无机非金属材料2化学课件
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《无机非金属》课件
气相法可以制备出具有超常物理性能的无机非金属材料，但制备过程能耗极高，且 不易控制材料的尺寸和形状。
生物法
生物法是一种利用生物资源来制备无 机非金属材料的方法。
生物法可以制备出具有环保、可持续 性的无机非金属材料，但制备过程较 为复杂，且材料的性能和纯度不易控 制。
生物法通常需要使用微生物或植物提 取物等生物资源作为原料。
详细描述
热容表示材料在温度升高或降低时吸收或释放热量的能力，热导率表示热量在材料中的传导能力。热 膨胀系数表示材料在温度变化时尺寸变化的程度，抗热震性则表示材料在承受温度急剧变化时的稳定 性。
电学性能
总结词
无机非金属材料的电学性能主要包括电导率、介电常数和绝缘性等。
详细描述
电导率表示材料传导电流的能力，介电常数与材料的介电性能有关，绝缘性则表示材料 阻止电流通过的能力。
05
无机非金属材料的挑战 与未来发展
当前无机非金属材料面临的挑战
资源短缺
随着社会的发展，对无机非金属材料的需求量越来越大，而一些关键 资源的短缺问题逐渐凸显出来，如稀土元素、高岭土等。
环境负荷
无机非金属材料的生产过程中往往伴随着较高的能耗和排放，对环境 造成一定的压力，如水泥、玻璃等行业。
技术瓶颈
04
无机非金属材料的应用 实例
建筑领域的应用
总结词
广泛、重要
详细描述
无机非金属材料在建筑领域的应用非常广泛 ，如混凝土、石材、玻璃等，它们是建筑物 的主要构成材料，具有耐久、防火、隔音等 特点，为建筑物的安全和舒适提供了保障。
电子信息领域的应用
要点一
总结词
高科技、前沿
要点二
详细描述
在电子信息领域，无机非金属材料扮演着重要的角色，如 硅半导体材料、陶瓷电子元件等，它们是现代电子工业的 基础，为电子产品的微型化、高性能化提供了技术支持。
生物法
生物法是一种利用生物资源来制备无 机非金属材料的方法。
生物法可以制备出具有环保、可持续 性的无机非金属材料，但制备过程较 为复杂，且材料的性能和纯度不易控 制。
生物法通常需要使用微生物或植物提 取物等生物资源作为原料。
详细描述
热容表示材料在温度升高或降低时吸收或释放热量的能力，热导率表示热量在材料中的传导能力。热 膨胀系数表示材料在温度变化时尺寸变化的程度，抗热震性则表示材料在承受温度急剧变化时的稳定 性。
电学性能
总结词
无机非金属材料的电学性能主要包括电导率、介电常数和绝缘性等。
详细描述
电导率表示材料传导电流的能力，介电常数与材料的介电性能有关，绝缘性则表示材料 阻止电流通过的能力。
05
无机非金属材料的挑战 与未来发展
当前无机非金属材料面临的挑战
资源短缺
随着社会的发展，对无机非金属材料的需求量越来越大，而一些关键 资源的短缺问题逐渐凸显出来，如稀土元素、高岭土等。
环境负荷
无机非金属材料的生产过程中往往伴随着较高的能耗和排放，对环境 造成一定的压力，如水泥、玻璃等行业。
技术瓶颈
04
无机非金属材料的应用 实例
建筑领域的应用
总结词
广泛、重要
详细描述
无机非金属材料在建筑领域的应用非常广泛 ，如混凝土、石材、玻璃等，它们是建筑物 的主要构成材料，具有耐久、防火、隔音等 特点，为建筑物的安全和舒适提供了保障。
电子信息领域的应用
要点一
总结词
高科技、前沿
要点二
详细描述
在电子信息领域，无机非金属材料扮演着重要的角色，如 硅半导体材料、陶瓷电子元件等，它们是现代电子工业的 基础，为电子产品的微型化、高性能化提供了技术支持。
无机非金属材料ppt课件
05
CATALOGUE
无机非金属材料的未来发展趋 势与挑战
发展趋势
01
高性能陶瓷材料
由于其优异的性能，陶瓷材料在许多领域都有广泛的应用，如航空航天
、汽车、医疗等。未来，陶瓷材料的研究将更加深入，应用领域更加广
泛。
02
纳米无机非金属材料
纳米无机非金属材料由于其尺寸效应和量子效应，具有许多优异的性能
THANKS
感谢观看
。随着纳米科技的不断发展，纳米无机非金属材料的研究和应用也将得
到更广泛的推广。
03
绿色无机非金属材料
随着环保意识的不断提高，绿色无机非金属材料将成为未来研究的热点
。这类材料具有低能耗、低污染、高循环利用的特点，符合可持续发展
的要求。
挑战与问题
材料性能的提升
尽管陶瓷等无机非金属材料的性能已经有所提升，但是与金属材料相比，仍然存在一定的 差距。因此，提高无机非金属材料的性能是当前面临的一个重要挑战。
