高中化學(xué)新人教選修1 玻璃 陶瓷和水泥2

1、玻璃 陶瓷和水泥學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1. 知道玻璃、陶瓷和水泥的主知道玻璃、陶瓷和水泥的主要成分、生產(chǎn)原料和生產(chǎn)工要成分、生產(chǎn)原料和生產(chǎn)工藝、性能和在生活中的應(yīng)用。藝、性能和在生活中的應(yīng)用。2. 認(rèn)識(shí)硅酸鹽工業(yè)中原料的組認(rèn)識(shí)硅酸鹽工業(yè)中原料的組成和反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)品性能和成和反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)品性能和用途的影響。用途的影響。一、玻一、玻 璃璃二、陶二、陶 瓷瓷三、水三、水 泥泥以含硅物質(zhì)為原料經(jīng)加熱制成硅酸以含硅物質(zhì)為原料經(jīng)加熱制成硅酸鹽材料的制造工業(yè)叫鹽材料的制造工業(yè)叫硅酸鹽工業(yè)硅酸鹽工業(yè)。水水 泥泥 簡(jiǎn)簡(jiǎn) 介介水泥生產(chǎn)線水泥生產(chǎn)線水泥回轉(zhuǎn)窯（旋窯）水泥回轉(zhuǎn)窯（旋窯）水泥是重要的建筑材料水泥是重要的建筑材

2、料水泥具有水泥具有水硬性水硬性，跟水摻和攪拌并經(jīng)靜置，跟水摻和攪拌并經(jīng)靜置后很容易凝固變硬，由于水泥具有這一優(yōu)良的后很容易凝固變硬，由于水泥具有這一優(yōu)良的特性，被用作建筑材料。由于它在水中也能硬特性，被用作建筑材料。由于它在水中也能硬化，因此是水下工程必不可少的材料?；虼耸撬鹿こ瘫夭豢缮俚牟牧?。 以以粘土粘土和和石灰石石灰石為為主要原料主要原料，經(jīng)，經(jīng)研磨研磨、混合后在水泥回轉(zhuǎn)窯中混合后在水泥回轉(zhuǎn)窯中煅燒煅燒，再加入適量石，再加入適量石膏，并膏，并研磨研磨成細(xì)粉就得到普通水泥。成細(xì)粉就得到普通水泥。普通水泥的主要成分普通水泥的主要成分：硅酸三鈣（硅酸三鈣（3CaOSiO2）、）、硅酸二鈣

3、（硅酸二鈣（2CaOSiO2）、）、鋁酸三鈣（鋁酸三鈣（3CaOAl2O3）等。）等。簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱兩兩磨一燒磨一燒生產(chǎn)原料和主要成分生產(chǎn)原料和主要成分水泥砂漿、混凝土、鋼筋混凝土水泥砂漿、混凝土、鋼筋混凝土 水泥、沙子和水的混合物叫水泥、沙子和水的混合物叫水泥砂漿水泥砂漿，是，是建筑用粘合劑，可把磚、石等粘結(jié)起來(lái)。建筑用粘合劑，可把磚、石等粘結(jié)起來(lái)。水泥、沙子和碎石的混合物叫水泥、沙子和碎石的混合物叫混凝土混凝土。 混凝土常用鋼筋做結(jié)構(gòu)，這就是我混凝土常用鋼筋做結(jié)構(gòu)，這就是我們常說(shuō)的們常說(shuō)的鋼筋混凝土鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土的強(qiáng)度大，常用來(lái)建造高樓大廈。橋梁的強(qiáng)度大，常用來(lái)建造高

4、樓大廈。橋梁等高大的建筑物。等高大的建筑物。實(shí)際應(yīng)用實(shí)際應(yīng)用 中國(guó)在中國(guó)在1889年于唐山建立了第一年于唐山建立了第一座水泥廠。座水泥廠。 1906年在唐山成立啟新洋灰股份年在唐山成立啟新洋灰股份有限公司。有限公司。 1949年的水泥產(chǎn)量為年的水泥產(chǎn)量為660千噸千噸。 1984年已達(dá)年已達(dá)120萬(wàn)噸，水泥的品種萬(wàn)噸，水泥的品種也從單一的硅酸鹽水泥發(fā)展到也從單一的硅酸鹽水泥發(fā)展到60多個(gè)多個(gè)品種。品種。 2002年我國(guó)水泥總產(chǎn)量突破年我國(guó)水泥總產(chǎn)量突破7億噸億噸大關(guān)。大關(guān)。歷史回顧歷史回顧水泥工業(yè)水泥工業(yè)原料原料設(shè)備設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程生產(chǎn)過(guò)程反應(yīng)條件反應(yīng)條件水泥成分水泥成分水泥應(yīng)用水泥應(yīng)用硅酸三鈣、

