《高中化学 3.3 玻璃、陶瓷和水泥课件 新人教版选修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 3.3 玻璃、陶瓷和水泥课件 新人教版选修1（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1知道玻璃、陶瓷和水泥的主要化学成分、生产原料及 用途。2了解光导纤维和高温结构陶瓷等新型材料的性能与用 途。第三节第三节 玻璃、陶瓷和水泥玻璃、陶瓷和水泥1.生产原料：_、 _、 _ 。2生产设备： _。3生产原理 主要反应为：_ _。笃学笃学一一玻璃玻璃纯碱纯碱石灰石石灰石石英石英玻璃窑玻璃窑4化学成分 普通玻璃是_、_、_熔化在一起形成 的，主要成分是_。5特点：硬度大、质脆、耐腐蚀，_固定熔点，属于玻 璃态物质。6特种玻璃：光学玻璃、彩色玻璃、钢化玻璃。Na2SiO3CaSiO3SiO2SiO2无无1. 生产原料：生产原料：_。2主要性能：陶瓷具有主要性能：陶瓷具有_ 、抗酸碱腐蚀、抗
2、酸碱腐蚀、 _、 绝缘、易成型等优点。绝缘、易成型等优点。笃学二笃学二陶瓷陶瓷黏土黏土抗氧化抗氧化耐高温耐高温1. 生产原料：_和_、适量石膏。2水泥的生产过程3性质：水泥具有_性。4用途 (1)水泥砂浆： _、 _和水的混合物。 (2)混凝土： _、 _和_的混合物。笃学三笃学三水泥水泥水硬水硬水泥水泥沙子沙子水泥水泥沙子沙子碎石碎石石灰石石灰石黏土黏土(1)成分：高纯度的_(石英玻璃)。(2)用途：制作_。(1)新型陶瓷的种类如_陶瓷、_陶瓷、生物陶瓷、超导陶瓷等。(2)用途高温结构陶瓷可制造_，新型陶瓷可用于航空航天。笃学四笃学四玻璃和陶瓷的新发展玻璃和陶瓷的新发展1.光导纤维光导纤维2
3、.新型陶瓷新型陶瓷SiO2光缆光缆超硬超硬高温结构高温结构发动机发动机钢化玻璃和普通玻璃成分有何不同？提示二者成分完全相同。陶与瓷有什么异同？提示共同点：都是硅酸盐产品；不同点：陶与瓷的强度、颜色、厚度、透水性、质地等方面有区别。水泥中加入石膏的目的是什么？提示调节水泥的硬化速度。【慎思慎思1】【慎思慎思2】【慎思慎思3】为什么碱性试剂如NaOH溶液、Na2CO3溶液不能用带玻璃塞的试剂瓶存放？提示因为碱性试剂能与玻璃塞的主要成分SiO2反应，如2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O，Na2SiO3具有黏合性，将瓶塞和试剂瓶黏结在一起。水泥在储存和运输过程中应注意什么？提示由于水泥具有很强的
4、吸水能力，能吸收空气中的水分并与之发生化学反应，故储存和运输过程中要注意防水、防潮。【慎思慎思4】【慎思慎思5】1玻璃的种类很多，主要是普通玻璃。生产普通玻璃 的主要原料是纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)和石英 (SiO2)。2制造玻璃的设备为玻璃窑。要点一要点一 | 玻玻 璃璃普通玻璃的主要成分为硅酸钠(Na2SiO3)、硅酸钙(CaSiO3)和二氧化硅(SiO2)。普通玻璃的组成用氧化物的形式表示为Na2OCaO6SiO2，则三种原料的物质的量比n(Na2CO3)n(CaCO3)n(SiO2)116，质量比为m(Na2CO3)m(CaCO3)m(SiO2)5350180。说明在原
5、料中，SiO2的用量是比较大的，故玻璃成分中有SiO2。4(1)从物质分类角度看，玻璃属于混合物，因此玻璃没有固定的熔点，只是在某一温度范围内逐渐软化。在软化状态时，可以被吹制成各种形状的物品。(2)普通的平板玻璃具有非常平的光滑表面，是很好的采光、防风、保暖材料，主要用作门窗玻璃和玻璃幕墙。玻璃的种类及性能玻璃的种类很多，除普通玻璃外，还有光学玻璃、有色玻璃、钢化玻璃等。(1)铅玻璃(加入PbO)折光率高，常用于制造眼镜片、望远镜和显微镜的透镜等。5玻璃的特点玻璃的特点6(2)有色玻璃是在制普通玻璃的原料里加入某些金属氧化物制成的。有色玻璃的颜色由加入物质的颜色决定，如加氧化钴(Co2O3)