02
CATALOGUE
无机非金属材料的性质与用途
性质
01
02
03
04
一般性质
无机非金属材料具有较高的熔 点、硬度，良好的化学稳定性
，但脆性较大。
力学性质
无机非金属材料具有较高的抗 压强度、抗拉强度，耐磨性较
好，但韧性较差。
电学性质
无机非金属材料具有较好的绝 缘性能和导热性能。
光学性质
无机非金属材料具有较好的光 学性能，如透光性、反射性等
根据性质和用途，无机非金属材料可 分为陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料等 几大类。
无机非金属材料的重要性
无机非金属材料在国民经济发展中扮演着重要角色，特别是 在高技术领域，如航空航天、电子、新能源等领域具有不可 替代的作用。
高中化学第二单元功能各异的无机非金属材料精品PPT多媒体课件
现象：试管内壁
[想一想]
产生光亮的银镜
银镜反应的原理是什么?如#43; +NH3 · H2O= AgOH↓+NH4+ AgOH+2 NH3· H2O= [Ag(NH3)2]+ +OH- +2H2O
(2)银镜反应：
水浴加热
2[Ag(NH3)2]+ +CH2 （OH） (CHOH)4CHO+2OH- →
教材P100
NO.1~3 NO.5
2006.11.30
2、镀膜玻璃
在玻璃表面镀上金属(如铝、
银)膜可以制得.既美观又可阻 挡红外线、紫外线的穿透。
[活动与探究]
[教材P96活动与探究]
制作镀银小试管
：在一支洁净的试管里，加入2%硝酸 银溶液2mL，振荡试管，同时加入2% 稀氨水，直到析出的沉淀恰好溶解为 止。所得澄清溶液就是银氨溶液。在 盛着银氨溶液的试管里，加入10%葡 萄糖溶液1mL，把试管放入热水浴里 加热，观察现象。
答案 B、C
2、从给的四个词中选出一个与陶瓷、玻 璃、水泥同类的一项是 A、光导纤维 B、有机玻璃 C、钢化玻璃 D、砖瓦
答案： D
3、石灰石在自然界中储量丰富，是许多 工业的重要原料，但制取下列物质不需要 石灰石的是 A、制玻璃 B、制陶瓷 C、制水泥 D、制漂白精
答案 B、C
2、从给的四个词中选出一个与陶瓷、玻 璃、水泥同类的一项是 A、光导纤维 B、有机玻璃 C、钢化玻璃 D、砖瓦
答案： D
3、石灰石在自然界中储量丰富，是许多 工业的重要原料，但制取下列物质不需要 石灰石的是 A、制玻璃 B、制陶瓷 C、制水泥 D、制漂白精
无机非金属材料 第二课时课件 2022-2023学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
C60的发现
1985，美国化学家斯莫利和柯尔以及英国化学家克鲁特，通过激光照射石墨实验， 发现新型单质C60分子。并在建筑设计师富勒设计球形建筑的启发下，绘制出由20个正 六边形和12个正五边表 构成的“笼状”分子 结构，并把它命名为“富勒烯”，因分子 结构形似足球，又称为“足球烯”。
1996年三个获诺贝尔化学奖。
情境导入
看到计算机的芯片，传导电话的光缆，化学实验 的玻璃仪器，你能想象得出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无机非金属材料。
第五章 化工生产中的重要非金属元 第三节 无机非金属材料
第二课时 新型无机非金属材料
类比
H2S+CuSO4==CuS +H2SO4
由于该反应有CuS脱离体系，促进反应进行。并非弱酸制强酸
沙子
石英砂
SiO2
玛瑙
水晶
2.二氧化硅
⑴ 存在形式 结晶形：石英、水晶、玛瑙、沙子 无定形： 硅藻土
统称硅石
⑵ 物理性质 熔沸点高、硬度大、不溶于水 （3）空间构型：硅氧四面体（空间网状）
玛瑙
SiO2是二氧化硅的化学式(表示组成)而 不是分子式，没有SiO2分子，它是原 子晶体
粗硅在高温下跟氯 气反应生成一种液体
SiO2+2C =18=0=0=~=20=0=0=℃= Si+2CO↑
物目质前，提经得蒸最馏纯提的纯元后素，是半导体材料硅S。i+3HCl ==30=0=℃= SiHCl3+H2↑
再用氢其气纯还度原已制达得到纯12个“9”，即99.9999999999%。
硅。
杂质含量不超过一千万亿分之S一iHC。l3+H2 1=1=0=0=℃= Si+3HCl
1985，美国化学家斯莫利和柯尔以及英国化学家克鲁特，通过激光照射石墨实验， 发现新型单质C60分子。并在建筑设计师富勒设计球形建筑的启发下，绘制出由20个正 六边形和12个正五边表 构成的“笼状”分子 结构，并把它命名为“富勒烯”，因分子 结构形似足球，又称为“足球烯”。