5、硅酸二鈣、硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣鋁酸三鈣石灰石石灰石 粘土粘土 輔助原料輔助原料水水 泥泥 回回 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 窯窯高溫高溫生料生料熟料（兩磨一燒）熟料（兩磨一燒）建筑粘合劑建筑粘合劑水泥工水泥工業(yè)展望業(yè)展望常識(shí)：性能與維護(hù)常識(shí)：性能與維護(hù)老標(biāo)老標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)稱為水泥的稱為水泥的安定性不合安定性不合格，不能出格，不能出廠！廠！特種水泥快硬水泥，低熱和水泥中快硬水泥，低熱和水泥中熱水泥，抗硫酸鹽水泥熱水泥，抗硫酸鹽水泥油井水泥，膨脹水泥，耐油井水泥，膨脹水泥，耐火水泥，白色水泥，火水泥，白色水泥，彩色水泥，防輻射水泥，彩色水泥，防輻射水泥，防藻水泥，抗菌水泥等防藻水泥，抗菌水泥等。水泥標(biāo)號(hào)水泥標(biāo)號(hào)通用水泥

6、新標(biāo)準(zhǔn)是：通用水泥新標(biāo)準(zhǔn)是：GB175-1999GB175-1999硅酸鹽水泥、普硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥通硅酸鹽水泥、GB1344-1999GB1344-1999礦渣硅酸鹽水泥、火礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥山灰硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥、GB12958-1999GB12958-1999復(fù)合硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥。從。從20012001年年4 4月月1 1日起正式實(shí)施。日起正式實(shí)施。 六大水泥標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行以六大水泥標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行以MPaMPa表示的強(qiáng)度等級(jí)如表示的強(qiáng)度等級(jí)如32.532.5、32.5R32.5R、42.542.5、42.5R42.5R等，使強(qiáng)度等級(jí)的數(shù)值與水

7、泥等，使強(qiáng)度等級(jí)的數(shù)值與水泥2828天天抗壓強(qiáng)度指標(biāo)的最低值相同。新標(biāo)準(zhǔn)還統(tǒng)一規(guī)劃了我國(guó)抗壓強(qiáng)度指標(biāo)的最低值相同。新標(biāo)準(zhǔn)還統(tǒng)一規(guī)劃了我國(guó)水泥的強(qiáng)度等級(jí)，硅酸鹽水泥分水泥的強(qiáng)度等級(jí)，硅酸鹽水泥分3 3個(gè)強(qiáng)度等級(jí)個(gè)強(qiáng)度等級(jí)6 6個(gè)類型個(gè)類型, ,即即42.542.5、42.5R42.5R、52.552.5、52.5R52.5R、62.562.5、62.5R62.5R。其他五大水泥也分其他五大水泥也分3 3個(gè)等級(jí)個(gè)等級(jí)6 6個(gè)類型即個(gè)類型即32.532.5、32.5R32.5R、42.542.5、42.5R42.5R、52.552.5、52.5R52.5R。新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的強(qiáng)度齡期均。新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的強(qiáng)度齡

8、期均為為3 3天和天和2828天兩個(gè)齡期，每個(gè)齡期均有抗折與抗壓強(qiáng)度天兩個(gè)齡期，每個(gè)齡期均有抗折與抗壓強(qiáng)度指標(biāo)要求。指標(biāo)要求。水泥用于建筑水泥用于建筑K2Al2Si6O16Al2（Si2O5）（OH）4化學(xué)組成化學(xué)組成普通玻璃普通玻璃正長(zhǎng)石正長(zhǎng)石高嶺土高嶺土氧化物形式氧化物形式硅酸鹽硅酸鹽Al2O32SiO2 2H2OK2O Al2O3 6SiO2Na2O CaO 6SiO2Na2O 、CaO 、SiO2的的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為13.0、11.7、75.3練習(xí)練習(xí)我國(guó)水泥工業(yè)已經(jīng)歷了我國(guó)水泥工業(yè)已經(jīng)歷了100多年的歷史。舊中國(guó)的水泥工業(yè)在漫長(zhǎng)的多年的歷史。舊中國(guó)的水泥工業(yè)在漫長(zhǎng)的20世

