第六章非金属材料化学
化学非金属知识点总结
化学非金属知识点总结一、非金属的性质1. 导电性非金属通常不具有良好的导电性。
这是因为非金属元素的价电子较多，通常与其他非金属元素或金属元素形成共价键，而共价键不利于电子的流动。
例如氧气、氮气、氢气等都是不导电的非金属，它们在纯净的状态下无法导电。
2. 延展性和韧性非金属一般不具有金属的延展性和韧性。
大多数非金属元素是脆性的，即在外力作用下容易发生断裂。
例如碳的最稳定的形式－石墨是层状结构、导电性能好、韧性好，而另一种同素异形体－金刚石却是透明的、脆性的。
3. 熔点和沸点非金属的熔点和沸点较低，通常为固体。
例如氧气的熔点为-218.79°C，沸点为-182.96°C；氮气的熔点为-210°C，沸点为-196°C，而卤素的熔点和沸点均在常温下。
非金属的这一特性与其分子间的势能相对较小，分子间的相互作用力相对较弱有关。
4. 光泽非金属的表面易于变得粗糙，表现出磨砂的外表，不光滑，无光泽。
这与金属的光泽性相对应，是金属与非金属的一个显著区别。
5. 氧化还原性非金属元素常常表现出较强的氧化还原性。
在化学反应中，非金属元素通常是被氧化剂氧化，或者它们是还原剂，可以还原其他物质。
6. 酸碱性非金属元素大多数是酸性的。
例如氧气形成酸性氧化物，氮气形成氮化物，硫形成硫化物等。
这与金属形成碱性氧化物的性质相反。
二、非金属的分类非金属根据其化学性质和存在状态的不同，可以分为气态非金属、固态非金属和液态非金属。
1. 气态非金属气态非金属是指在标准大气压下为气态的非金属元素。
常见的气态非金属有氧气（O2）、氮气（N2）、氢气（H2）、氯气（Cl2）等。
这些气态非金属广泛存在于自然界中，对于生物的生长、大气的成分、化学反应等都具有重要作用。
2. 固态非金属固态非金属是指在常温常压下为固态的非金属元素。
常见的固态非金属有碳（C）、硫（S）、磷（P）、硒（Se）等。
这些固态非金属在自然界中广泛分布，对于生物的组成、材料的制备、化学反应等也都具有重要的作用。
常用非金属材料
常用非金属材料非金属材料包括除金属材料以外几乎所有的材料，主要有各类高分子材料（塑料、橡胶、合成纤维、部分胶粘剂等）、陶瓷材料（各种陶器、瓷器、耐火材料、玻璃、水泥及近代无机非金属材料等）和各种复合材料等。
本章主要介绍高分子材料、陶瓷和复合材料。
工程材料仍然以金属材料为主，这大概在相当长的时间内不会改变。
但近年来高分子材料、陶瓷等非金属材料的急剧发展，在材料的生产和使用方面均有重大的进展，正在越来越多地应用于各类工程中。
非金属材料已经不是金属材料的代用品，而是一类独立使用的材料，有时甚至是一种不可取代的材料。
第一节高分子材料高分子材料又称为高聚物，通常，高聚物根据机械性能和使用状态可分为橡胶、塑料、合成纤维、胶粘剂和涂料等五类。
各类高聚物之间并无严格的界限，同一高聚物，采用不同的合成方法和成型工艺，可以制成塑料，也可制成纤维，比如尼龙就是如此。
而象聚氨酯一类的高聚物，在室温下既有玻璃态性质，又有很好的弹性，所以很难说它是橡胶还是塑料。
一、塑料按照应用范围，塑料分为三种。
1．通用塑料通用塑料主要包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料和氨基塑料等六大品种。
这一类塑料的特点是产量大、用途广、价格低，它们占塑料总产量的3/4以上，大多数用于日常生活用品。
其中，以聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯这四大品种用途最广泛。
（1）聚乙烯（PE）生产聚乙烯的原料均来自于石油或天然气，它是塑料工业产量最大的品种。
聚乙烯的相对密度小（0.91～0.97），耐低温，电绝缘性能好，耐蚀性好。
高压聚乙烯质地柔软，适于制造薄膜；低压聚乙烯质地坚硬，可作一些结构零件。
聚乙烯的缺点是强度、刚度、表面硬度都低，蠕变大，热膨胀系数大，耐热性低，且容易老化。
（2）聚氯乙烯（PVC）聚氯乙烯是最早工业生产的塑料产品之一，产量仅次于聚乙烯，广泛用于工业、农业和日用制品。
聚氯乙烯耐化学腐蚀、不燃烧、成本低、加工容易；但它耐热性差冲击强度较低，还有一定的毒性。
【同济大学材料科学与工程学院】无机非金属材料的结构特征
立方ZnS
（1）AX型晶体 （六方ZnS型）
某些纤锌矿型结构的物质，由于结构中不存 在对称中心，使得晶体具有热释电性。