1996年三个获诺贝尔化学奖。
情境导入
看到计算机的芯片，传导电话的光缆，化学实验 的玻璃仪器，你能想象得出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无机非金属材料。
第五章 化工生产中的重要非金属元 第三节 无机非金属材料
第二课时 新型无机非金属材料
类比
H2S+CuSO4==CuS +H2SO4
由于该反应有CuS脱离体系，促进反应进行。并非弱酸制强酸
沙子
石英砂
SiO2
玛瑙
水晶
2.二氧化硅
⑴ 存在形式 结晶形：石英、水晶、玛瑙、沙子 无定形： 硅藻土
统称硅石
⑵ 物理性质 熔沸点高、硬度大、不溶于水 （3）空间构型：硅氧四面体（空间网状）
玛瑙
SiO2是二氧化硅的化学式(表示组成)而 不是分子式，没有SiO2分子，它是原 子晶体
粗硅在高温下跟氯 气反应生成一种液体
SiO2+2C =18=0=0=~=20=0=0=℃= Si+2CO↑
物目质前，提经得蒸最馏纯提的纯元后素，是半导体材料硅S。i+3HCl ==30=0=℃= SiHCl3+H2↑
再用氢其气纯还度原已制达得到纯12个“9”，即99.9999999999%。
硅。
杂质含量不超过一千万亿分之S一iHC。l3+H2 1=1=0=0=℃= Si+3HCl
必修二第五章第三节无机非金属材料课件高一化学人教版(2019)必修第二册
化学性质
Si+2F2 == SiF4
Si+4HF == SiF4↑+2H2↑
高温
Si+O2==SiO2
一、硅酸盐材料 2、硅、二氧化硅
二氧化硅的物理性质
无色、 高熔点、 硬度强、 不导电
一、硅酸盐材料 2、硅、二氧化硅
二氧化硅的化学性质
SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O
无机非金属材料 金属材料
传统无机非金属材料 新型无机非金属材料
高分子材料：塑料、合成橡胶、合成纤维
传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料，在日常生活中随处可见。 如制作餐具的陶瓷、窗户上的玻璃、建筑用的水泥等。
1、硅酸盐
一、硅酸盐材料
(1)结构：
在硅酸盐中，Si和O构成了_硅__氧__四__面__体_，Si在中心，O在接。其结 构示意图为
1、硅酸盐
（2）特种玻璃
在玻璃中加入的元 素或物质
玻璃特性
用途
含铅原料
光学玻璃：_透__光__性_好，制造眼镜、照相机和光
折射率_高_
学仪器的透镜
硼酸盐
耐化__学__腐__蚀__、耐温度 制造可用于实验室使
急__剧__变__化__
用的玻璃仪器
金属氧化物或盐
彩色玻璃
用于建__筑__和__装__饰__
一、硅酸盐材料
[答案] (1)硅 (2)光导纤维 二氧化硅 (3)黏土 硅酸盐
再见
[拓展链接] 由原料和玻璃的成分及反应条件“熔融”，可知反应的化学方 程式为 SiO2＋Na2CO3=高==温==Na2SiO3＋CO2↑，SiO2＋CaCO3=高==温== CaSiO3＋CO2↑。
Si+2F2 == SiF4
Si+4HF == SiF4↑+2H2↑
高温
Si+O2==SiO2
一、硅酸盐材料 2、硅、二氧化硅
二氧化硅的物理性质
无色、 高熔点、 硬度强、 不导电
一、硅酸盐材料 2、硅、二氧化硅
二氧化硅的化学性质
SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O
无机非金属材料 金属材料
传统无机非金属材料 新型无机非金属材料
高分子材料：塑料、合成橡胶、合成纤维
传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料，在日常生活中随处可见。 如制作餐具的陶瓷、窗户上的玻璃、建筑用的水泥等。
1、硅酸盐
一、硅酸盐材料
(1)结构：
在硅酸盐中，Si和O构成了_硅__氧__四__面__体_，Si在中心，O在接。其结 构示意图为
1、硅酸盐
（2）特种玻璃
在玻璃中加入的元 素或物质
玻璃特性
用途
含铅原料
光学玻璃：_透__光__性_好，制造眼镜、照相机和光
折射率_高_
学仪器的透镜
硼酸盐
耐化__学__腐__蚀__、耐温度 制造可用于实验室使
急__剧__变__化__
用的玻璃仪器
金属氧化物或盐
彩色玻璃
