【文章內(nèi)容簡介】 濾，棄去濾渣，濾液用鹽酸酸化，再經(jīng)過濾分別得到沉淀和溶液，溶液即為凈水劑?！　。?）寫出熔融時主要成分（可看作氧化物）與純堿反應(yīng)的化學(xué)方程式（Al2O3與純堿的反應(yīng)和SiO2與純堿的反應(yīng)類似）：____________________　?。?）最后的沉淀物是__________，生成該沉淀的離子方程式為__________________?！　。?）實驗室常用的坩堝有瓷坩堝、氧化鋁坩堝和鐵坩堝，本實驗的土樣和純堿混合熔融時應(yīng)取用_________坩堝。解析：　?。?）利用知識遷移可知：Al2O3＋Na2CO32NaAlO2＋CO2↑　?。?）加鹽酸酸化，由于H2SiOH4SiO4是難溶的弱酸，因此H2SiOH4SiO4沉淀出來?！　。?）由于瓷坩堝中SiO氧化鋁坩堝中Al2O3都會與Na2CO3反應(yīng)，故只能用鐵坩鍋。答案：　?。?）SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑　　　　 Al2O3＋Na2CO32NaAlO2＋CO2↑　?。?）H2SiO3或H4SiO4　　　　 SiO32－＋2H＋＝H2SiO3↓或SiO32－＋2H＋＋H2O＝H4SiO4↓　?。?）鐵坩堝 END無機非金屬材料（2）主講：黃岡中學(xué)優(yōu)秀化學(xué)教師　汪響林一、新型無機非金屬材料　　最初無機非金屬材料主要是指硅酸鹽材料，所以硅酸鹽材料也稱為傳統(tǒng)無機非金屬材料。隨著科學(xué)和生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，以及人們生活的需要，一些具有特殊結(jié)構(gòu)、特殊功能的新材料相繼被研制出來。如半導(dǎo)體材料、超硬來高溫材料、發(fā)光材料等，我們稱這些材料為新型無機非金屬材料?！　鹘y(tǒng)的硅酸鹽材料優(yōu)點：抗腐蝕、耐高溫；缺點：質(zhì)脆、經(jīng)不起熱沖擊。新型無機非金屬材料特性特性用途（1）耐高溫、強度高制汽輪機葉片、軸承、永久性模具等（2）具有電學(xué)特性作絕緣體、半導(dǎo)體、導(dǎo)體、超導(dǎo)體等（3）具有光學(xué)特性用于醫(yī)療、信息處理、通訊等（4）具有生物功能用于制人造牙齒、人造骨骼等新型陶瓷　　現(xiàn)代科技賦予陶瓷在光、電、磁、化學(xué)和生物學(xué)等方面新的特性和功能，半導(dǎo)體陶瓷、耐高溫陶瓷、磁性陶瓷、透明陶瓷、生物陶瓷等在信息、能源、生物等高新技術(shù)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。功能陶瓷材料是以特定的性能或通過各種物理因素（如聲、光、電、磁）作用而顯示出獨特功能的材料。（1）碳化硅陶瓷　　碳化硅（SiC，俗稱金剛砂），熔點高（2450℃），硬度大（），化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的原子晶體。用途：重要的工業(yè)磨料、模具、特種耐火材料制品。如其中摻入某些雜質(zhì)，會使之出現(xiàn)半導(dǎo)體特性，作為高溫半導(dǎo)體，用于電熱元件。它最適宜的應(yīng)用領(lǐng)域是高溫、耐磨和耐蝕的環(huán)境。作為高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，日益受到人們的重視。工業(yè)制?。海?）氮化硅陶瓷　　氮化硅（Si3N4），熔點高、硬度大，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的原子晶體。用途：有自潤滑作用，所以是優(yōu)良的耐磨材料。熱強度和化學(xué)穩(wěn)定性高，熱膨脹系數(shù)小，是優(yōu)良的高溫結(jié)構(gòu)材料。耐腐蝕，可作高溫軸承、轉(zhuǎn)子、葉片、燃燒室噴嘴等高溫零件以及高溫下使用的模具等。工業(yè)制?。夯颥F(xiàn)代信息基礎(chǔ)材料——單晶硅　　（1）單晶硅的用途：單晶硅在日常生活中是電子計算機、自動控制系統(tǒng)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中不可缺少的基本材料。