热释电效应：在热平衡条件下，电介质 因自发极化要产生表面束缚电荷，这种 电荷被来自空气中附集于电介质表面上 的自由电荷所补偿，其电不能显现出 来，，当温度发生变化，由温度变化引 起电介质的极化状态的改变不能及时被 来自电介质表面上的自由电荷所补偿， 使电介质对外显电性。Ps=p T（具 有自发极化的晶体）
晶体的热释性与其内部的自发极化有关，但 是这种晶体在常温与常压下被附着于晶体表 面的自由表面电荷所掩盖，只有当晶体加热 时才表现出来。故得其名。
热释电晶体可以用于红外探测器。
（2） AX2型晶体 （萤石型，CaF2）
AB2型化合物，
rc/ra>0.732（0.85）
配位数：8：4
Ca2+作立方紧密堆积，
（2）萤石的解理性
由于萤石结构中有一半的立方体空隙没有被 Ca2+填充，所以，在（111）面网上存在 着相互毗邻的同号离子层，其静电斥力将其 主要作用，导致晶体在平行于（111）面网 方向上容易发生解理，因此，萤石常呈八面 体解理。而NaCl晶体却无此性能。
（4）ABO3型晶体
（a）CaTiO3晶体结构；（b） CaTiO3晶体结构中配位多面体 的连接方式和Ca2+的12配位
三、 凝固的渐变性和可逆性
VQ
液体
过冷液体
A
B 由熔融态向玻璃态转
K
变的过程是可逆的与
M
F
渐变的，这与熔体的
E 玻璃态
晶体
C
结晶过程有明显区别。
D
Tg
TM
冷却速率会影响Tg大小，快冷时Tg较慢冷时高， K点在F点前。Fulda测出Na－Ca－Si玻璃：
第六章非金属材料的耐蚀性能
• 非金属材料由非金属元素或化合物构成的材料。 • 自19世纪以来，随着生产和科学技术的进步，尤 其是无机化学和有机化学工业的发展，人类以天 然的矿物、植物、石油等为原料，制造和合成了 许多新型非金属材料，如水泥、人造石墨、特种 陶瓷、合成橡胶、合成树脂（塑料）、合成纤维 等。这些非金属材料因具有各种优异的性能，为 天然的非金属材料和某些金属材料所不及，从而 在近代工业中的用途不断扩大，并迅速发展。
桐油与呋喃聚合反应精制生成的新型涂料。 不含对人体危害的任何有害物质。是利用桐油的 干燥快、比重轻、光泽度好、附着力强等优异性 能。增强柔韧性、耐冲击性和附着力，具有耐高 温、防腐蚀、防水、耐酸碱、绝缘性强、光泽度 好、附着力强等优异性能、不导电等特性。 用途广泛，大量用作建筑、机械、兵器、车 船、电器的防水、防腐工程。 • 优点： 1 防水防腐，绝缘性好，耐酸碱，耐高温、耐潮 湿、耐土壤、耐化学药品优异。 2 附着力强，柔韧性好，耐干湿交替性好，抗微 生物及植物根系侵蚀性强。
环氧树脂涂料
分类： • 以固化方式分类：白干型单组分、双组分 和多组分液态环氧涂料；烘烤型单组分、 双组分液态环氧涂料；粉末环氧涂料；辐 射固化环氧涂料。 • 以涂料状态分类：溶剂型环氧涂料、无溶 剂环氧涂料和水性环氧涂料。
• 传统溶剂型涂料中含有的大量挥发性有机物 （VOC），会对大气造成严重污染，在环 保意识不断增强的今天，环境友好型涂料日 益显示出其重要性。 • 环保涂料也是目前涂料界的研究热点之一。 实现低VOC的途径主要为大力发展高固体 分涂料、水性涂料、粉末涂料和辐射固化涂 料等新型涂料。
• 优点：对大气、水、盐、碱、酸类、氧化剂及石油类都具 有良好的抵御性；优异的户外耐候性，涂膜坚韧、耐磨稳 定性极佳，附着力强，干燥迅速；单组包装，施工方便， 富有弹性，维修便利，新旧涂层之间有互溶作用，故维修 时不必去掉牢固的旧涂膜；贮存期长，不结皮、不结块； 造价低等。 • 应用：可广泛用于各种酸、碱、盐、油类贮罐内外壁和各 种化工设备、尿素造粒塔、煤气柜内外壁、集装箱和厂房 墙面、地坪、电厂凉水塔以及市政工程，港口码头等环境 的防腐保护，是一种理想的防腐材料。 • 组成：以氯磺化聚乙烯橡胶为成膜主体，辅以氯化橡胶、 环氧树脂等改性成膜物，添加各种防锈耐蚀颜料，稳定剂， 防老剂，固化硫化剂，混合溶剂等经研磨分散而成。
高中化学无机非金属材料教案
高中化学无机非金属材料教案一、教学目标1. 让学生了解无机非金属材料的定义、特点和应用领域。
2. 使学生掌握无机非金属材料的基本组成和制备方法。
3. 培养学生对无机非金属材料的兴趣和认识，提高学生的实践能力。
二、教学内容1. 无机非金属材料的定义和特点2. 无机非金属材料的分类和应用3. 无机非金属材料的制备方法4. 常见无机非金属材料的教学案例分析5. 实践操作：无机非金属材料的简易制备和性能测试三、教学重点与难点1. 教学重点：无机非金属材料的定义、特点、分类、应用和制备方法。