6、呈蓝色，加氧化亚铜(Cu2O)呈红色等。(3)钢化玻璃是把普通玻璃放入钢化炉中加热，使其软化，然后迅速冷却而制成。与普通玻璃具有相同组成的是 ()。A钢化玻璃 B光学仪器玻璃C石英玻璃 D有色玻璃解析钢化玻璃是把普通玻璃放入钢化炉里加热变软后急剧冷却，好像钢淬火一样，所以叫钢化玻璃，因此它和普通玻璃成分相同，光学仪器玻璃是在制玻璃的原料中多加了氧化铅；有色玻璃是在生产玻璃的原料中掺入某些金属氧化物，使之均匀地分散在玻璃态的物质中，比如加入Co2O3制得蓝色钴玻璃；石英玻璃的主要成分是二氧化硅。答案A【例例1】 下列关于钢化玻璃的叙述，错误的是 ()。A它是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2
7、熔化在一起所得到的物质B是把普通玻璃放在钢化炉里加热，使之软化，然后急速 冷却制得的C它是具有空间网状结构的原子晶体，硬度很大，熔点也 很高D它的机械强度比普通玻璃大46倍，不易破碎，且破碎 时，碎块没有尖利的棱角解析钢化玻璃与普通玻璃的成分相同，并不是纯净物，不是原子晶体；它是普通玻璃经热处理得到的，机械强度要比普通玻璃大。答案C【体验体验1】1主要原料：黏土。2反应原理：复杂的物理、化学变化。3制造过程：混合、成型、干燥、烧结、冷却。4陶瓷种类：根据原料、烧制温度等的不同，主要分为 土器、陶器、瓷器、炻器等。说明我国陶都：宜兴；瓷都：景德镇。要点二要点二 | 陶陶 瓷瓷5彩釉的制作 在烧制
8、前的坯体上涂上彩釉(在普通釉料中加入一些重 金属离子)，涂上彩釉的陶瓷制品绚丽多彩、表面光 滑、不渗水。6主要特征：具有抗氧化性、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝 缘、易成型等特点。7主要用途：餐具、砖瓦、化学仪器、电绝缘器、工艺 品等。陶瓷已广泛应用于生活和生产中，下列不属于陶瓷制品的是 ()。A电器中的绝缘瓷管B实验室中的坩埚C实验室中的试管D建筑上烧制的砖瓦解析实验室中的试管为玻璃制品，其余均为陶瓷制品。答案C点评可用以下方法区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)酒精灯加热玻璃管后会变软，而陶瓷不会变软。(3)玻璃可以再加工，而陶瓷不能再加工。【例例2】 陶瓷
9、的发明是人类早期科学技术发展史上的一个重要的里程碑，现在，陶瓷已广泛应用于生活和生产中。(1)陶瓷不具有的性质是_。A可导电 B耐酸碱 C抗氧化 D耐高温(2)实验室中最常用的坩埚是_，熔融烧碱样品做实验时一般选用_坩埚。(3)在搪瓷和陶瓷器具表面的釉质中含有极微量的Pb、Cd和Sb等有毒的金属盐类，为防止中毒，不能长期盛放下列物质的是_。A食用植物油 B酱油C食醋 D酒【体验体验2】解析(1)陶瓷的主要特性有：抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等特点。(2)实验室中最常用的坩埚是瓷坩埚，加热时，NaOH能与瓷坩埚反应，所以熔融烧碱时，一般用铁坩埚。(3)食醋的主要成分是醋酸，能溶解铅、镉等金属
10、造成重金属离子中毒。答案(1)A(2)瓷坩埚铁(3)C1主要原料：石灰石、黏土。2主要设备：水泥回转窑。3生产过程：将原料以一定比例混合，磨细成生料，在 窑中烧至部分熔化、冷却成块状熟料，再加入适量石 膏磨成细粉，即得普通水泥。4反应原理：复杂的物理、化学变化。5主要成分：硅酸三钙(3CaOSiO2)、硅酸二钙 (2CaOSiO2)、铝酸三钙(3CaOAl2O3)。6重要性质：水泥具有水硬性，而且在水中也可硬化。 储存时应注意防水。要点三要点三 | 水水 泥泥主要用途：制成水泥砂浆、混凝土等建筑材料。注意：(1)石膏的作用：调节水泥硬化时间。(2)水泥砂浆：水泥、沙子和水的混合物。混凝土：水泥
