背景音乐:青花瓷周期系中的非金属元素2原子的性质;1外层电子构型;如下内容请自行归纳:3氧化数;4晶体类型:5物理性质;6化学性质;7含氧酸盐。在非金属元素的重要化合物中重点卤化物1卤化物的晶体类型及熔沸点讨论:卤化物和氧化物及其水合物。活泼金属卤化物过渡金属卤化物非金属卤化物熔点高熔点较低熔点很低⑴卤化物的熔点:这种情况在第四章离子极化理论曾予以氯化物NaFMgF2AlF3SiF4PF5SF6熔点/°C99512501040-77-94-51沸点/°C172022601260-65-85-64熔融时导电性易易易不能不能不能卤化物—卤素与比卤素电负性小的元素组成的二元化合物。说明过。非金属氯化物(分子型),熔点低,稳过渡状态的氯化物,如AlCl3、SiCl4,活泼金属氯化物(离子型)其熔、沸点如NaCl、KCl、BaCl2可作盐浴剂。高,稳定性好,不易热分解。异的气体绝缘材料。定性好。如SF6,不易燃、耐高压,是优面处理时渗铝、渗硅。则熔点不很高且易挥发分解。可用来在表⑵卤化物的水解:ⅠA、ⅡA族氯化物一般不水解;其他金属氯化物不同程度水解:SnCl2+H2O→Sn(OH)Cl(s)+HClSbCl3+H2O→SbOCl(s)+2HClBiCl3+H2O→BiOCl(s)+2HCl大多非金属氯化物可完全水解:BCl3+3H2O→H3BO3+3HClPCl5+4H2O→H3PO4+5HClSiCl4+3H2O→H2SiO3+4HCl氧化物—氧与电负性比氧小的元素组成氧化物又有:正常氧化物,如:NaO过氧化物,如:Na2O2超氧化物,如:KO2此处讨论正常氧化物。氧化物的二元化合物。Mn+极化力—————————依次增强晶型离子晶体—过渡—分子晶体熔点高——低例NaOMgOAl2O3CO2SO3高价态极化力强→←低价态极化力弱NaMgAlSiPSCl⑴氧化物的晶型、熔点、硬度Cr2O3Mn2O3CrO3MnO2BCN2氧化物及其水合物的酸碱性R—┊—O—┊—H碱式解离ROH→Rn++OH-酸式解离⑴ROH模型ROH由Rn+、O2-、H+离子组成;ROH中R—O,O—H皆为离子键;ROH的解离方式决定于R-O键的相对强弱,即决定于Rn+的极化力。ROH→H++ROn-①同周期:Na+Mg2+Al3+Si4+P5+S6+Cl7+Rn+电荷——————依次增大R-O结合力——————依次增强RO对H+斥力——————依次增大ROH的酸性——————依次增强②同族:上↓下n+∣同r(+)↓大Rn+极化力↑弱R-O键↑弱酸性↑弱⑵用ROH模型说明氢氧化物酸、碱性:①热分解,如:2HgO→2Hg+O2可用ΔfH判断;大多数氧化物稳定,不分解。少数不活泼金属氧化物受热会分解:2Ag2O→4Ag+O2卤素氧化物最不稳定,低温即分解3氧化物的稳定性②置换,如:2Al+Fe2O3→Al2O3+2Fe可用ΔG-T图判断。材料无机材料有机材料非金属材料金属材料高分子材料复合材料材料的分类:我们在这里讨论新型无机非金属材料新型无机非金属材料超导、光导、激光、半导体材料包括:1超导现象及临界条件1911年发现,Hg在4.2K附近,电阻突然向超导态转变的温度叫超导临界温度Tc。超导态时,磁感应强度也为零,即具有消失。金属的这种特殊状态称超导态。被破坏。Hc叫临界磁场;完全的抗磁性。当磁场超过Hc时,超导态超导材料通过超导体的电流超过Ic后,超导态也TTc,HHc,IIc超导态都被破坏称2超导材料目前已发现30种单质,8000种金属、合但是,超导材料的临界温度都很低,难被破坏。Ic叫临界电流。超导体的三大邻界条件。金、化合物具有超导性。要课题。于实际应用。寻找高温超导是该领域的首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)磁悬浮列车磁悬浮列车是由无接触的电磁悬浮、导上海磁悬浮列车是“常导磁吸型”。磁悬浮列车利用“同性相斥,异性相吸”浮列车分为超导型和常导型两大类。向和驱动系统组成的新型交通工具,磁悬道约1厘米处,腾空行驶。力,使车体完全脱离轨道,悬浮在距离轨的原理,让磁铁具有抗拒地心引力的能磁悬浮列车车厢上装有超导磁铁,铁路磁悬浮列车是怎样运行的?