2. 教学难点：无机非金属材料的制备方法和实践操作。
四、教学方法1. 讲授法：讲解无机非金属材料的定义、特点、分类和应用。
2. 案例分析法：分析常见无机非金属材料的教学案例。
3. 实践操作法：指导学生进行无机非金属材料的简易制备和性能测试。
五、教学准备1. 教材：高中化学教材相关章节。
2. 课件：无机非金属材料的相关图片、视频和动画。
3. 实验器材：实验室用具、无机非金属材料的简易制备和性能测试所需器材。
4. 教学资源：网络资源、报纸杂志、科普书籍等。
六、教学过程1. 导入：通过展示生活中的无机非金属材料制品，如玻璃、陶瓷等，引发学生兴趣，导入新课。
2. 讲解：详细讲解无机非金属材料的定义、特点、分类和应用，结合案例进行分析。
3. 实践操作：指导学生进行无机非金属材料的简易制备和性能测试，巩固所学知识。
4. 讨论：学生分组讨论无机非金属材料的制备方法和应用领域，分享心得体会。
5. 总结：对本节课内容进行总结，强调无机非金属材料在生活中的重要性。
七、课外拓展1. 布置作业：让学生结合课堂所学，调查生活中的无机非金属材料制品，了解其制备方法和应用领域。
2. 研究性学习：鼓励学生开展无机非金属材料的研究性学习，深入了解其制备工艺和性能。
3. 科普阅读：推荐学生阅读有关无机非金属材料的科普书籍，拓宽知识面。
八、教学评价1. 课堂问答：检查学生对无机非金属材料基本知识的掌握情况。
化学九年级无机非金属材料知识点
化学九年级无机非金属材料知识点化学作为一门研究物质构成、性质和变化的学科，对于我们生活中的各种物质都有着重要的意义。
在化学的学习过程中，我们不仅要了解金属材料，还要了解无机非金属材料的特性和应用。
本文将介绍一些关于无机非金属材料的知识点。
一、无机非金属材料的分类无机非金属材料主要包括陶瓷材料、石墨材料、人造纤维和塑料。
1. 陶瓷材料：陶瓷材料是一类通过高温烧成的无机非金属材料，具有高硬度、高抗磨损性和耐高温性等特点。
陶瓷材料广泛应用于建筑、医疗、航空航天等领域，如瓷砖、陶瓷盆、陶瓷刀等。
2. 石墨材料：石墨材料是一种由碳元素形成的无机非金属材料，具有良好的导电性和热导性。
石墨材料广泛应用于电池、电解槽、电极材料等领域，如铅笔芯、石墨电极等。
3. 人造纤维：人造纤维是一种通过人工合成的无机非金属材料，具有柔软、易染色和易清洗等特点。
人造纤维广泛应用于纺织、服装、家居等领域，如涤纶、尼龙等。
4. 塑料：塑料是一种通过合成聚合的无机非金属材料，具有轻质、可塑性强和耐酸碱等特点。
塑料广泛应用于包装、电子产品、建筑材料等领域，如聚乙烯、聚苯乙烯等。
二、无机非金属材料的制备与性质无机非金属材料的制备通常涉及到物质的分离、纯化和合成等过程。
在制备过程中，常常需要控制温度、压力和反应条件等因素以获得理想的产物。
1. 制备方法：无机非金属材料的制备方法多种多样，包括溶液法、固相法、气相法等。
不同的制备方法可以得到不同性质的无机非金属材料。
2. 物理性质：无机非金属材料的物理性质与其结构和成分密切相关。
例如，陶瓷材料的硬度与其晶体结构和化学成分有关；石墨材料的导电性与其层状结构和碳原子的排列方式有关。
3. 化学性质：无机非金属材料的化学性质与其化学成分和结构有关。
例如，陶瓷材料在常温下不易与其他物质发生化学反应；石墨材料在高温下能与氧气反应生成二氧化碳。
三、无机非金属材料的应用无机非金属材料在日常生活和工业生产中有着广泛的应用。
人工合成高分子材料
钢筋混凝土 ——陶瓷基复合材料
多孔性铁基和青铜基自润滑衬套 —— 夹层结构 复合材料 碳纤维/铝锡合金
二、常见复合材料
玻璃钢 增强剂 —— 玻璃纤维（主要是SiO2），比强度和 比模量高，耐蚀，绝缘。 粘结剂（基体）——热固性的酚醛、环氧树脂， 热塑性的聚脂。 性能（与基体相比）—— ( 比 ) 强度，疲劳性 能，韧性，蠕变抗力高。
第六章 非金属材料
6.1
6.2
高分子材料
陶瓷材料
6.3
复合材料
本章仅作一般了解
6.1
高分子材料
一、概述 主要成分 — 高分子化合物（分子量大，一般在103~107）
天然高分子材料 —松香、天然纤维、蛋白质、天然 橡胶。
人工合成高分子材料 — 塑料、合成橡胶、合成纤维 （涤纶等）。 高聚物结构特点 — 由一种或几种简单低分子化合物重复 连接而成链状结构。如聚乙烯、聚氯乙烯 分别由乙烯、氯乙烯聚合而成。 分类 — 塑料、橡胶、纤维。