電視、電腦、冰箱、電話、手表、汽車，處處都離不開單晶硅材料，單晶硅作為科技應(yīng)用普及材料之一，已經(jīng)滲透到人們生活中的各個角落。單晶硅是火星探測器中太陽能轉(zhuǎn)換器的制成材料。單晶硅在太空中是航天飛機、宇宙飛船、人造衛(wèi)星必不可少的原材料。航天器材大部分的零部件都要以單晶硅為基礎(chǔ)。離開單晶硅，衛(wèi)星會沒有能源，沒有單晶硅，航天飛機和宇航員不會和地球取得聯(lián)系，單晶硅作為人類科技進步的基石，為人類征服太空作出了不可磨滅的貢獻?！　。?）單晶硅的制?。骸　∮筛呒兌冉固颗c石英砂反應(yīng)制得純度為95%～99%的硅：　　綜合利用氯堿工業(yè)的產(chǎn)物Cl2和H2與上一步制得的硅反應(yīng)（法）：　　提純后的SiHCl3被高純度的H2還原，得到高純硅：　　最后，采用高技術(shù)將硅拉制成純度高達9個9（%）的單晶硅材料。光導(dǎo)纖維　　光導(dǎo)纖維簡稱光纖，是用來傳遞光信號和圖象信號的纖維。制造光導(dǎo)纖維用的光學(xué)材料，必須高度純凈、成分均勻。一般無水石英（SiO2）是常用的光導(dǎo)纖維材料。近年來，光導(dǎo)纖維用于光通信的技術(shù)迅速發(fā)展。此外，在農(nóng)業(yè)、國防、醫(yī)療、電視、傳真、電話、科研等方面都有廣泛的用途。光纖與普通電纜的異同對比表光纖光纜普通電纜信息量大，每根光纜上理論上可同時通過10億路電話8管同軸電纜每條通話1800路原料來源廣（石英玻璃），節(jié)約有色金屬資源相對較少質(zhì)量小，27g /公里，不怕腐蝕，鋪設(shè)方便成本低，約1萬元/公里普通光纜約20萬元/公里性能好，抗電磁干擾保密性強，能防竊聽，不發(fā)生電輻射。信號衰減小，無中繼傳送距離一般為30～70 公里，來補償電信號在傳輸中的損耗石墨、金剛石和C60——新材料誕生新科技　　（1）同素異形體：含同一種元素的不同單質(zhì)之間互稱為同素異形體。　　碳元素的三種常見同素異形體：石墨、金剛石、C60　?。?）人造金剛石　　石墨轉(zhuǎn)化法：　　化學(xué)氣相沉積法：　　（3）明星分子——C60　　1985年，美國科學(xué)家克羅托（）等人用質(zhì)譜儀，嚴格控制實驗條件，得到以C60為主的質(zhì)譜圖。由于受建筑學(xué)家布克米尼斯持富勒（BuckminsterFuller）設(shè)計的球形薄殼建筑結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，克羅托（kroto）等提出C60是由60個碳原子構(gòu)成的球形32面體，即由12個五邊形和20個六邊形構(gòu)成。其中五邊形彼此不相連，只與六邊形相連。隨后將 C60分子命名為布克米尼斯持富勒烯（BuckminsterFuller）。由于C60分子的結(jié)構(gòu)酷似足球，所以又稱為足球烯（Footballene）。除C60外，具有封閉籠狀結(jié)構(gòu)的還可能有 C2C3C50、C70、……C2C540等，統(tǒng)稱為Fullerenes，中文譯名為富勒烯?！　、贀诫sC60的超導(dǎo)體　　1991年，赫巴德（Hebard）等首先提出摻鉀C60具有超導(dǎo)性，超導(dǎo)起始溫度為18K，不久又制備出Rb3C60的超導(dǎo)體（如右圖），超導(dǎo)起始溫度為29K。我國在這方面的研究也很有成就，北京大學(xué)和中國科學(xué)院物理所合作，成功地合成了K3C60和Rb3C60的超導(dǎo)體，超導(dǎo)起始溫度分別為8K和28K。有科學(xué)工作者預(yù)言，如果摻雜C240和摻雜C540，有可能合成出具有更高超導(dǎo)起始溫度的超導(dǎo)體?！　、谛滦唾A氫材料　　在鋰、液氨和正丁醇溶液中發(fā)生反應(yīng)　　　?、鄹吣茕囯姵夭牧稀　∪缦聢D，將金屬鋰植入C60內(nèi)部形成的LiC60化合物，可作為高能鋰電池?！　、芴技{米管　　碳納米管由于其磁學(xué)、電學(xué)性能的改變，其應(yīng)用領(lǐng)域變寬，比如用作催化劑或其載體、納米導(dǎo)線、復(fù)合材料、纖維與藥物等。碳納米管一個令人激動的應(yīng)用領(lǐng)域就是替代半導(dǎo)體硅制備碳基電子器件。傳統(tǒng)的硅半導(dǎo)體存在發(fā)熱問