高中化學 第3章 探索生活材料 第3節(jié) 玻璃、陶瓷和水泥課件 新人教版選修1-新人教版高二選修1化學課件

1、第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥1知道玻璃、陶瓷和水泥的主要化學成分、生產(chǎn)原料及用途。2了解光導纖維和高溫結(jié)構(gòu)陶瓷等新型材料的性能與用途。1生產(chǎn)原料：_、_、_。2生產(chǎn)設(shè)備：_。3生產(chǎn)原理：主要反應為_。篤學一篤學一玻璃玻璃純堿純堿石灰石石灰石石英石英玻璃熔爐玻璃熔爐4化學成分：普通玻璃是_、_、_熔化在一起形成的，主要成分是_。5特點：硬度大、質(zhì)脆、耐腐蝕，_固定熔點，屬于玻璃態(tài)物質(zhì)。6特種玻璃：光學玻璃、彩色玻璃、鋼化玻璃。Na2SiO3 CaSiO3SiO2SiO2無無1生產(chǎn)原料：_。2主要性能：陶瓷具有_、抗酸堿腐蝕、_、絕緣、易成型等優(yōu)點。篤學二篤學二陶瓷陶瓷黏土黏土抗氧化抗氧化耐高溫耐高溫篤

2、學三篤學三水泥水泥石灰石石灰石黏土黏土 3性質(zhì)：水泥具有_性。4用途：(1)水泥砂漿：_、_和水的混合物。(2)混凝土：_、_和_的混合物。水硬水硬水泥水泥沙子沙子水泥水泥沙子沙子碎石碎石1光導纖維(1)成分：高純度的_(石英玻璃)。(2)用途：制作_。2新型陶瓷(1)新型陶瓷的種類：如_陶瓷、_陶瓷、生物陶瓷、超導陶瓷等。(2)用途：高溫結(jié)構(gòu)陶瓷可制造_，新型陶瓷可用于航空航天。篤學四篤學四玻璃和陶瓷的新發(fā)展玻璃和陶瓷的新發(fā)展SiO2光纜光纜超硬超硬高溫結(jié)構(gòu)高溫結(jié)構(gòu)發(fā)動機發(fā)動機【慎思1】 鋼化玻璃和普通玻璃成分有何不同？【答案】二者成分完全相同?！旧魉?】 陶與瓷有什么異同？【答案】共同點：

3、都是硅酸鹽產(chǎn)品；不同點：陶與瓷的強度、顏色、厚度、透水性、質(zhì)地等方面有區(qū)別?！旧魉?】 水泥中加入石膏的目的是什么？【答案】調(diào)節(jié)水泥的硬化速度?！旧魉?】 為什么堿性試劑如NaOH溶液、Na2CO3溶液不能用帶玻璃塞的試劑瓶存放？【答案】因為堿性試劑能與玻璃塞的主要成分SiO2反應，如2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O，Na2SiO3具有黏合性，將瓶塞和試劑瓶黏結(jié)在一起。【慎思5】 水泥在儲存和運輸過程中應注意什么？【答案】由于水泥具有很強的吸水能力，能吸收空氣中的水分并與之發(fā)生化學反應，故儲存和運輸過程中要注意防水、防潮。玻璃玻璃4普通玻璃的主要成分為硅酸鈉(Na2SiO3)、硅酸鈣(

4、CaSiO3)和二氧化硅(SiO2)。普 通 玻 璃 的 組 成 用 氧 化 物 的 形 式 表 示 為N a2O C a O 6 S i O2， 則 三 種 原 料 的 物 質(zhì) 的 量 比n(Na2CO3) n(CaCO3) n(SiO2)1 1 6，質(zhì)量比為m(Na2CO3) m(CaCO3) m(SiO2)53 50 180。說明：在原料中，SiO2的用量是比較大的，故玻璃成分中有SiO2。5玻璃的特點(1)從物質(zhì)分類角度看，玻璃屬于混合物，因此玻璃沒有固定的熔點，只是在某一溫度范圍內(nèi)逐漸軟化。在軟化狀態(tài)時，可以被吹制成各種形狀的物品。(2)普通的平板玻璃具有非常平的光滑表面，是很好的采

5、光、防風、保暖材料，主要用作門窗玻璃和玻璃幕墻。6玻璃的種類及性能玻璃的種類很多，除普通玻璃外，還有光學玻璃、有色玻璃、鋼化玻璃等。(1)鉛玻璃(加入PbO)折光率高，常用于制造眼鏡片、望遠鏡和顯微鏡的透鏡等。(2)有色玻璃是在制普通玻璃的原料里加入某些金屬氧化物制成的。有色玻璃的顏色由加入物質(zhì)的顏色決定，如加氧化鈷(Co2O3)呈藍色，加氧化亞銅(Cu2O)呈紅色等。(3)鋼化玻璃是把普通玻璃放入鋼化爐中加熱，使其軟化，然后迅速冷卻而制成。解析鋼化玻璃是把普通玻璃放入鋼化爐里加熱變軟后急劇冷卻，好像鋼淬火一樣，所以叫鋼化玻璃，因此它和普通玻璃成分相同；光學儀器玻璃是在原料中多加了氧化鉛；石英