玻璃钢
2.0
137 碳纤维／环氧树脂 1.45 1472 1015 95 纤维 —— 玻璃、碳、棉、麻、石棉、硼、碳化硅等 196 370 74 硼纤维／铝 2.65 981 纤维。
1040
39
520
20
实例
玻璃钢 —— 玻璃纤维增强塑料 钨钴类硬质合金 —— 陶瓷颗粒增强钴 轮胎 —— 纤维增强橡胶
性能特点
低强度——σ b≈100MPa 高弹性 —— 如橡胶的弹性变形率为100~1000%，金属一般为1% ； 低弹性模量 —— 塑料和橡胶分别为金属的 1/10 和 1/1000 。 高耐磨性 ——— 比金属好，如汽车外轮胎。 高绝缘性
低耐热性
低导热性 —— 是金属的1/100 高耐腐蚀性 —— 耐酸、碱等。 老化 —— 受氧、光、热、机械力等长时间作用后，性能逐渐恶化 。 ~1/1000
材料物理化学
材料物理化学（非金属材料部分）第一章材料电化学与光化学（1学时）1．电解、电镀、腐蚀、电铸、电化学抛光、放电腐蚀、蒸汽镀；电解电镀电铸：电镀原理腐蚀，利用：如船底阳极保护、金属电镀前酸洗电化学抛光：本质上是腐蚀电化学磨削放电腐蚀（电蚀）：用于橡塑制品印刷和电镀前表面处理蒸汽镀：主要用于高分子材料表面复合一层金属2．压电材料、光电材料（光致发光/电、电致发光、光/电致变色）；压电材料：特种高分子材料，压力下产生电荷（正电或负电），对外显示正负极，两极接通会放电；原理是电荷暂时转移，压力移除电荷恢复原位；光电材料：光电能量转换光致发电/光电致发光、光/电致变色3．光化学的应用；聚合物的合成与化学改性反应（激光、X光、核辐射）第二章陶瓷、水泥、玻璃、石膏的基本特性（0.5学时）1、陶瓷：狭义，广义2、水泥：无机高分子硅酸盐3、石膏4、玻璃：无机小分子熔结而成的材料，主要成分二氧化硅，结晶、透明。
第三章材料表面物理化学（0.5学时）1．表面自由能、表面相；表面自由能：增大表面积的能力表面相：热力学严格的定义上将一般用吉布斯分界表面模型来描述。
吉布斯把有一定厚度的某个实际表面相换成没有厚度的几何学表面，将这种情况下的各种热力学参量定义成表面过剩量。
2．材料表面和内部受外界影响的难易程度温度影响、压力影响、光线影响、高频波影响、其它物质影响（如水、溶剂等）3．材料表面和内部受发生化学反应的难易程度；微观、宏观第四章材料激发化学（1学时）1．等离子体；核物理学范畴，称为物质第四态2．等离子体化学；特征：反应过程低温化、高效率；易于转化为基团；等离子体固体表面的相互作用应用：制备无机粉末，金属板切割，等离子体蚀刻; 溅射成膜和离子镀; 等离子体化学气相沉积，金属表面改性; 等离子体聚合等离子体聚合是指有机单聚物的单种气体，或者单聚物与其它气体的混合气体感应辉光放电后，由生成的激发单体在基板上制备聚合膜的方法3．核辐射对非金属材料的影响及应用影响：对无机物、有机物（植物、动物、高分子材料），在不同辐射等级情况4．光化学的应用；1）短波光源、2）学气相沉积、3）光激发蚀刻、4）激光制备超细粉、5）烧蚀5．紫外光对聚合物的影响第五章聚合反应的特征与分类（2学时）1．逐步聚合的特征：（1）、相对分子质量随转化率的增高而逐步增大；（2）、在高转化率下才能生成高相对分子质量的聚合物。
【大学】无机非金属材料成型工艺
泥浆中的水沿着毛细管排出后被吸入石膏模毛 细管内。可以认为毛细管力是泥浆脱水过程的 推动力。
整理课件
整理课件
2、化学凝聚过程 泥浆与石膏接触时，在其接触表面上溶有一
定数量的CaSO4，它与泥浆中的Na-粘土和水 玻璃发生离子交换反应，使得靠近石膏模表面 的一层Na-粘土变成Ca-粘土，泥浆由悬浮状态 转变为聚沉。石膏起到絮凝剂的作用，促进泥 浆絮凝硬化，缩短了成坯时间。 Na-粘土+CaSO4+Na2SiO3
粒度分布是指不同大小颗粒所占的百分比。
整理课件
（2）粉料的流动性 当粉料堆积到一定高度后，会向四周流动，始 终保持为圆锥体且自然安息角α保持不变的性质。
整理课件
（3）粉料的含水率 粉料的含水率可直接影响压制成型时的性能。 适当 均匀
（4）粉料的拱桥效应 粉料自由堆积的孔隙率往往比理论计算值大得 多。这是因为实际粉料不是球形，加上表面粗 糙，结果颗粒相互交错咬合，形成拱桥形空间， 增大孔隙率，这种现象称为拱桥效应。
整理课件
等静压成型示意图
整理课件
6.5 玻璃熔体成型
一、概述 ➢ 玻璃的成型是指从熔融的玻璃液转变为具有固
定几何形状的制品的过程。 ➢ 成型方法有吹制法(空心玻璃制品)、压制法(某