9、紀(jì)前世紀(jì)前50年內(nèi)，步履維艱，發(fā)展緩慢，只有在新中國(guó)誕生以后，水泥工年內(nèi)，步履維艱，發(fā)展緩慢，只有在新中國(guó)誕生以后，水泥工業(yè)才走一了健康發(fā)展之路。業(yè)才走一了健康發(fā)展之路。 建國(guó)后建國(guó)后50年，水泥工業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化，尤其是年，水泥工業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化，尤其是1979年改革開(kāi)年改革開(kāi)放以來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，水泥工業(yè)得到迅放以來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，水泥工業(yè)得到迅速發(fā)展，產(chǎn)量和質(zhì)量都有有了很大提高。速發(fā)展，產(chǎn)量和質(zhì)量都有有了很大提高。 水泥產(chǎn)量自水泥產(chǎn)量自1979年到年到1999年增長(zhǎng)了年增長(zhǎng)了7.倍，倍，20年間我國(guó)水泥產(chǎn)量平均年間我國(guó)水

10、泥產(chǎn)量平均增長(zhǎng)達(dá)增長(zhǎng)達(dá)11.08，水泥產(chǎn)量自，水泥產(chǎn)量自1995年以來(lái)一直居全世界首位。其中年以來(lái)一直居全世界首位。其中1999年年我國(guó)水泥產(chǎn)量占世界的我國(guó)水泥產(chǎn)量占世界的3716。 我國(guó)水泥總產(chǎn)量雖高，但由于人口多，所以人均產(chǎn)量低。如在我國(guó)水泥總產(chǎn)量雖高，但由于人口多，所以人均產(chǎn)量低。如在90年代年代中期，意大利、西班牙、德國(guó)、法國(guó)、美國(guó)、日本、韓國(guó)人均產(chǎn)量（千克）中期，意大利、西班牙、德國(guó)、法國(guó)、美國(guó)、日本、韓國(guó)人均產(chǎn)量（千克）分別為分別為584、630、434、320、339、654、1318，同期我國(guó)為，同期我國(guó)為412千克。從千克。從1994年至年至1999年，我國(guó)人均消費(fèi)（千克）分

11、別為年，我國(guó)人均消費(fèi)（千克）分別為352、399、412、428、435、472。 我國(guó)現(xiàn)有水泥企業(yè)我國(guó)現(xiàn)有水泥企業(yè)8000多家，而多家，而20萬(wàn)噸以上的企業(yè)不足萬(wàn)噸以上的企業(yè)不足10，全國(guó)水，全國(guó)水泥企業(yè)平均規(guī)模不到泥企業(yè)平均規(guī)模不到10萬(wàn)噸，與世界其它國(guó)家相經(jīng)差距極大。萬(wàn)噸，與世界其它國(guó)家相經(jīng)差距極大。 中國(guó)水泥工業(yè)明天更美好中國(guó)水泥工業(yè)明天更美好 玻璃工業(yè)玻璃工業(yè)2、原料、原料3、反應(yīng)原理：高溫熔融、反應(yīng)原理：高溫熔融主要原料：純堿、石灰石和石英。主要原料：純堿、石灰石和石英。1、普通玻璃組成：、普通玻璃組成：Na2O CaO 6SiO24、玻璃態(tài)物質(zhì)、玻璃態(tài)物質(zhì)5、幾種常見(jiàn)的玻璃、幾種

