新型无机非金属材料d.pptx

v1.1.钻探机能挖掘矿石靠的是钻探机能挖掘矿石靠的是什么材料？什么材料？v2.2.手表中的手表中的“1919钻钻”指的是指的是什么材料的多少？什么材料的多少？v3.3.煤气炉中电子打火靠的是煤气炉中电子打火靠的是什么材料？什么材料？v4.长途电话的信号是通过什长途电话的信号是通过什么材料来传输的？么材料来传输的？请思考人造金刚石人造金刚石人造红宝石人造红宝石压电陶瓷压电陶瓷光导纤维光导纤维无机非金属材料无机非金属材料 传统传统无机非金属材料无机非金属材料 新型新型无机非金属材料无机非金属材料 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、合成纤维材材 料料 的的 分分 类类新型新型无机非金属材料的特性？无机非金属材料的特性？传统传统无机非金属材料的特点？无机非金属材料的特点？优点优点:缺点缺点:抗腐蚀、耐高温抗腐蚀、耐高温质脆、经不起热冲击质脆、经不起热冲击新型无机非金属材料新型无机非金属材料请阅读课请阅读课本本152152页页1.能承受高温、强度高能承受高温、强度高。例如：氮化硅陶瓷在例如：氮化硅陶瓷在1200左右的高温下，左右的高温下，仍具有很高的强度，可用来制造汽轮机叶仍具有很高的强度，可用来制造汽轮机叶片、轴承、永久性模具等。片、轴承、永久性模具等。v新型无机非金属材料的特性2.具有电学特性，一些新型无机非具有电学特性，一些新型无机非金属材料可以作为半导体、导体、超金属材料可以作为半导体、导体、超导体等，一些绝缘性材料常被用于集导体等，一些绝缘性材料常被用于集成电路的基板。成电路的基板。3.具有光学特性。有些新型无机非金属材具有光学特性。有些新型无机非金属材料能发出各色的光，有的能透过可见光，料能发出各色的光，有的能透过可见光，有的能使红外线、雷达射线穿过。有的能使红外线、雷达射线穿过。4.具有生物特性。有些新型无机非金属材具有生物特性。有些新型无机非金属材料强度高、无毒、不溶于水，对人体组织有料强度高、无毒、不溶于水，对人体组织有较好的适应性，可直接植入人体内，用这类较好的适应性，可直接植入人体内，用这类材料制成的人造牙齿、人造骨骼，已被应用材料制成的人造牙齿、人造骨骼，已被应用在医疗上。在医疗上。人人造造关关节节几种典型的新型无机非金属材料几种典型的新型无机非金属材料1 1、高温结构陶瓷、高温结构陶瓷特特 点：耐高温、耐腐蚀、硬度大、点：耐高温、耐腐蚀、硬度大、耐磨损、不怕氧化。耐磨损、不怕氧化。2 2、光导纤维、光导纤维5请阅读课本请阅读课本153153页第一段页第一段高纯氧化铝高纯氧化铝透明透明陶瓷管陶瓷管高温结构陶瓷高温结构陶瓷(1)(1)氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷刚玉球磨机刚玉球磨机 坩埚、高温炉管坩埚、高温炉管高压钠灯灯管高压钠灯灯管请阅读课本请阅读课本153153页第二页第二段段用用 途途 性能性能（熔点高）（熔点高）（硬度大）（硬度大）（透明、耐高温）（透明、耐高温）(2)(2)氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷优点：超优点：超硬、耐高温、耐磨损、耐腐蚀、硬、耐高温、耐磨损、耐腐蚀、不易传热、抗热震、自润滑。不易传热、抗热震、自润滑。轴承、气轮机叶片、机械密封环、轴承、气轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件；永久性模具等机械构件；高温结构陶瓷高温结构陶瓷用途用途制造柴油机，不需用水冷却，热效率高。制造柴油机，不需用水冷却，热效率高。沙漠车氮化硅请阅读课本请阅读课本153153页第三页第三段段(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、遥测遥控医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控 照明等许多方面。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(1)(1)是高质量传导光的玻璃纤维，是高质量传导光的玻璃纤维，信息高速公路的信息高速公路的“基石基石”。光导纤维（光纤）光导纤维（光纤）光学纤维胃镜光学纤维胃镜用光导纤维做手术，不用开刀用光导纤维做手术，不用开刀机F-117F-117是一种单座战斗轰炸机。设计目的是凭隐身性能，突破敌火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、战略要地、重力网，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。要工业目标，还可执行侦察任务，具有一定空战能力。1.1.光电转换材料，分解水的光电转换材料，分解水的催化催化材料和材料和储氢储氢材料等材料等能源材料将实现高效化；能源材料将实现高效化；3.3.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；展望展望2121世纪，世纪，2.2.集多种功能于一身的集多种功能于一身的复合复合材料可使我们的生活材料可使我们的生活 质量得到进一步改善（如质量得到进一步改善（如“白色污染白色污染”将被消除）；将被消除）；4.纳米材料纳米材料将在治疗癌症、存储信息等领域大显神通。将在治疗癌症、存储信息等领域大显神通。