些容器玻璃)、压延法(压花玻璃)、浮法(平板玻 璃)、拉制法(平板玻璃)等。
整理课件
二、日用玻璃的成型 1、人工成型
整理课件
整理课件
整理课件
2、车坯成型 车坯成型，是在车床上将挤压成型的泥段再加工 成外形复杂的柱状制品。
➢ 干车，泥段含水6％—11％。干车坯体尺寸精确， 但粉尘大，效率低，刀具磨损大，已逐渐由湿车 替代。
课件《精密加工技术》第六章-脆硬非金属材料精密加工
第六章 脆硬非金属材料精密加工
四、精密加工金刚石
金刚石有多种晶体结构，其中最基本的为正八面体结构
以莫氏硬度表示，金刚石硬度为10，刚玉为9。 金刚石的三种晶相中以111面最硬，也最难加工。
常用的三种 硬度指标
金刚石导热性能好，热膨胀系数小。
*
第六章 脆硬非金属材料精密加工
一、陶瓷的精密加工
1. 研磨陶瓷
研具一般为铸铁或者钢。从加工效率的角度讲，研具硬度高，加 工效率高；从被研磨陶瓷的表面粗糙度角度看，研具越软，被加 工表面Ra越小。
研磨陶瓷所用的磨料一般为碳化硅、氧化铝和金刚石微粉。
一般使用水作为研磨液，为了不使磨料在研磨液中结团，往往需 要加分散剂。
二、光栅的精密加工
？数控机床中使用的光栅 ？如何计算光栅莫尔条纹宽度
光
扭头刨床式刻线机
栅 ① 机械刻线方法
的
龙门刨床式刻线机
加
工
方 ② 激光干涉条纹方法
法
：
光栅的结构：底部 为玻璃板，上层为 金属镀膜。
机械式光栅刻线实际上是使用挤压的方式使被加工材料发生塑 性变形形成光栅沟。
第六章 脆硬非金属材料精密加工
精密加工技术
第六章 脆硬非金属材料精密加工
一、陶瓷的精密加工
？什么是陶瓷？陶与瓷区别在哪？ ？日常生活中都会接触哪些陶瓷
① 一般陶瓷的密度低于金属。
② 陶瓷与金属相比硬度要高得多。
陶 瓷
③ 陶瓷的弹性模量大。
特 ④ 陶瓷熔点一般高与金属，但常温下没有固定的熔点。
点
⑤ 热导率一般较低。
⑥ 热膨胀系数小。
千米时所加工表面质量不能有明显的下降。 金刚石刀具一般不采用尖刃刀尖。
高中化学无机非金属材料教案
高中化学无机非金属材料教案第一章：无机非金属材料概述1.1 教学目标了解无机非金属材料的定义、特点和分类。
掌握无机非金属材料的基本性质和应用领域。
1.2 教学内容无机非金属材料的定义和特点。
无机非金属材料的分类及其特点。
无机非金属材料的应用领域。
1.3 教学方法采用讲授法，介绍无机非金属材料的基本概念和性质。
通过实例分析，使学生了解无机非金属材料在实际应用中的重要性。
1.4 教学活动引入无机非金属材料的概念，引导学生思考其与日常生活用品的关系。
通过图片和实物展示，介绍无机非金属材料的分类和特点。
分析具体的应用实例，使学生了解无机非金属材料的应用领域。
第二章：玻璃材料的性质与应用2.1 教学目标了解玻璃材料的组成、制备方法和性质。
掌握玻璃材料在建筑、光学等领域的应用。
2.2 教学内容玻璃材料的组成和制备方法。
玻璃材料的物理和化学性质。
玻璃材料在建筑和光学等领域的应用。
2.3 教学方法采用讲授法，介绍玻璃材料的组成和制备方法。
通过实验演示，使学生了解玻璃材料的性质。
分析具体的应用实例，使学生了解玻璃材料在建筑、光学等领域的应用。
2.4 教学活动引入玻璃材料的组成和制备方法，引导学生了解其生产过程。
通过实验演示，介绍玻璃材料的物理和化学性质。
分析具体的应用实例，使学生了解玻璃材料在建筑、光学等领域的应用。
第三章：陶瓷材料的性质与应用3.1 教学目标了解陶瓷材料的组成、制备方法和性质。
掌握陶瓷材料在建筑、电子等领域的应用。
3.2 教学内容陶瓷材料的组成和制备方法。
陶瓷材料的物理和化学性质。
陶瓷材料在建筑和电子等领域的应用。
3.3 教学方法采用讲授法，介绍陶瓷材料的组成和制备方法。
通过实验演示，使学生了解陶瓷材料的性质。
分析具体的应用实例，使学生了解陶瓷材料在建筑、电子等领域的应用。
3.4 教学活动引入陶瓷材料的组成和制备方法，引导学生了解其生产过程。
通过实验演示，介绍陶瓷材料的物理和化学性质。
分析具体的应用实例，使学生了解陶瓷材料在建筑、电子等领域的应用。
从化学角度谈无机非金属材料
从化学角度谈无机非金属材料从化学角度谈无机非金属材料摘要世界是由物质组成的，对人类有用的物质即材料，按其组成和化学键性质可将材料分为四大类：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料。