12、常見(jiàn)的玻璃6、環(huán)境、環(huán)境 保護(hù)保護(hù)主要化學(xué)反應(yīng)：主要化學(xué)反應(yīng)： Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2 CaCO3+SiO2= CaSiO3+CO2高溫高溫設(shè)問(wèn)設(shè)問(wèn)這兩個(gè)反應(yīng)是否違反了復(fù)分解反這兩個(gè)反應(yīng)是否違反了復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律？應(yīng)規(guī)律？ 復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律僅適用于復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律僅適用于溶液溶液，不能套用于不能套用于高溫高溫條件下的反應(yīng)。條件下的反應(yīng)。玻璃玻璃 沒(méi)有沒(méi)有固定的固定的熔點(diǎn)。熔點(diǎn)。 沒(méi)有一定的沒(méi)有一定的熔點(diǎn)而在某一溫熔點(diǎn)而在某一溫度范圍內(nèi)逐漸軟度范圍內(nèi)逐漸軟化的物質(zhì)。（介化的物質(zhì)。（介于晶體與非晶體于晶體與非晶體之間。）之間。）實(shí)例實(shí)例特性特性定義定義玻璃態(tài)物質(zhì)玻璃態(tài)物質(zhì)幾種常見(jiàn)

13、玻璃簡(jiǎn)介幾種常見(jiàn)玻璃簡(jiǎn)介普通玻璃普通玻璃因混有鐵的化合物顯淺綠色因混有鐵的化合物顯淺綠色藍(lán)玻璃藍(lán)玻璃紅玻璃紅玻璃化學(xué)儀器玻璃化學(xué)儀器玻璃如試管等如試管等光學(xué)儀器玻璃光學(xué)儀器玻璃如放大鏡如放大鏡鋼化玻璃鋼化玻璃光纖玻璃光纖玻璃光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維：1964年年8月華裔月華裔科學(xué)家高錕首先提出用玻科學(xué)家高錕首先提出用玻璃纖維代替金屬導(dǎo)線，被璃纖維代替金屬導(dǎo)線，被譽(yù)為譽(yù)為“纖維光學(xué)之父纖維光學(xué)之父”。比頭發(fā)絲還細(xì)的一對(duì)光導(dǎo)比頭發(fā)絲還細(xì)的一對(duì)光導(dǎo)纖維上同時(shí)傳送纖維上同時(shí)傳送3萬(wàn)門電話萬(wàn)門電話且中繼距離長(zhǎng)達(dá)且中繼距離長(zhǎng)達(dá)2050Km，保密性能好。，保密性能好。 在原料里加入某些金屬氧化在原料里加入某些金屬氧

14、化物均勻地分散到玻璃態(tài)物質(zhì)里，物均勻地分散到玻璃態(tài)物質(zhì)里，使玻璃呈現(xiàn)出特征顏色。使玻璃呈現(xiàn)出特征顏色。 把普通玻璃放在把普通玻璃放在電爐里加熱，使它軟電爐里加熱，使它軟化，然后急速冷卻，化，然后急速冷卻，得到鋼化玻璃。其機(jī)得到鋼化玻璃。其機(jī)械強(qiáng)度比普通玻璃大械強(qiáng)度比普通玻璃大46倍，不易破碎。倍，不易破碎。古埃及玻璃制品古埃及玻璃制品有關(guān)圖片展示有關(guān)圖片展示歷歷史史回回顧顧古埃及玻璃制品戰(zhàn)國(guó)中晚期玻璃璧中晚期玻璃璧滿城漢玻璃耳杯滿城漢玻璃耳杯廣西貴縣出土的玻璃杯隋李靜訓(xùn)墓出土的玻璃圓盒隋李靜訓(xùn)墓出土的玻璃圓盒魏晉南北朝的玻璃缽魏晉南北朝的玻璃缽網(wǎng)紋玻璃杯網(wǎng)紋玻璃杯河北定縣靜志寺出土的河北定縣靜

15、志寺出土的 北宋玻璃杯北宋玻璃杯目前發(fā)現(xiàn)的最大的元代玻璃器目前發(fā)現(xiàn)的最大的元代玻璃器清乾隆白地套紅玻璃雙合瓶清乾隆白地套紅玻璃雙合瓶南方玻璃隕石南方玻璃隕石玻璃隕石分布圖玻璃隕石分布圖玻璃儀器玻璃儀器現(xiàn)代應(yīng)用現(xiàn)代應(yīng)用鋼化玻璃光學(xué)玻璃型材石英玻璃石英玻璃陶陶 瓷瓷生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝原料是？原料是？反應(yīng)過(guò)程？反應(yīng)過(guò)程？彩釉的使用彩釉的使用景德鎮(zhèn)傳統(tǒng)名瓷之一的薄胎瓷景德鎮(zhèn)傳統(tǒng)名瓷之一的薄胎瓷景德鎮(zhèn)傳統(tǒng)名瓷之一的雕塑瓷景德鎮(zhèn)傳統(tǒng)名瓷之一的粉彩瓷景德鎮(zhèn)傳統(tǒng)名瓷之一的玲瓏瓷景德鎮(zhèn)傳統(tǒng)名瓷之一的青花瓷景德鎮(zhèn)傳統(tǒng)名瓷之一的顏色釉瓷享有盛譽(yù)的中國(guó)古代陶瓷享有盛譽(yù)的中國(guó)古代陶瓷陶與瓷的異同之處：陶與瓷的異同之處：

