人教版選修1 第三章第三節(jié) 玻璃、陶瓷和水泥 學(xué)案.doc

第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥常見硅酸鹽產(chǎn)品的比較比較內(nèi)容玻璃（普通玻璃）陶瓷水泥原料純堿、石灰石、石英黏土黏土、石灰石、石膏設(shè)備玻璃窯燒結(jié)窯水泥回轉(zhuǎn)窯條件高溫高溫煅燒主要反應(yīng)na2co3sio2na2sio3co2；caco3sio2casio3co2復(fù)雜的物理、化學(xué)變化復(fù)雜的物理、化學(xué)變化產(chǎn)品主要成分na2sio3、casio3、sio2或na2ocao6sio23caosio2、2caosio2、3caoal2o3產(chǎn)品特性無固定熔點(diǎn)抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型等具有水硬性、吸水能力強(qiáng)1.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？提示：因?yàn)閴A性試劑能與玻璃塞的主要成分sio2反應(yīng)：2naohsio2=na2sio3h2o，na2sio3具有黏合性，將瓶塞和試劑瓶黏結(jié)在一起。2.玻璃為什么可以被人工吹制成形狀不同的制品？提示：普通玻璃是na2sio3、casio3、sio2熔化在一起所得到的物質(zhì)。這種物質(zhì)不是晶體，稱作玻璃態(tài)物質(zhì)。玻璃沒有一定的熔點(diǎn)，而是在某個溫度范圍內(nèi)逐漸軟化，在軟化狀態(tài)時，可以被吹制成任何形狀的制品。3.水泥在儲存和運(yùn)輸過程中應(yīng)注意什么？提示：由于水泥具有很強(qiáng)的吸水能力，能吸收空氣中的水分并與之發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故儲存和運(yùn)輸水泥的過程中要注意防水、防潮。綜合拓展一、幾種玻璃的特性和用途種類特性用途普通玻璃在某個溫度范圍內(nèi)逐漸軟化窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等硼酸鹽玻璃化學(xué)穩(wěn)定性好，熱膨脹系數(shù)低，耐高溫和抗化學(xué)腐蝕高級的化學(xué)儀器光學(xué)玻璃透光性能好，折光率高眼鏡片、照相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡的透鏡鋼化玻璃強(qiáng)度大、抗震裂，不易破碎汽車、火車的車窗等二、水泥1.石膏的作用：調(diào)節(jié)水泥硬化時間。2.用途。（1）制成水泥砂漿：水泥、沙子和水的混合物。（2）制混凝土：水泥、沙子和碎石的混合物。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易被酸（如hcl、hno3、h2so4、ch3cooh等）腐蝕。因此，水泥制品也要防止酸的腐蝕。4.水泥的質(zhì)量指標(biāo)：我國的三個強(qiáng)度等級（42.5、52.5和62.5）表示常用硅酸鹽水泥的性能。等級越高，水泥的性能越好。嘗試應(yīng)用1.在面盆、痰盂等鐵制品表面燒制搪瓷的目的是（a）a.防止鐵生銹且美觀b.增大厚度防止磨損c.增大硬度防止撞壞d.美觀和殺菌消毒作用解析：在臉盆等鐵制品表面燒制搪瓷，能夠隔絕空氣和水，不但能防止鐵生銹，而且美觀，a項(xiàng)正確；在茶缸和臉盆等鐵制品表面燒制搪瓷的目的不是為了增大硬度，不能防止磨損，也不能殺菌消毒，b、c、d三項(xiàng)錯誤。玻璃和陶瓷的新發(fā)展1.光導(dǎo)纖維：簡稱光纖。（1）成分：sio2（石英玻璃）。（2）用途：制作光纜，還用于醫(yī)療、信息處理、傳能傳像、遙測遙控和照明等方面。（3）光纜的性能：抗干擾性能好，通信質(zhì)量高，能防竊聽，質(zhì)量小而且細(xì)，耐腐蝕。2.高溫結(jié)構(gòu)陶瓷。（1）新型陶瓷的種類，如超硬陶瓷、高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、生物陶瓷和超導(dǎo)陶瓷等。（2）高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的類別：主要有氮化硅（si3n4）陶瓷、氧化鋁（al2o3）陶瓷、碳化硅（sic）陶瓷和二氧化鋯（zro2）陶瓷。（3）用途：高溫結(jié)構(gòu)陶瓷可制造發(fā)動機(jī)，新型陶瓷可用于航空航天。綜合拓展三、高溫結(jié)構(gòu)陶瓷2.高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的優(yōu)點(diǎn)高溫結(jié)構(gòu)陶瓷具有耐高溫、不怕氧化、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等優(yōu)點(diǎn)。3.高溫結(jié)構(gòu)陶瓷在汽車制造業(yè)上的應(yīng)用用高溫結(jié)構(gòu)陶瓷制造發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)的工作溫度能穩(wěn)定在1 300 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(jī)，還可減輕汽車的質(zhì)量。嘗試應(yīng)用2.下列有關(guān)材料用途的敘述不正確的是（b）a.高溫結(jié)構(gòu)陶瓷可以制作耐酸設(shè)備b.氧化鋁陶瓷不可以用于制作耐高溫設(shè)備c.