11、、沙子和碎石的混合物。(3)水泥易被酸腐蚀。由于水泥的主要成分是硅酸盐和铝酸盐，水泥中还含有少量的碳酸盐，所以水泥和水泥制品均易被酸腐蚀。水泥制品也要防酸腐蚀。7下列说法中正确的是 ()。A生产水泥时，在熟料中加入适量的石膏可以调节水泥的 硬化速度B水泥在水中能硬化，但在空气中不会硬化C水泥和水搅拌后生成不同的水合物，要吸收一定的热量D水泥是一种化合物解析水泥在空气中也会逐渐硬化，因空气中也有水蒸气，B错；水泥和水搅拌后生成的并非水合物，C错；水泥是混合物，D错。答案A【例例3】下列不属于普通水泥主要成分的是 ()。A硅酸钙 B硅酸二钙C硅酸三钙 D铝酸三钙解析普通水泥的主要成分是硅酸二钙(2
12、CaOSiO2)、硅酸三钙(3CaOSiO2)、铝酸三钙(3CaOAl2O3)。答案A【体验体验3】(1)制作：从高纯度的SiO2(或称石英玻璃)熔融体中，抽出直径为100 m(1 m106 m)的细丝，就得到石英玻璃纤维，又称光导纤维，简称光纤，将许多根经过技术处理的光纤绕在一起就得到光缆。(2)光导纤维的优良性能和重要用途光缆的抗干扰性能好，通信质量高，能防窃听；光缆的质量小而且细，耐腐蚀，铺设也很方便。利用光缆通信，能同时传播大量信息。光导纤维除了可以用于通信外，还可以用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控和照明等许多方面。要点四要点四 | 新型无机非金属材料及功能、用途新型无机非金属材
13、料及功能、用途1光导纤维光导纤维2高温结构陶瓷(2)高温结构陶瓷的优点：耐高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等。(3)高温结构陶瓷在汽车制造业中的应用用高温结构陶瓷制造发动机，发动机的工作温度能稳定在1 300 左右，由于燃料充分燃烧而又不需要水冷却，使热效率大幅度提高。同时，用陶瓷材料做发动机，还可减轻汽车的质量。有关材料用途的说法中不正确的是 ()。A氧化铝陶瓷可用作高压钠灯的灯管B氮化硅陶瓷可用作陶瓷发动机的材料C光导纤维可用作遥测遥控、照明等D氧化铝陶瓷可用作半导体材料解析本题考查氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷等新型无机非金属材料的知识。氧化铝陶瓷属于高温烧结陶瓷，它具有高熔点
14、、高硬度等特性，可制成透明陶瓷，但不能作半导体材料；氮化硅陶瓷具有超硬度、耐磨损、抗冷热冲击而不破裂、耐高温、不易传热、抗腐蚀、高温时也抗氧化等特性，可用作陶瓷发动机材料。光导纤维传导光的能力非常强，可用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等。答案D【例例4】 有关高温结构陶瓷和光导纤维的说法，正确的是 ()。A高温结构陶瓷弥补了金属材料的弱点，但是硬度却远 远低于金属材料B氮化硅陶瓷是一种重要的结构材料，具有超硬性，它 不与任何无机酸反应C光导纤维是一种能高质量传导光的有机纤维D光导纤维的抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量 高，能防窃听【体验体验4】解析高温结构陶瓷克服了金属材料的弱
15、点，本身还具有很多优点，如耐高温、高硬度、不怕氧化等，所以A项错误；氮化硅陶瓷是重要的结构材料，有许多优点，如耐腐蚀性较强，但却可以跟氢氟酸反应，所以B项错误；光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维，且抗干扰能力好，不发生电辐射，能防窃听等，但不是有机纤维。答案D变色玻璃内部含有AgBr(或AgCl)和微量CuO，用变色玻璃制作窗玻璃，可使烈日下透过的光线变得柔和且有阴凉之感。变色玻璃也可用于制作太阳镜片。变色玻璃的变色原理是什么？_。解析在玻璃中加入适量的溴化银和氧化铜的微小晶粒，经过适当的热处理可以制成变色玻璃。其变色原理：实验探究九实验探究九 变色玻璃变色的原理变色玻璃变色的原理答案含有AgBr(或AgCl)和微量CuO的玻璃是一种变色玻璃。当受到太阳光或紫外线照射时，其中的AgBr发生分解，产生银原子。当银原子聚集到一定数量时，射在玻璃上的光大部分被吸收，原来无色透明的玻璃这时就会变成灰黑色。当把变色后的玻璃放到暗处时，在CuO的催化作用下，银原子和溴原子又会结合成AgBr。于是，玻璃又会变成无色透明。这就是变色玻璃变色的基本原理。