用于建__筑__和__装__饰__
一、硅酸盐材料
[答案] (1)硅 (2)光导纤维 二氧化硅 (3)黏土 硅酸盐
再见
[拓展链接] 由原料和玻璃的成分及反应条件“熔融”，可知反应的化学方 程式为 SiO2＋Na2CO3=高==温==Na2SiO3＋CO2↑，SiO2＋CaCO3=高==温== CaSiO3＋CO2↑。
人教版高中化学必修二 无机非金属材料 化工生产中的重要非金属元素课件
第三节 无机非金属材料
第五章 化工生产中的重要非金属元素
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.知道硅及其化合物在材料家族中的应用，增强关注社会的意识和责任感。
×
√
√
√
√
√
1.传统的玻璃、陶瓷都是硅酸盐产品，根据你的观察和使用经验，将它们的主要物理性质和化学性质填入下表。
材料
物理性质
化学性质
玻璃
陶瓷
硬度大、耐磨损、耐高温、较脆
很稳定
硬度大、耐磨损、耐高温
很稳定
2.硅酸钠(俗名泡花碱)是一种最简单的硅酸盐。(1)硅酸钠易溶于水，其水溶液俗称 ，具有 强、耐 等特性，常用作黏合剂和防火剂。
核心素养发展目标
二、新型无机非金属材料
一、传统无机非金属材料——硅酸盐材料
传统无机非金属材料——硅酸盐材料
01
1.硅酸盐及其结构(1)硅酸盐的概念硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。它们种类繁多、组成各异、结构复杂，在自然界中广泛存在。(2)硅酸盐的结构
在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧四面体，其结构如图所示。每个Si结合 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 相互连接，每个 为两个四面体所共有，与 个Si相结合。
知识自主梳理
黏土、石灰石
知识自主梳理
知识自主梳理
知识自主梳理
知识自主梳理
知识自主梳理
知识自主梳理
典例1
（2020·北海市北海中学高一期末）下列有关硅及其化合物的描述不正确的是A．SiO2可作半导体材料B．SiO2不与盐酸、硫酸反应，却能与氢氟酸发生反应C．普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英为原料制成的D．盛装NaOH溶液的试剂瓶不用玻璃塞的原因是因为玻璃塞与NaOH溶液反应【答案】A【解析】A．二氧化硅晶体具有导光性，所以SiO2可用于制造光导纤维，单晶硅可做半导体材料，故A错误；B．二氧化硅不与盐酸硫酸反应，但可以与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，故B正确；C．生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英，在高温下，碳酸钠、碳酸钙和二氧化硅反应分别生成硅酸钠、硅酸钙，故C正确；D．二氧化硅能与NaOH溶液反应生成硅酸钠，能把玻璃塞和玻璃瓶粘在一起，故D正确。故选A。
5.3.1 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
——
二氧化硅(SiO2) SiO2+Na2O == Na2SiO3
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
——
高温 Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑
高温 CaCO3 +SiO2 === CaSiO3 + CO2↑
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
教师导学 新型无机非金属材料
训练验学
4．下列有关硅的化合物说法正确的是 ( B )
A．SiO2与CO2相似，由一个硅原子和两个氧原子构成一个SiO2分子 B．硅酸盐一般不溶于水，它是水泥、陶瓷、玻璃的主要成分 C．H2SiO3既可由SiO2溶于水制得，也可由Na2SiO3和其他酸(如盐酸) 反应制得 D．SiO2是酸性氧化物，能和碱反应，不能和酸反应
熔沸点高、硬度大、不溶于水
①酸性氧化物
SiO2 不能与水反
应生成硅酸
与与强碱碱性溶氧液化反物应反：应：SiSOiO2+22+NNaOa2HO==高N=温=a=2SNiOa32S+iOH32O