“同性相斥”。与车厢的电磁体极性总保持相同,两者体。通电后,地面线圈产生的磁场极性底部安装线圈,交流电使线圈变为电磁在线圈里流动的交流电流向反过来时。了,两者“异性相吸”了。其结果就是原来的S极线圈变为N极线圈超导磁体和轨道都在列车的下部。结果是前面“拉”,后面“推”,使列车列车行驶时,车头的磁铁(N极)被轨前进。所排斥。同时被轨道上稍后一点的电磁体(N极)道上靠前一点的电磁体(S极)所吸引,列车被由它携带的超导磁体和导轨上的电力传送带之间的吸力和斥力推向前进。堪称“神行太保”!磁悬浮列车时速能达到435公里/小时,与普通列车相比更快、平稳、无噪音。光导材料就是通常说的光导纤维。从照片可以看出:光线只从“线内”走,一直走到头。“玻璃丝”并不透光。皮料—低折射率的玻璃;1光纤的组成:芯料—高折射率,高透光度,不析晶的吸收料多组分玻璃光纤;复合材料光纤;2光纤材料分:石英光纤(高纯度或掺杂)。玻璃;光在芯料和皮料界面上全反射,入射光3.通信原理:状传播。封闭在芯料内,经过无数次全反射,锯齿激光材料①光源亮度高;②方向性极强;③单色性极好。1激光的特点:白炽灯泡产生的白光是不同波长、不同颜色的光合成的,向各方向放射。激光是单一颜色(单一波长)光形成的,向一个方向发射,波峰和波谷都一致2激光的产生:⑴通常,物质的粒子大多处于⑵若人为地使多数粒子处于激自发辐射;跃迁)和光(辐射跃迁)——粒子跃迁回基态放出热(非辐射基态,极少处于激发态。激发态子数反转的物质称工作物质。发态——粒子数反转。造成粒⑶此时,以一光子入射此工作物质。的光子——受激发射。的光和与入射光子一致立刻发射和它相同波长激”。它能使受激原子完全同色(同一波长的)的光子所“刺受激原子能被严格与此原子自然发射时新光加现有的光,两个光子继续激发其它光柱。之能够通过细小透明镜子。发出的激光形成气管加速。激光的强度、方向性、单色性使激光。这种雪球似的放大现象,产生连贯的光束:受激原子,把它们的能量放出,又重复下去。在气体激光器里,光子被有反射镜面的充这是世界上最大的激光器,可以用来熔化很小的样品。科学家在地面站把激光送给轨道上的一颗人造激光测距(SLR)的距离。站和人造卫星之间够精确的确定地面的测量使科学家能需时间。往返时间星到地面站往返所家记录光从人造卫卫星,人造卫星再把光线反射回地面站,科学半导体材料空间技术、现代电子技术、新能源技术、半导体材料是只能在一定条件下才导电按金属键的能带理红外技术…都离不开半导体材料的应用。导体也不同于绝缘体。的材料。因此它不同于电子易激发的材料。论,半导体是禁带窄、以金属钠为例:Na的外层电子构型3s1:按分子轨道理论,两个钠原子在一起可以形成两个“分子轨道”。但是电子分布如果是四个钠原子,则是:满轨道空轨道满轨道空轨道应符合洪特规则:金属晶体中,原子紧密堆积,原子数目如,Na的3s1形成3s能带:子轨道间能量差很小,形成了能带。很大,可以组合成很多分子轨道。这些分81632n空带满带能量在满带和导带之间还有禁带,其宽、窄导体半导体绝缘体导体、半导体、绝缘体的区别就在于半导体禁带宽度9.6—290kJ·mol-1视材料而不同。它们的禁带宽度。在半导体中,若满带中一个电子被激发则,导带中有一个负电荷(电子),满带中有一个正电荷(空穴)。空穴电子满带到导带:导带在电场中:电子→正极;空穴→负极在杂质半导体中又自由电子正电空穴的电导之和。其电导是电子和空穴这就是半导体导电。和受主杂质。所掺杂质分施主杂质有n-型和p-型半导体。p-n结:p型半导体和n型半导体接触,以号起放大作用;接触电势差对交流电起整流作用,对信在p-n结中,半导体受光照,电子进入这就是光电池的工作原理。光生伏特效应。形成电势差,同时产生电子和空穴——光导带。此时,电子进入n区,空穴进入p区,世界最大的太阳能发电站于04年9月8日在德国莱比锡附近的埃斯彭海因投入使用,由3.35万组太阳能电池板组成现代无机非金属材料种类繁多,性能奇特。我们这里只能点一点,更多的有趣的新材料请同学们到网上去查寻。“网络导航”会帮助你!