6、玻璃的主要成分是SiO2；有色玻璃是在原料中摻入某些金屬氧化物，使之均勻地分散在玻璃態(tài)的物質(zhì)中，如加入Co2O3制得藍色鈷玻璃。答案A【答案】C【解析】鋼化玻璃與普通玻璃的成分相同，并不是純凈物，不是原子晶體；它是普通玻璃經(jīng)熱處理得到的，機械強度要比普通玻璃大。1主要原料：黏土。2反應原理：復雜的物理、化學變化。3制造過程：混合、成型、干燥、燒結(jié)、冷卻。4陶瓷種類：根據(jù)原料、燒制溫度等的不同，主要分為土器、陶器、瓷器、炻器等。說明：我國陶都：宜興；瓷都：景德鎮(zhèn)。 陶瓷陶瓷5彩釉的制作在燒制前的坯體上涂上彩釉(在普通釉料中加入一些重金屬離子)，涂上彩釉的陶瓷制品絢麗多彩、表面光滑、不滲水。6主要

7、特征：具有抗氧化性、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型等特點。7主要用途：餐具、磚瓦、化學儀器、電絕緣器、工藝品等。解析實驗室中的試管為玻璃制品，其余均為陶瓷制品。答案C點評可用以下方法區(qū)分陶瓷制品和玻璃制品：(1)看密度。陶瓷制品密度大，玻璃制品密度小。(2)酒精燈加熱玻璃管后會變軟，而陶瓷不會變軟。(3)玻璃可以再加工，而陶瓷不能再加工。陶與瓷的異同：共同點：都是硅酸鹽產(chǎn)品；不同點：陶與瓷的強度、顏色、厚度、透水性、質(zhì)地等方面有區(qū)別。(3)在搪瓷和陶瓷器具表面的釉質(zhì)中含有極微量的Pb、Cd和Sb等有毒的金屬鹽類，為防止中毒，不能長期盛放下列物質(zhì)的是_(填字母)。A食用植物油 B醬油 C食醋

8、D酒【解析】(1)陶瓷的主要特性有：抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型等特點。(2)實驗室中最常用的坩堝是瓷坩堝，加熱時，NaOH能與瓷坩堝反應，所以熔融燒堿時，一般用鐵坩堝。(3)食醋的主要成分是醋酸，能溶解鉛、鎘等金屬造成重金屬離子中毒。【答案】(1)A(2)瓷坩堝鐵(3)C1主要原料：石灰石、黏土。2主要設(shè)備：水泥回轉(zhuǎn)窯。3生產(chǎn)過程：將原料以一定比例混合，磨細成生料，在窯中燒至部分熔化、冷卻成塊狀熟料，再加入適量石膏磨成細粉，即得普通水泥。 水泥水泥4反應原理：復雜的物理、化學變化。5主要成分：硅酸三鈣(3CaOSiO2)、硅酸二鈣(2CaOSiO2)、鋁酸三鈣(3CaOAl2O3)。6重

9、要性質(zhì)：水泥具有水硬性，而且在水中也可硬化。儲存時應注意防水。7主要用途：制成水泥砂漿、混凝土等建筑材料。注意：(1)石膏的作用：調(diào)節(jié)水泥硬化時間。(2)水泥砂漿：水泥、沙子和水的混合物?；炷粒核唷⑸匙雍退槭幕旌衔?。(3)水泥易被酸腐蝕。由于水泥的主要成分是硅酸鹽和鋁酸鹽，水泥中還含有少量的碳酸鹽，所以水泥和水泥制品均易被酸腐蝕。水泥制品也要防酸腐蝕。解析水泥在空氣中也會逐漸硬化，因空氣中也有水蒸氣，B錯；水泥和水攪拌后生成的并非水合物，C錯；水泥是混合物，D錯。答案A【答案】A【 解 析 】 普 通 水 泥 的 主 要 成 分 是 硅 酸 二 鈣( 2C a O S i O2) 、 硅

10、 酸 三 鈣 ( 3 C a O S i O2) 、 鋁 酸 三 鈣(3CaOAl2O3)。1光導纖維(1)制作：從高純度的SiO2(或稱石英玻璃)熔融體中，抽出直徑為100 m(1 m106 m)的細絲，就得到石英玻璃纖維，又稱光導纖維，簡稱光纖，將許多根經(jīng)過技術(shù)處理的光纖繞在一起就得到光纜。 新型無機非金屬材料及功能、用途新型無機非金屬材料及功能、用途(2)光導纖維的優(yōu)良性能和重要用途光纜的抗干擾性能好，通信質(zhì)量高，能防竊聽；光纜的質(zhì)量小而且細，耐腐蝕，鋪設(shè)也很方便。利用光纜通信，能同時傳播大量信息。光導纖維除了可以用于通信外，還可以用于醫(yī)療、信息處理、傳能傳像、遙測遙控和照明等許多方面。(3)高溫結(jié)構(gòu)陶瓷在汽車制造業(yè)中的應用用高溫結(jié)構(gòu)陶瓷制造發(fā)動機，發(fā)動機的工作溫度能穩(wěn)定在1300 左右，由于燃料充分燃燒而又不需要水冷卻，使熱效率大幅度提高。同時，用陶瓷材料做發(fā)動機，還可減輕汽車的質(zhì)量。解析氧化鋁陶瓷屬于高溫燒結(jié)陶瓷，它具有高熔點、高硬度等特性，可制成透明陶瓷，但不能作半導體材料；氮化硅陶瓷具有超硬度、耐磨損、抗冷熱沖擊而不破裂、耐高溫、不易傳熱、抗腐蝕、高溫時也抗氧化等特性，可用作陶瓷發(fā)動機材料。光導纖維傳導光的能力非常強，可用于醫(yī)療、信息處理、