H2SiO②3 弱氧化性 与碳酸盐反应
高温
高温 SiO2 + Na2CO3 高==温= Na2SiO3 +CO2 ↑ SiO2 + CaCO3 ==== CaSiO3 +CO2 ↑
工业生产玻 璃原理
主要成分：
Na2SiO③3 特S性iO：2 +与2CHF=反==应== Si + 2CO↑ 用途：制粗硅
SiO2、CaSiO3、Na2SiO3
SiO2 + 4HF == SiF4↑+2H2O 用途：刻蚀玻璃 ——唯一能与SiO2反应的酸
二氧化硅(SiO2) SiO2+Na2O == Na2SiO3
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
——
高温 Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑
高温 CaCO3 +SiO2 === CaSiO3 + CO2↑
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
教师导学 新型无机非金属材料
训练验学
4．下列有关硅的化合物说法正确的是 ( B )
A．SiO2与CO2相似，由一个硅原子和两个氧原子构成一个SiO2分子 B．硅酸盐一般不溶于水，它是水泥、陶瓷、玻璃的主要成分 C．H2SiO3既可由SiO2溶于水制得，也可由Na2SiO3和其他酸(如盐酸) 反应制得 D．SiO2是酸性氧化物，能和碱反应，不能和酸反应
熔沸点高、硬度大、不溶于水
①酸性氧化物
SiO2 不能与水反
应生成硅酸
与与强碱碱性溶氧液化反物应反：应：SiSOiO2+22+NNaOa2HO==高N=温=a=2SNiOa32S+iOH32O
H2SiO②3 弱氧化性 与碳酸盐反应
高温
高温 SiO2 + Na2CO3 高==温= Na2SiO3 +CO2 ↑ SiO2 + CaCO3 ==== CaSiO3 +CO2 ↑
工业生产玻 璃原理
主要成分：
Na2SiO③3 特S性iO：2 +与2CHF=反==应== Si + 2CO↑ 用途：制粗硅
SiO2、CaSiO3、Na2SiO3
SiO2 + 4HF == SiF4↑+2H2O 用途：刻蚀玻璃 ——唯一能与SiO2反应的酸
无机非金属材料资料 (2)
烧成
表面处理
对无机非金属材料的表面进行涂层、 镀膜或涂覆等处理，以提高其耐腐蚀 性、耐磨性和装饰性。
在高温下对坯体或部件进行烧结或熔 融，以实现材料的致密化和稳定性。
性能优化
成分优化
通过调整原料成分和制备工艺参数，优化无机非金属材料的物理、化学和机械性 能。
复合增强
将两种或多种无机非金属材料进行复合，实现优势互补和性能增强，如陶瓷基复 合材料、玻璃纤维增强复合材料等。
废弃物资源化利用
对无机非金属材料的废弃物进行资源化利用，减少对环境的负担，实现可持续发展。
市场与应用领域的拓展
新能源领域
随着新能源产业的快速发展，无机非金属材料在太阳能电池、风力发电机叶片等领域的 应用逐渐增多。
生物医学领域
无机非金属材料在生物医学领域的应用逐渐拓展，如生物陶瓷、生物玻璃等在牙齿种植、 骨修复等领域的应用。
制备方法
固相法
通过高温或化学反应将原料转化为无机非金属材料，如烧结、熔 融、水热合成等。
气相法
利用化学反应或物理过程将气体物质转化为无机非金属材料，如化 学气相沉积、物理气相沉积等。
液相法
利用溶胶-凝胶法、沉淀法等方法将液体物质转化为无机非金属材 料。
加工工艺
成型
将制备好的无机非金属材料加工成所 需形状和尺寸的坯体或部件，如压制 成型、注射成型、挤压成型等。
抗蠕变性
某些无机非金属材料在高温下仍能保持较 好的稳定性，不易变形，这使得它们在高 温环境下具有较好的应用前景。
热学性能
良好的隔热性能 耐高温性能 热膨胀性 抗热震性
无机非金属材料的热导率较低，具有良好的隔热性能，可用于 制作保温材料。
许多无机非金属材料能够承受高温，如耐火材料、陶瓷等，可 以在高温环境下保持其结构和性能的稳定性。
5.3无机非金属材料精品实用课件下学期高一化学人教版必修第二册
一、 硅酸盐材料 ----传统无机非金属材料
陶瓷
玻璃
水泥
【学生活动 三 】
阅读教材20页 1 陶瓷 ，结合日常接触的陶瓷器皿思考并
回答下列问题：
志器不大真 者则声心必不闳热，，志心高不者热意则必功远不。贤。 无一钱个之 人人如脚果杆胸硬无，大有志钱，之既人使骨再头有酥壮。丽的举动也称不上是伟人。
丈夫志气薄，儿女安得知?