无机非金属材料是材料科学与工程领域中的重要组成部分，它在工业、农业、人们日常生活、国防及现代科技中都有着非常重要的作用，用途极为广泛，为人类文明做出了重要贡献。
无机非金属材料是以金属元素或非金属元素的化合物或非金属元素单质为组元，原子与原子之间通过离子键和共价键而键合；也即指某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硫系化合物（包括硫化物、硒化物、碲化物）和硅酸盐、钛酸盐、铝酸盐、磷酸盐等含氧酸盐为主要组成的无机材料等。
正文无机非金属材料的名目繁多，用途各异，目前尚没有统一而完善的分类方法。
传统（普通）无机非金属材料：硅酸盐为主要成分的材料并包括一些生产工艺相近的非硅酸盐材料，如碳化硅、氧化铝陶瓷、硼酸盐、硫化物玻璃、镁质或铬质耐火材料和碳素材料等。
这一类材料通常生产历史较长、产量较高、用途也很广。
新型（特种）无机非金属材料：20世纪以来发展起来的、具有特殊性质和用途的材料，如压电、导体、半导体、磁性、超硬、高强度、超高温、生物工程材料以及无机复合材料等。
陶瓷材料：以无机非金属化合物（硅酸盐等）构成的多相固体材料。
用天然或人工的粉状化合物，经过成型和高温烧结制成的材料以及各种制品。
这些制品刚性、硬度、脆性大，抗压强度大，抗拉强度、塑韧性低，熔点高、高温下不易氧化，但不耐温度的急剧变化，耐蚀性、绝缘性好。
玻璃材料：指一种熔融的无机产物，冷却时固化为刚性的非晶态。
玻璃是一种具有无规则结构的非晶固态，其原子不像晶体那样在空间中作长程有序排列，而近似于液体那样具有短程有序性，但它又像固体保持一定的外形，而不像液体那样能在重力的作用下流动。
主要种类有钠钙玻璃、石英玻璃、铅玻璃、硼硅酸盐玻璃、钢化玻璃、变色玻璃、微晶玻璃、彩色玻璃、磨光玻璃、夹层玻璃、磨砂玻璃、压花玻璃。
高一化学非金属材料知识点
高一化学非金属材料知识点一、概述在化学中，非金属材料也是非常重要的一部分。
与金属材料相比，非金属材料具有特殊的物理和化学性质。
本文将介绍高一化学中与非金属材料相关的知识点。
二、非金属的分类根据化学性质和物理性质，非金属材料可以分为以下几类：1. 非金属固体材料：如氧化物、硫化物等。
其中，氧化物包括氧化铝、氧化硅等，硫化物包括硫化镍、硫化铁等。
2. 非金属液体材料：如液氮、液氧等。
3. 非金属气体材料：如氮气、氢气等。
4. 非金属纤维材料：如碳纤维、玻璃纤维等。
三、非金属材料的性质非金属材料具有以下一些特点：1. 导电性：大多数非金属材料不导电，但也有少数例外，如石墨和金刚石具有一定的导电性。
2. 密度：非金属材料的密度一般较低，比金属轻。
3. 熔点：非金属材料的熔点一般较低，如硫的熔点为112.8摄氏度。
4. 化学反应性：非金属材料与金属材料不同，容易与其他物质发生化学反应，如氧气与非金属反应会生成氧化物。
5. 机械性能：非金属材料的机械性能一般较差，易断裂。
四、非金属材料的应用1. 氧化铝：氧化铝是一种重要的非金属材料，广泛应用于陶瓷、电子元器件等行业中。
它具有高熔点、高硬度、高绝缘性能等特点。
2. 硅：硅是一种重要的半导体材料，广泛应用于电子、光电子、太阳能等领域。
硅可以制成晶体管、二极管等电子元器件。
3. 石墨：石墨是一种具有良好导电性能的非金属材料，常用于制造铅笔芯、涂料等。
石墨还有很好的润滑性能，常用于制造润滑剂。
4. 聚合物：聚合物是一类大分子化合物，广泛应用于塑料、橡胶等领域。
聚合物具有轻、韧性好等特点，广泛用于日常生活中的各个方面。
5. 玻璃：玻璃是一种无机非金属材料，常用于制造窗户、玻璃器皿等。
玻璃具有透明、耐高温等特点。
五、非金属材料的环境影响非金属材料在生产过程中可能产生污染物，对环境造成一定的影响。
例如，制造聚合物时可能释放出有害气体。
因此，在使用非金属材料时，我们要注意环保，减少对环境的污染。
大学化学课件 第六章 非金属元素与无机非金属材料
1
周期系中的非金属元素
天道酬勤
2
如下内容请自行归纳：
1 外层电子构型;
2 原子的性质;
3 氧化数；
4 晶体类型：
5 物理性质;
6 化学性质;
7 含氧酸盐。
天道酬勤
3
在非金属元素的重要化合物中重点 讨论：卤化物和氧化物及其水合物。
卤化物 1 卤化物的晶体类型及熔沸点
活泼金属 卤化折射率，高透光度，不析晶的 玻璃；
皮料—低折射率的玻璃；
吸收料
2 光纤材料分：
多组分玻璃光纤；
复合材料光纤；
但是，超导材料的临界温度都很低，难