16、共同點(diǎn)：都是硅酸鹽產(chǎn)品共同點(diǎn)：都是硅酸鹽產(chǎn)品 不同點(diǎn)：原料、溫度、陶瓷的強(qiáng)度、不同點(diǎn)：原料、溫度、陶瓷的強(qiáng)度、顏色、厚度、透水性、質(zhì)地等方面顏色、厚度、透水性、質(zhì)地等方面有區(qū)別。有區(qū)別。 陶瓷的優(yōu)點(diǎn)和用途陶瓷的優(yōu)點(diǎn)和用途：具有抗氧化性、：具有抗氧化性、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、已成型抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、已成型等優(yōu)點(diǎn)，有著廣泛的用途。例如：化等優(yōu)點(diǎn)，有著廣泛的用途。例如：化學(xué)實(shí)驗(yàn)中用的坩堝、蒸發(fā)皿等也是陶學(xué)實(shí)驗(yàn)中用的坩堝、蒸發(fā)皿等也是陶瓷制品。瓷制品。 1、普通玻璃是、普通玻璃是 （混合物、純凈物）。（混合物、純凈物）。 玻璃可在一定溫度范圍內(nèi)軟化，制成工藝品等。玻璃可在一定溫度范圍內(nèi)軟化

17、，制成工藝品等。這是因?yàn)椴ＡР皇沁@是因?yàn)椴ＡР皇?，而是一種，而是一種 物物質(zhì)，沒(méi)有固定質(zhì)，沒(méi)有固定 。2、制水泥和玻璃時(shí)都需要用的原料是（、制水泥和玻璃時(shí)都需要用的原料是（ ）（A）粘土）粘土 （B）石英）石英 （C）石灰石）石灰石 （D）純堿）純堿3、下列說(shuō)法正確的是（、下列說(shuō)法正確的是（ ）（A）SiO2是酸性氧化物，它不溶于水也不溶于任何酸是酸性氧化物，它不溶于水也不溶于任何酸（B）SiO2是制造玻璃的主要原料之一，它在常溫下與是制造玻璃的主要原料之一，它在常溫下與 NaOH溶液不反應(yīng)溶液不反應(yīng)（C）因高溫時(shí)）因高溫時(shí)SiO2與與Na2CO3反應(yīng)放出反應(yīng)放出CO2，所以，所以H2SiO

18、3酸性比酸性比H2CO3強(qiáng)強(qiáng)（D）CO2通入水玻璃中可得原硅酸通入水玻璃中可得原硅酸練習(xí)：CD4.4.與普通玻璃具有相同組成的是（與普通玻璃具有相同組成的是（ ）A A光學(xué)玻璃光學(xué)玻璃 B B有色玻璃有色玻璃 C C鋼化玻璃鋼化玻璃 D D有機(jī)玻璃有機(jī)玻璃5 5. .下列說(shuō)法正確的是（下列說(shuō)法正確的是（ ）A A硅酸鹽工業(yè)就是以硅酸鹽為原料的工業(yè)硅酸鹽工業(yè)就是以硅酸鹽為原料的工業(yè)B B硅酸所生成的鹽才是硅酸鹽硅酸所生成的鹽才是硅酸鹽C C水泥硬化時(shí)，水泥必須跟水反應(yīng)水泥硬化時(shí)，水泥必須跟水反應(yīng)D D在生產(chǎn)玻璃時(shí)，碳酸鈉、碳酸鈣分別跟二氧化硅在生產(chǎn)玻璃時(shí)，碳酸鈉、碳酸鈣分別跟二氧化硅起置換反應(yīng)起置換反應(yīng)