天才是由于对事业的金热爱属感而材发展料起来的的奇，简特直可性以说能天才及。 其在高科技领域所发挥的重要作用。
得意时应善待他人，因为你失意时会需要他们。 寄言燕雀莫相唣，自有云霄万里高。 强行者有志。 壮志与毅力是事业的双翼。 寄言燕雀莫相唣，自有云霄万里高。
核心素养 无钱之人脚杆硬，有钱之人骨头酥。
含量
存在 存在形态
地壳中 居第_二__位
__氧__化__物___ _和__硅__酸__盐___
第三周期、 第ⅣA族
自然界的硅：不存在单质硅
二、 新型无机非金属材料 (2) 硅的应用 导电性介于导体和绝缘体之间 半导体材料、 计算机芯片、硅太阳能电池等
硅晶片用于生产芯片 (3) 硅的工业制取
高温 SiO2+2C === Si+2CO↑
氮化硅陶瓷
氧化铝陶瓷
结 构 陶 瓷
二氧化锆
【学生活动 七 】 阅读教材23、24页 新型无机非金属材料 3 碳纳米材料思考 并回答下列问题：
1.碳纳米材料主要包括哪些物质？主要用途？ 2.碳纳米管的性能？主要用途？ 3.石墨烯的性能？主要用途？
二、 新型无机非金属材料
3.碳纳米材料
碳纳米材料是近年来人们十分关注的一类新型无机非金属材料， 主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等，在能源、信息、医药等领 域有着广阔的应用前景。
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第二课时
孙应伦 2021/3/26
二、新型无机非金属材料
学习提纲： 1、什么是传统无机非金属材料？有什么
优点和弱点？ 2、什么是新型无机非金属材料？有哪些
特征？ 3、高温结构陶瓷有什么特性和用途？ 4、光导纤维有什么特性和用途？
新华网北京2月2日电1 日，“哥伦比亚号”航 天飞机在美国东部时间9 时(北京时间22时)许返 回地面过程中与地面控 制中心失去了联系，后 在得克萨斯州中北部地 区上空解体坠毁，航天 飞机上的7名宇航员全部 遇难。这是1月16日美 国“哥伦比亚号”航天 飞机在肯尼迪航天中心 发射升空时的资料照片
米跑道的起跑线上，停放着两辆坦克，一辆装有 500马力的钢质发动机，而另一辆装有同样马力
的陶瓷发动机。陶瓷发动机果然身手不凡，那辆 坦克仅用了19秒钟就首先到达终点，而钢质发动 机坦克在充分预热运转后，用了26秒才跑完全程。
其奥秘就在于陶瓷发动机的热效率高，不仅可节 省30％的热能，而且工作功率比钢质发动机提高 45％以上。另外，陶瓷发动机无需水冷系统，其
氮化硅陶瓷 （Si3N4 ）
是灰白色固体， 硬度为9，是最 硬的材料之一。 它的导热性好且 膨胀系数小，可 经受低温高温、 骤冷骤热反复上 千次的变化而不 破坏，因此是十 分理想的高温结 构材料。
科技人员发现，如果用耐高温的陶瓷，如氮化
硅陶瓷等代替合金钢制造陶瓷发动机，其工作温 度可达1300℃～1500℃。 美国军方曾做过一次有趣的实验：在演习场200
3、高温烧结陶瓷：
特点：耐高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐 磨损、密度小
种类：氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硼陶瓷
4、光导纤维
P156 三、1，2 四、1，2
43.欲望得不到满足痛苦；欲望一旦满足就无聊，生命就是在痛苦和无聊之间摇摆。 40.努力和遗憾，哪个更痛苦? 69.我是我一生的主角，我还不想死。 37.一个人能走多远，要看他有谁同行；一个人有多优秀，要看他有谁指点；一个人有多成功，要看他有谁相伴。 50.如果你觉得过去很辉煌，那只能说明你现在做的不够好。 84.你所做的事情，也许暂时看不到成果，但不要灰心或焦虑，你不是没有进步，而是在扎根！ 80.竞争不是比谁努力，而是比谁更努力。 34.活在昨天的人失去过去，活在明天的人失去未来，活在今天的人拥有过去和未来。 31.人生的胜者决不会在挫折面前失去勇气。 41.懒汉的头脑是魔鬼的工厂。 85.有志之人立长志，无志之人长立志。 3.自己想要的东西，要么奋力直追，要么干脆放弃。不要做思想上的巨人，行动上的矮子！别总是逢人就喋喋不休的表决心或者哀怨不断，做别人茶余饭后的笑点。 1.别让明天的你，讨厌今天的自己，而每一个今日，都是你曾经幻想的明天，请为这个今天而努力！ 83.形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若
一根头发丝细的光纤能一次传送625 000 路 电话；一公里光纤才重27克，造价为1万元 左右。
医疗上用 光纤作内 窥镜
知识竞答
1、传统无机非金属材料有什么优点和弱点？新型无机非 金属材料有哪些主要特点?