材料科学的前景是美好的：材料科学的前景是美好的：小结（重点一）：小结（重点一）：无机非金属无机非金属无机非金属无机非金属材料材料材料材料特性特性特性特性品种示例品种示例品种示例品种示例传统传统传统传统无机非无机非无机非无机非金属材料金属材料金属材料金属材料新型新型新型新型无机非无机非无机非无机非金属材料金属材料金属材料金属材料抗腐蚀、耐高温、抗腐蚀、耐高温、质脆、经不起热质脆、经不起热冲击冲击耐高温、强度高耐高温、强度高具有电学性质具有电学性质具有光学性质具有光学性质具有生物功能具有生物功能普通水泥、玻璃、普通水泥、玻璃、陶瓷陶瓷高温结构陶瓷高温结构陶瓷 Al Al2 2O O3 3陶瓷陶瓷 Si Si3 3N N4 4陶瓷陶瓷光导纤维光导纤维小结（重点二）：小结（重点二）：Al2O3陶瓷陶瓷Si3N4陶瓷陶瓷光导纤维光导纤维坩埚、高温炉管坩埚、高温炉管（熔点高）（熔点高）刚玉球磨机刚玉球磨机（硬度大）（硬度大）高压钠灯灯管高压钠灯灯管（透明、耐高温）（透明、耐高温）轴承、气轮机叶片、轴承、气轮机叶片、机械密封环、永久性机械密封环、永久性模具等机械构件模具等机械构件 制造柴油机制造柴油机高温结构陶瓷高温结构陶瓷和光导纤维的和光导纤维的性能和用途：性能和用途：通讯、医疗、通讯、医疗、照明等照明等1 1、（、（20052005年海淀年海淀）磷酸钙系陶瓷，）磷酸钙系陶瓷，也是一种新型无机非金属材料。它也是一种新型无机非金属材料。它可用于制造人造骨骼，这是利用这可用于制造人造骨骼，这是利用这类材料的（类材料的（）A A、耐高温特性耐高温特性 B B、电学特性电学特性C C、光学特性光学特性 D D、生物特性生物特性 D D、（、（20042004年上海年上海）碳化硼陶瓷硬度）碳化硼陶瓷硬度大，熔点高，具有化学惰性。据此大，熔点高，具有化学惰性。据此判断，下列不能作为碳化硼陶瓷用判断，下列不能作为碳化硼陶瓷用途的是（途的是（）A A、作耐磨材料作耐磨材料 B B、作润滑材料作润滑材料C C、制切削工具制切削工具 D D、制钢化玻璃制钢化玻璃B B D D、（、（20052005年黄冈年黄冈）氮化硅是一种高温陶瓷材料，）氮化硅是一种高温陶瓷材料，它硬度大、熔点高、化学性质稳定。工业上曾它硬度大、熔点高、化学性质稳定。工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在普遍采用高纯硅与纯氮在13001300反应获得。反应获得。（1 1）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 A、制汽轮机叶片制汽轮机叶片 B B、制有色玻璃制有色玻璃 C C、制永久性模具制永久性模具 D D、制造柴油机制造柴油机（2 2）写出）写出N N的原子结构示意图的原子结构示意图 ，根据，根据元素周期律知识，请写出氮化硅的化学式元素周期律知识，请写出氮化硅的化学式 。ACDSi3N4（3 3）氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，）氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式。氟酸腐蚀的化学方程式。（4 4）现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，）现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，试写出反应的化学方程式。试写出反应的化学方程式。3SiCl4+2N2+6H2 Si3N4+12HCl强热强热Si3N4+12HF3SiF4 +4NH3 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，请结合本节课的内容，请结合本节课的内容，写一篇有关写一篇有关“化学与社会化学与社会”的小论文。的小论文。制作设计：制作设计：唐唐 春春 燕燕金刚石钻头金刚石钻头压电陶瓷压电陶瓷光光学学纤纤维维胃胃镜镜现现代代通通信信用用光光缆缆SiSi3 3N N4 4基陶瓷球轴承基陶瓷球轴承氧化铝陶瓷制品氧化铝陶瓷制品光光光光 纤纤纤纤 光光光光 缆缆缆缆 普普普普 通通通通 电电电电 缆缆缆缆 信息量大信息量大信息量大信息量大,每根光纤理论上可同时通每根光纤理论上可同时通每根光纤理论上可同时通每根光纤理论上可同时通过过过过1010亿路电话亿路电话亿路电话亿路电话 8 8管同轴电缆每条通话管同轴电缆每条通话管同轴电缆每条通话管同轴电缆每条通话18001800路路路路 原料来源广原料来源广原料来源广原料来源广(石英玻璃石英玻璃石英玻璃石英玻璃),),节约有色金节约有色金节约有色金节约有色金属属属属 资源较少资源较少资源较少资源较少 质量小质量小质量小质量小,每公里每公里每公里每公里27 27 g,g,不怕腐蚀不怕腐蚀不怕腐蚀不怕腐蚀,铺设铺设铺设铺设方便方便方便方便 每公里每公里每公里每公里1.6 1.6 t t 成本低成本低成本低成本低,每公里每公里每公里每公里1 1万元左右万元左右万元左右万元左右 每公里每公里每公里每公里2020万元万元万元万元 性能好性能好性能好性能好,抗电磁干扰保密性强抗电磁干扰保密性强抗电磁干扰保密性强抗电磁干扰保密性强,能防窃能防窃能防窃能防窃听听听听,不发生电辐射不发生电辐射不发生电辐射不发生电辐射 用用光光导导纤纤维维做做手手术术，不不用用开开刀刀 通过微细的光纤将高强度的激光输入人体的通过微细的光纤将高强度的激光输入人体的病变部位，用激光来切除病变部位。病变部位，用激光来切除病变部位。