于实际应用。寻找高温超导是该领域的首
要课题。
天道酬勤
15
1987年 赵宗贤等发现， YBa2Cu3O7-x (Tc = 90K)
1993年 中-瑞合作发现， Hg-Ba-Cu-O (Tc = 133.5K)
天道酬勤
16
磁悬浮列车
磁悬浮列车是由无接触的电磁悬浮、导 向和驱动系统组成的新型交通工具，磁悬
过渡金属卤化物
熔点较低
天道酬勤
非金属 卤化物 熔点很低
4
⑴ 卤化物的熔点：
卤化物—卤素与比卤素电负性小的元素 组成的二元化合物。
氯化物
熔点 /°C
沸点 /°C
熔融时导 电性
NaF 995 1720 易
MgF2 1250 2260 易
AlF3 1040 1260 易
SiF4 -77 -65 不能
PF5 -94 -85 不能
此处讨论正常氧化物。
天道酬勤
8
⑴ 氧化物的晶型、熔点、硬度
Na Mg
金属和非金属材料的物理和化学特性
金属和非金属材料的物理和化学特性材料一直是人类发展史上的一个重要领域，而其中的金属和非金属材料更是备受关注。
这两类材料有着不同的物理和化学特性，本文将深入探讨它们的特性。
一、金属材料的特性1.密度高金属材料因其高密度的特性，所以有着优异的机械性能。
如：高强度、高硬度和高延展性等，这使金属材料成为了一种重要的结构材料。
2.导电性好金属材料的电子排列很有规律，因此它可以很好的导电和导热。
而且金属材料的导电性能与其杂质的含量和形态关系不大，因而具有温度稳定性。
3.化学活性强金属材料与环境中的氧、硫、水等化学性质相互作用，容易产生化学反应，常因氧化而变脆、锈蚀等。
4.可再生性好金属材料具有一定的可再生性，因为其可以通过熔炼方式再次得到纯净的金属。
二、非金属材料的特性1.密度低非金属材料相较于金属材料，具有较低的密度，因此它的力学性能相对较差。
2.热膨胀性差非金属材料热膨胀性小，热传导性差，导致其难以快速扩散和散热，所以常用于绝缘材料。
3.可塑性差非金属材料因其分子构造较为复杂，排列不规则，因此难以在受力的情况下进行变形，其可塑性差，常常用于在高温、高压环境中使用。
4.化学惰性好非金属材料因为没有自由电子，无法与其他元素反应，因此它的化学惰性较好，不容易氧化和腐蚀，因此被广泛应用于各种高温和化学腐蚀的场合。
结论金属材料和非金属材料各有自己鲜明的特性。
我们需要根据不同的应用场合来选择合适的材料。
有时候需要根据金属材料和非金属材料的特性在设计制造的时候进行组合使用，来达到更好的效果。
材料科技的发展不断地推动着各种材料特性的进一步发展，以适应当前现代社会的需求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
c. 导电性 P区右上部元素: 绝缘体 P区对角线左右的单质: 半导体 如 Si、Ge、Se等 d. 有可变氧化数 最高正氧化数在数值上等于所处族数。
温度升高，导电性增大；加入杂质，导电性增大。
S
S-2
S0
S+2
S+4 S+6
（4）化学性质
氧化还原性
其性质基本符合周期表中非金属性的递变规律及标
准电极电势的顺序。
b. 非金属氯化物 属于分子晶体，晶体微粒间存在着弱小的范德 华力，所以熔点、沸点、硬度都较低. 如 PCl3 、CCl4、 SiCl4等 同类型的分子晶体，一般随着分子量增大，范 德华力增强，熔点、沸点会升高。
c. 绝大多数过渡金属氯化物
是介于离子晶体和分子晶体之间的过渡型晶体。 其熔点、沸点介于两者之间，大多较低。
① 酸碱性
氧化物及其水合物的酸碱性是氧化物最重要 的化学性质。 氧化物：酸性、碱性、两性、惰性
水合物：酸性、碱性、两性
通式
R(OH)x
② 氧化物及其水合物的酸碱性强弱规律
a. 周期表各主族最高价态的氧化物及其水合物
上
左 酸 性 增 强 碱 性 减 弱 右 酸 性 减 弱 下 碱 性 增 强
副族情况与主族大致相同，但要缓和些。ຫໍສະໝຸດ 原因：(I)(II)
R
O
H
(I) 碱式解离 如 钠、镁等， 原子半径大，离子电荷数少， 易碱式解离形成碱。 (II) 酸式解离 如氯等，原子半径小，离子电荷数多，易酸 式解离形成酸。
b. 同一元素形成不同价态的氧化物及其水合物 时，高价态的酸性比低价态的要强。
例如：
HClO 弱酸 HClO2 中强酸 HClO3 强酸 HClO4 极强酸
滑石(3MgO ·4SiO2 · H2O)
6.2
非金属材料
硅酸盐材料 新型非金属材料
1. 硅酸盐材料
(1) 天然硅酸盐