传统无机非金属材料具有抗腐蚀、耐高温等许多优点，但 也有质脆、经不起热冲击等弱点。 新型无机非金属材料主要特点： a、能承受高温，强度高 b、具有电学特性 c、具有光学特性 d、具有生物功能。
作为高温结构陶瓷,日
益受到人们的重视。
它最适宜的应用领域
是高温、耐磨和耐蚀
的环境,现已用作火箭
喷嘴,热电偶保护管,
热交换器和耐磨、耐 蚀的零件。
碳化硅制成的涡轮叶片
生 物 陶 瓷
光导纤维
光通信是当代新技术革命的重要内容，也是信息社会的重 要标志。光通信的关键是性能优异的光导纤维。光导纤维 要求质轻，柔软弯曲自如，传光效率高，抗机械振动，耐 蚀性好，能量损耗小，抗（雷电）干扰力强，保密性好。
知识竞答
2、用金属做材料有什么弱点？
易受腐蚀、在高温时不耐氧化等。
3、高温结构陶瓷有什么优点？
能经受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、 密度小等优点。 4、生物陶瓷在医疗上有何用途？
可直接植于人体内，如制成人造牙齿、人造骨骼、人造心 脏瓣膜等
课堂练习
1、下列物质中，不属于新型无机非金属材料的是：
密度也只有钢的一半左右，这对减小发动机自身 重量也有重要意义。
步兵战车用绝热陶瓷发动机 可使其不易被红外探 测器发现并被红外制导武器所摧毁，提高了生存率
碳化硅SiC,俗称金刚
砂。熔点高(2450℃),
硬度大(9.2),是重要
的工业磨料。如其中
掺入某些杂质,会使之
出现半导体,作为高温
半导体,用于电热元件。
A、普通A玻璃
B、氧化铝陶瓷
C、光导纤维
D、氮化硅陶瓷
2、制造光导纤维的ຫໍສະໝຸດ 料是：A、碳酸钙B、硅酸钠D
C、普通纤维
D、二氧化硅
小结
二、新型无机非金属材料：
1、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
2、新型无机非金属材料的特征：
a、能承受高温，强度高
b、具有电学特性
c、具有光学特性
d、具有生物功能
大约在哥伦比亚号点火起飞的81秒之后，外部燃 料箱附着点附近的物体脱落，击中了航天飞机左侧 机翼的底部。
为什么航天飞机上 的防护片受损会导 致这个悲剧呢?
防护片是什么材料 制成的呢?
氧化铝陶瓷（人 造刚玉 Al2O3）
熔点高，可作高 级耐火材料；
硬度高，可作研 磨材料。
经特殊烧结，可 制成微晶氧化铝， 透光性很强，用 作高压钠灯灯管 等高温透明部件。
孙应伦 2021/3/26
二、新型无机非金属材料
学习提纲： 1、什么是传统无机非金属材料？有什么
优点和弱点？ 2、什么是新型无机非金属材料？有哪些
特征？ 3、高温结构陶瓷有什么特性和用途？ 4、光导纤维有什么特性和用途？
新华网北京2月2日电1 日，“哥伦比亚号”航 天飞机在美国东部时间9 时(北京时间22时)许返 回地面过程中与地面控 制中心失去了联系，后 在得克萨斯州中北部地 区上空解体坠毁，航天 飞机上的7名宇航员全部 遇难。这是1月16日美 国“哥伦比亚号”航天 飞机在肯尼迪航天中心 发射升空时的资料照片
米跑道的起跑线上，停放着两辆坦克，一辆装有 500马力的钢质发动机，而另一辆装有同样马力
的陶瓷发动机。陶瓷发动机果然身手不凡，那辆 坦克仅用了19秒钟就首先到达终点，而钢质发动 机坦克在充分预热运转后，用了26秒才跑完全程。
其奥秘就在于陶瓷发动机的热效率高，不仅可节 省30％的热能，而且工作功率比钢质发动机提高 45％以上。另外，陶瓷发动机无需水冷系统，其
氮化硅陶瓷 （Si3N4 ）
是灰白色固体， 硬度为9，是最 硬的材料之一。 它的导热性好且 膨胀系数小，可 经受低温高温、 骤冷骤热反复上 千次的变化而不 破坏，因此是十 分理想的高温结 构材料。
科技人员发现，如果用耐高温的陶瓷，如氮化
硅陶瓷等代替合金钢制造陶瓷发动机，其工作温 度可达1300℃～1500℃。 美国军方曾做过一次有趣的实验：在演习场200
3、高温烧结陶瓷：
特点：耐高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐 磨损、密度小
