一身的复合材料可使我们的生活质量得到进一步改善（如得到进一步改善（如“白色污染白色污染”将被消除）；将被消除）；3.3.高温超导材料进入实用阶段；高温超导材料进入实用阶段；4.4.智能材料和机敏材料将得到广泛应用；智能材料和机敏材料将得到广泛应用；5 5、纳米材料将在治疗癌症、存储信息等领域大显神、纳米材料将在治疗癌症、存储信息等领域大显神通通 社会需要材料社会需要材料,材料离不开化学。材料离不开化学。2020/10/1846碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程1、下列具有特殊性能的材料中，由主族元素和副、下列具有特殊性能的材料中，由主族元素和副族元素形成的化合物是（族元素形成的化合物是（）A、半导体材料砷化镓、半导体材料砷化镓B、吸氢材料镧镍合金、吸氢材料镧镍合金C、透明陶瓷材料硒化锌、透明陶瓷材料硒化锌D、超导材料、超导材料K30C602、锗酸铋（简称、锗酸铋（简称BGO）是我国研制成功的一种）是我国研制成功的一种性能优良的闪烁材料，其中锗元素处于最高价态，性能优良的闪烁材料，其中锗元素处于最高价态，铋元素的价态与它跟氯形成某种共价氯化物所呈铋元素的价态与它跟氯形成某种共价氯化物所呈的价态相同，且此氯化物中铋具有的价态相同，且此氯化物中铋具有8电子稳定结构，电子稳定结构，BGO的化学式是（的化学式是（）A、Bi3Ge3O15B、Bi4Ge3O12C、Bi4Ge3O16D、Bi3Ge3O122020/10/1847碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程2020/10/1848碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程Si3N4基陶瓷球轴承2020/10/1849碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程高纯氧化铝透明陶瓷管2020/10/1850碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程2020/10/1851碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程2020/10/1852碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程现现代代通通信信用用光光缆缆2020/10/1853碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程光光学学纤纤维维胃胃镜镜2020/10/1854碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程用用用用光光光光导导导导纤纤纤纤维维维维做做做做手手手手术术术术，不不不不用用用用开开开开刀刀刀刀2020/10/1855碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程人人造造金金刚刚石石锯锯片片2020/10/1856碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程金刚石钻头金刚石钻头2020/10/1857碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程金刚石金刚石2020/10/1858碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程氧化铝陶瓷制品氧化铝陶瓷制品2020/10/1859碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程氧化锆陶瓷氧化锆陶瓷2020/10/1860碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程F-117F-117是一种单座战斗轰炸机。设计目的是凭隐身性能，突破是一种单座战斗轰炸机。设计目的是凭隐身性能，突破敌火力网，压制敌方防空系统，摧毁严密防守的指挥所、战略敌火力网，压制敌方防空系统，摧毁严密防守的指挥所、战略要地、重要工业目标，还可执行侦察任务，具有一定空战能力。要地、重要工业目标，还可执行侦察任务，具有一定空战能力。2020/10/1861碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程2020/10/1862碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程2020/10/1863碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程2020/10/1864碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程2020/10/1865碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程1、锡和铅两种元素的主要化合价是、锡和铅两种元素的主要化合价是+2和和+4价，价，其中其中+2价锡和价锡和+4价铅元素的化合物均是不稳价铅元素的化合物均是不稳定的，定的，+2价锡离子有强还原性，价锡离子有强还原性，+4价铅离子价铅离子有强氧化性。有强氧化性。写出下列反应的化学方程式：写出下列反应的化学方程式：氯气和锡共热氯气和锡共热-氯气和铅共热氯气和铅共热-PbO2和浓和浓HCl共热共热-能说明能说明Sn2+的还原性比的还原性比Fe2+的强的方程的强的方程式是式是-2020/10/1866碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程2、SiO2和镁粉共热可以制得硅和镁粉共热可以制得硅化镁。硅化镁与盐酸反应就可以化镁。硅化镁与盐酸反应就可以制得制得SiH4，生成的，生成的SiH4在空气在空气中能自燃。试写出此叙述过程中中能自燃。试写出此叙述过程中涉及到的化学方程式。涉及到的化学方程式。2020/10/1867碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程3、下图是石英晶体的平面示意图，它实际上、下图是石英晶体的平面示意图，它实际上是立体的网状结构，其中硅、氧原子个数比是立体的网状结构，其中硅、氧原子个数比为为，原硅酸根离子，原硅酸根离子SiO44-的结构可表的结构可表示为示为；二聚硅酸根离子；二聚硅酸根离子Si2O76-中，中，只有硅氧键，它的结构为只有硅氧键，它的结构为。SiSiSiOOSiSiSiOOSiSiSiOOOOOOOO2020/10/1868碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程4、三硅酸镁被用来治疗胃溃疡，是因、三硅酸镁被用来治疗胃溃疡，是因为该物质不溶于水，服用后中和胃酸作为该物质不溶于水，服用后中和胃酸作用持久。把三硅酸镁用持久。把三硅酸镁Mg2Si3O8nH2O改改成氧化物形成为成氧化物形成为；写；写出和胃酸反应的化学方程式出和胃酸反应的化学方程式(产物都只产物都只含两种元素）。含两种元素）。2020/10/1869碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程5、氮化硅是一种高温陶瓷材料、氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大，熔点高，化，它的硬度大，熔点高，化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300反应反应获得。获得。根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是。A、制汽轮机叶片、制汽轮机叶片B、制有色玻璃、制有色玻璃C、制永久性模具、制永久性模具D、制柴油机、制柴油机写出写出N的原子结构示意图的原子结构示意图，根据元素周期律知识，写，根据元素周期律知识，写出氮化硅的化学式出氮化硅的化学式。氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除HF外，它不跟其它无机酸反外，它不跟其它无机酸反应，试推测该陶瓷被应，试推测该陶瓷被HF腐蚀的化学方程式腐蚀的化学方程式。现用现用SiCl4和和N2在在H2气氛保护下，加强热反应，可得高纯度气氛保护下，加强热反应，可得高纯度的氮化硅，反应式为的氮化硅，反应式为。2020/10/1870碳族元素硅酸盐工业新型无机非金属材料练习题主菜单返回下一页上一页结束课程谢谢您的聆听与观看THANK 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