硅酸或多硅酸的盐 如长石、云母、石棉、滑石等都是天然硅酸盐， 组成复杂，用途广泛。通常认为是酸性的 SiO2 和碱 金属氧化物相结合的化合物。
基本结构单元:
SiO4四面体
因四面体排列不同，产生下列几种结构: 链状结构 如石棉 ( CaO· 3MgO ·4SiO2) 层状结构 如云母(K2O· 3Al2O3 ·6SiO2 · 2H2O)
如 MgCl2 、 AlCl3 、 FeCl3等
② 氯化物与水的反应
a. 活泼金属氯化物 在水中完全解离，不发生水解，因而水溶
液的pH值不变。
b. 非金属氯化物和某些高价态金属氯化物
与水迅速完全发生反应，生成非金属含氧 酸和盐酸。 PCl5 + H2O = H3PO4 + 5HCl
这类氯化物在湿潮的空气中成雾的现象就 是由于与水的强烈作用引起的。
▲
表6-10列出一些碳酸盐的热分解温度
碳酸盐的热分解的基本规律
① 吸热反应，升高温度有利于热分解。 ② 同一种含氧酸，其正盐比相应的酸式盐稳定, 酸式盐比相应的含氧酸稳定 CaCO3 Ca(HCO3 )2 H2CO3
热稳定性降低
③ 同一种含氧酸的盐，钠、钾等活泼金属的盐 比一般金属的盐稳定。 CaCO3 热分解温度/℃ 910 FeCO3 282 Ag2CO3 170
Si — As — Te — At 对角线将其与金属分开。
非金属元素(22个) 除氢在s区外,其余都分布在p区。 金属元素 (87个)
非金属既可以存在于地壳中，也可以存在于
空气中；既可以单质形式存在，也可以化合物形式
存在。
2. 非金属单质
（1）物质结构 原子 分子
如 稀有气体 双原子分子 如 N2, H2, O2
第六章 非金属材料化学
非金属材料
传统硅酸盐材料：
以天然硅酸盐为材料的制品 如陶瓷、玻璃、水泥
新型非金属材料：
人工合成不含硅或少含SiO2的材料 如半导体、光导纤维、激光材料
6.1 非金属材料概论
周期表中的非金属元素 非金属单质
非金属化合物
1. 周期表中的非金属元素
非金属元素大都集中在周期表的右上方，沿 B—
3. 非金属化合物
（1） 氧化物
氧化物是指氧与电负性比氧小的元素所组成的 二元化合物。氧化物熔点、沸点和硬度的高低与组 成氧化物的晶体类型有关。 看表6-5、表6-6
变化规律
a . 活泼金属元素的氧化物，如 Na2O、BaO、CaO、 MgO 等是离子晶体，熔沸点都很高。 b . 非金属元素的氧化物大都是分子晶体，如 SO2 、 CO、N2O5 等是共价型化合物，熔沸点较低；但 SiO2 是原子晶体，熔沸点高。 c . 大多数不太活泼金属元素的氧化物是过渡型化合 物，其低价态的金属氧化物如 Cr2O3 ( 离子晶体 向原子晶体过渡 ) 的熔点大于高价态金属的氧化 物如 CrO3 ( 离子晶体向分子晶体过渡 ) 的熔点。
多原子分子 如 S8
P4
环状结构
三角锥型
B14 正二十面体
（2）晶体结构
分子晶体： 原子晶体：
稀有气体、卤素、N2、H2、O2等
金刚石、单晶硅、硼
过渡型晶体： 层状: 石墨、灰砷、黑磷
链状: 灰碲、灰硒
（3）物理性质 a. 同素异形体很多，结构不同，性质不同。
b. 非金属单质的熔沸点和硬度在周期表中呈 低→高→低变化规律。 这规律与单质晶体结构有关。 具体见表6-1
酸 性
CrO 碱性 酸 Cr2O3 两性 性 增
增
强
CrO3 酸性
强
（2） 卤化物
卤化物是指卤素与电负性比卤素小的元素所组 成的二元化合物。本节着重讨论氯化物。 如 HCl、KCl、ZnCl2、CCl4、PCl3等 氯化物有离子晶体、分子晶体、还有过渡型 晶体，大致可分成三类：
① 氯化物晶体
a. 活泼金属氯化物 属于离子晶体，由于正、负离子间静电引力较 大或者说离子键较强，因而熔点、沸点较高，硬度 较大。 如 NaCl 、KCl 等 同类型的离子晶体熔沸点、硬度随离子电荷 数的增加以及离子半径的减小而升高。
c. 绝大多数过渡金属氯化物
在水中会有不同程度的解离，水解常常分
级进行，溶液的pH值发生变化。 MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
（3） 碳酸盐
正盐 碳酸盐 一般较稳定
酸式盐
碱式盐 Na2CO3
一般不稳定
NaHCO3 267℃
热分解温度
1800℃
▲
Na2CO3 → Na2O + CO2 NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O