§-非金属及其化合物—无机非金属材料的主角-硅硅酸盐资料讲解.ppt

科学视野—新型陶瓷 2.压电陶瓷： 能实现机械能与电能的相互转化，可用于电波滤波器、通话器、声纳探伤器和点火器等。 电子打火机中就有压电陶瓷制作的火石，打火次数可在100万次以上。用压电陶瓷把电能转换成超声振动，可以用来探寻水下鱼群的位置和形状，对金属进行无损探伤，以及超声清洗、超声医疗，还可以做成各种超声切割器、焊接装置及烙铁，对塑料甚至金属进行加工。 声纳 在海战中，最难对付的是潜艇，它能长期在海下潜航，神不知鬼不觉地偷袭港口、舰艇，使敌方大伤脑筋。如何寻找敌潜艇？靠眼睛不行，用雷达也不行，因为电磁波在海水里会急剧衰减，不能有效地传递信号，探测潜艇靠的是声纳------水下耳朵。压电陶瓷就是制造声纳的材料，它发出超声波，遇到潜艇便反射回来，被接收后经过处理，就可测出敌潜艇的方位、距离等。 科学视野—新型陶瓷 3.透明陶瓷： 高纯、无气孔、透明的氧化物陶瓷(如氧化铝)及非氧化物陶瓷(如氟化物)等。具有优异的光学性能，耐高温，绝缘性好。可用于高压钠灯的灯管、防弹汽车的车窗和坦克的观察窗等。 (响尾蛇导弹头部的红外探测器，外面有一个整流罩，它不仅要有足够的强度，还要能透过红外线，以确保导弹能跟踪敌机辐射的红外线。担当此任的材料只有透红外陶瓷，响尾蛇导弹的整流罩就是用透明红外陶瓷做的。) 科学视野—新型陶瓷 4. 超导陶瓷：世界各国研制的热点之一，前景十分诱人。我国高温超导材料的研究目前除雨水将先进水平。 (在一定温度下具有超导电性的物体称为超导体。在电力系统方面，可以用于输配电。由于电阻为零，所以完全没有能量损耗，而这种能量损耗现在通常达到20%。可以制造超导线圈，由于可形成永久电流，所以可以长期无损耗地贮存能量。 在交通运输方面，可以制造磁悬浮高速列车。可以制成电磁推进装置用于船舶和空间飞行器的推进。磁悬浮高速列车是利用列车内超导磁体产生的磁场和电流之间的交互作用产生向上的浮力，列车高速而无噪声。目前我国上海、成都、大连都已建成磁悬浮列车，表明我国在超导磁悬浮的研究应用方面处于世界先进行列。) 老师寄语 滞后一分钟，流失六十秒。 寸阴成败间，跬步喜忧道。 3. 硅单质的性质 硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体 ①灰黑色，有金属光泽，硬而 脆的固体 ②熔、沸点高、硬度大 ③晶体硅是良好的半导体 （1）.物理性质: 在常温下，化学性质不活泼。 只与强碱、氟化氢、氟气反应 (2)、硅的化学性质 Si+2NaOH+H2O = Na2SiO3+2H2↑ Si+2F2 = SiF4 Si+4HF = SiF4+2H2↑ 加热时，Si可以和O2、 Cl2等反应。 你知道吗? 常温下，单质碳、硅的化学性质都不活泼，为什么碳在自然界中有稳定的单质（金刚石）存在，而硅却没有？ 单质硅的化学性质虽然稳定，但硅是一种亲氧元素，硅原子和氧原子的结合非常牢固，形成的二氧化硅或硅酸盐中的硅氧化学键非常牢固，硅氧键一旦形成就很难被破坏，所以，自然界中硅都是以二氧化硅或硅酸盐的形式存在，没有游离态的硅。 天 然 的 SiO2 硅 石 有结晶形（石英晶体） 无定形——硅藻土 { 水晶 玛瑙 二.硅的化合物 1.二氧化硅（ SiO2 ） 石英还是制造分子筛的原料。这种晶体中有笼穴，像筛子一样，有的分子能透过，有的分子不能透过，因此称为分子筛，科学家根据需要，已经用SiO2合成许许多多笼穴大小不同的分子筛，广泛用于气体分子的分离，还用作催化剂等,在环境科学、绿色化学方面很有意义 水 晶 玛 瑙 信息高速公路骨架——光导纤维 二氧化硅 天然的二氧化硅也叫硅石。石英晶体是结晶的二氧化硅.砂、石英、水晶的主要成分都是SiO2 坚硬难熔的固体，不溶于水。熔沸点高. 常温下，二氧化硅的化学性质不活泼不与水、酸（HF除外）反应，能与碱性氧化物或强碱反应生成盐。 (1).物理性质: (2).化学性质: （1） 跟碱（热的浓碱）反应（CO2可以跟稀的冷的碱反应），反应方程式是： SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O ， 比较：CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O 思考：实验室盛装NaOH溶液时用什么塞子？为什么？） （2）跟碱性氧化物反应 SiO2＋CaO ＝ CaSiO3 ， 比较：CO2＋CaO＝CaCO3， 条件的不同说明什么问题？ 高温 （3）与氢氟酸反应 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 注意：玻璃中含有SiO2，所以可以用HF来刻蚀玻璃。 SiO2用途 光导纤维 石英：耐高温化学仪器、石英电子表 石英钟 水晶：电子工业的重要部件、光学仪器、 高级工艺品和眼镜片 玛瑙：精密仪器轴