种类：氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硼陶瓷
4、光导纤维
P156 三、1，2 四、1，2
43.欲望得不到满足痛苦；欲望一旦满足就无聊，生命就是在痛苦和无聊之间摇摆。 40.努力和遗憾，哪个更痛苦? 69.我是我一生的主角，我还不想死。 37.一个人能走多远，要看他有谁同行；一个人有多优秀，要看他有谁指点；一个人有多成功，要看他有谁相伴。 50.如果你觉得过去很辉煌，那只能说明你现在做的不够好。 84.你所做的事情，也许暂时看不到成果，但不要灰心或焦虑，你不是没有进步，而是在扎根！ 80.竞争不是比谁努力，而是比谁更努力。 34.活在昨天的人失去过去，活在明天的人失去未来，活在今天的人拥有过去和未来。 31.人生的胜者决不会在挫折面前失去勇气。 41.懒汉的头脑是魔鬼的工厂。 85.有志之人立长志，无志之人长立志。 3.自己想要的东西，要么奋力直追，要么干脆放弃。不要做思想上的巨人，行动上的矮子！别总是逢人就喋喋不休的表决心或者哀怨不断，做别人茶余饭后的笑点。 1.别让明天的你，讨厌今天的自己，而每一个今日，都是你曾经幻想的明天，请为这个今天而努力！ 83.形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若
一根头发丝细的光纤能一次传送625 000 路 电话；一公里光纤才重27克，造价为1万元 左右。
医疗上用 光纤作内 窥镜
知识竞答
1、传统无机非金属材料有什么优点和弱点？新型无机非 金属材料有哪些主要特点?
传统无机非金属材料具有抗腐蚀、耐高温等许多优点，但 也有质脆、经不起热冲击等弱点。 新型无机非金属材料主要特点： a、能承受高温，强度高 b、具有电学特性 c、具有光学特性 d、具有生物功能。
作为高温结构陶瓷,日
益受到人们的重视。
它最适宜的应用领域
是高温、耐磨和耐蚀
的环境,现已用作火箭
喷嘴,热电偶保护管,
热交换器和耐磨、耐 蚀的零件。
碳化硅制成的涡轮叶片
生 物 陶 瓷
光导纤维
光通信是当代新技术革命的重要内容，也是信息社会的重 要标志。光通信的关键是性能优异的光导纤维。光导纤维 要求质轻，柔软弯曲自如，传光效率高，抗机械振动，耐 蚀性好，能量损耗小，抗（雷电）干扰力强，保密性好。
知识竞答
2、用金属做材料有什么弱点？
易受腐蚀、在高温时不耐氧化等。
3、高温结构陶瓷有什么优点？
能经受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、 密度小等优点。 4、生物陶瓷在医疗上有何用途？
可直接植于人体内，如制成人造牙齿、人造骨骼、人造心 脏瓣膜等
课堂练习
1、下列物质中，不属于新型无机非金属材料的是：
密度也只有钢的一半左右，这对减小发动机自身 重量也有重要意义。
步兵战车用绝热陶瓷发动机 可使其不易被红外探 测器发现并被红外制导武器所摧毁，提高了生存率
碳化硅SiC,俗称金刚
砂。熔点高(2450℃),
硬度大(9.2),是重要
的工业磨料。如其中
掺入某些杂质,会使之
出现半导体,作为高温
半导体,用于电热元件。
A、普通A玻璃
B、氧化铝陶瓷
C、光导纤维
D、氮化硅陶瓷
2、制造光导纤维的ຫໍສະໝຸດ 料是：A、碳酸钙B、硅酸钠D
C、普通纤维
D、二氧化硅
小结
二、新型无机非金属材料：
1、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
2、新型无机非金属材料的特征：
a、能承受高温，强度高
b、具有电学特性
c、具有光学特性
d、具有生物功能
大约在哥伦比亚号点火起飞的81秒之后，外部燃 料箱附着点附近的物体脱落，击中了航天飞机左侧 机翼的底部。
为什么航天飞机上 的防护片受损会导 致这个悲剧呢?
防护片是什么材料 制成的呢?
氧化铝陶瓷（人 造刚玉 Al2O3）
熔点高，可作高 级耐火材料；
硬度高，可作研 磨材料。
经特殊烧结，可 制成微晶氧化铝， 透光性很强，用 作高压钠灯灯管 等高温透明部件。