氮化硅陶瓷可以制造軸承d.光導(dǎo)纖維可用于傳能、傳像、照明等解析：氧化鋁的熔點(diǎn)是2 050 ，可以制作耐高溫設(shè)備。水平測試1.下列不屬于硅酸鹽工業(yè)產(chǎn)品的是（d）a.水泥 b.玻璃 c.陶瓷 d.化肥解析：化肥不屬于硅酸鹽工業(yè)產(chǎn)品2.屬于硅酸鹽材料的是（b）a.水晶 b.玻璃 c.生石灰 d.瑪瑙解析：水晶、瑪瑙的主要成分都是二氧化硅，生石灰是氧化鈣。3.工業(yè)上制造玻璃時不需要用到的原料是（d）a.純堿 b.石灰石 c.石英 d.食鹽解析：制造玻璃時不需要用到食鹽。4.材料與化學(xué)密切相關(guān)，表中對應(yīng)關(guān)系錯誤的是（a）材料主要化學(xué)成分a剛玉、金剛石三氧化二鋁b大理石、石灰石碳酸鈣c普通水泥、普通玻璃硅酸鹽d沙子、石英二氧化硅解析：金剛石由碳原子構(gòu)成，故a錯。5.對硅酸鹽水泥的敘述不正確的是（b）a.是硅酸鹽、鋁酸鹽、石膏等物質(zhì)的混合物b.水泥沙漿又稱混凝土c.具有水硬性，在空氣或水中都能硬化，硬化是化學(xué)變化過程d.水泥的熱膨脹系數(shù)幾乎跟鋼鐵一樣解析：水泥的主要成分是硅酸三鈣、硅酸二鈣和鋁酸三鈣，可看作硅酸鹽和鋁酸鹽，石膏是為了調(diào)節(jié)水泥硬化速度；水泥沙漿在建筑上用作粘合劑，混凝土是水泥、砂子和碎石按一定比率的混合物硬化后的產(chǎn)物，直接用于建造橋、房屋等建筑；水泥硬化的過程中石膏與水泥中的硅酸三鈣、鋁酸三鈣起反應(yīng)，生成凝膠狀物質(zhì)。 6.下列物質(zhì)有固定熔點(diǎn)的是（c）a.水泥 b.玻璃c.na2sio3 d.na2sio3水溶液解析：純凈物有固定的熔點(diǎn)而混合物無固定的熔點(diǎn)。a、b、d三項(xiàng)都是混合物，故無固定熔點(diǎn)；na2sio3為純凈物，有固定的熔點(diǎn)，故選c項(xiàng)。7.磷酸鈣系陶瓷，也是一種新型無機(jī)非金屬材料，它可用于制成人造骨骼，這是利用這類材料的（d）a.耐高溫的特點(diǎn) b.電學(xué)特性c.光學(xué)特性 d.生物功能解析：根據(jù)題目信息“它可用于制成人造骨骼”，故知d正確。8.（2014合肥高二檢測）下列關(guān)于普通玻璃的敘述中，正確的是（c）a.它是人類最早使用的硅酸鹽材料b.它熔點(diǎn)高、硬度大、抗沖擊c.它在加熱熔化時沒有固定的熔點(diǎn)d.無色玻璃是純凈物解析：陶瓷是人類最早使用的硅酸鹽材料；玻璃為混合物，無固定熔點(diǎn)，質(zhì)脆、不抗沖擊。9.（2014襄樊高二檢測）下列與普通玻璃的組成成分相同的物質(zhì)是（c）a.石英玻璃 b.水玻璃c.鋼化玻璃 d.有機(jī)玻璃解析：石英玻璃的主要成分是二氧化硅，和普通玻璃的成分不同，a錯誤；水玻璃是硅酸鈉的水溶液，所以與玻璃的成分不同，b錯誤；鋼化玻璃成分其實(shí)與普通玻璃相同，但機(jī)械強(qiáng)度為普通玻璃的46倍，c正確；有機(jī)玻璃的成分是有機(jī)高分子化合物（聚甲基丙烯酸甲酯），所以有機(jī)玻璃和普通玻璃的成分不同，故d錯誤。能力提升10.下列有關(guān)材料分類的說法，不正確的是（a）a.硅酸鹽材料屬于新型無機(jī)非金屬材料b.高溫結(jié)構(gòu)陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料，金屬屬于金屬材料，但都屬于結(jié)構(gòu)材料c.新型無機(jī)非金屬材料包括半導(dǎo)體材料、光導(dǎo)纖維、氧化鋁陶瓷等d.氮化硅陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料，也屬于高溫結(jié)構(gòu)材料解析：硅酸鹽材料屬于傳統(tǒng)非金屬材料，即a項(xiàng)錯；氮化硅陶瓷具有高溫時能抗氧化，能抵抗冷熱沖擊的特性，屬高溫結(jié)構(gòu)材料。11.下列關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物的說法正確的是（c）硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維陶瓷是人類應(yīng)用很早的硅酸鹽材料a. b. c. d.解析：光導(dǎo)纖維的成分是sio2，錯；水晶的成分是sio2，不屬于硅酸鹽，錯。12.下列有關(guān)材料的說法不正確的是（b）a.傳統(tǒng)的無機(jī)材料雖有不少優(yōu)點(diǎn)，但質(zhì)脆、經(jīng)不起熱沖擊b.新型無機(jī)非金屬材料雖然克服了傳統(tǒng)無機(jī)材料的缺點(diǎn)，但強(qiáng)度比較差c.高溫結(jié)構(gòu)材料具有能受高溫、不怕氧化、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等優(yōu)點(diǎn)d.新型無機(jī)非金屬材料特性之一是具有電學(xué)特性解析：傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料缺點(diǎn)為質(zhì)地較脆，經(jīng)不起熱沖擊，所以a選項(xiàng)正確。新型無機(jī)非金屬材料不但克服了傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料的缺點(diǎn)，還具有若干優(yōu)點(diǎn)，如能承受高溫，強(qiáng)度較高，具有電學(xué)特性等。所以b選項(xiàng)錯誤，d選項(xiàng)正確。高溫結(jié)構(gòu)材料具有能受高溫、不怕氧化、耐酸堿腐蝕、硬度高、耐磨損、密度小等優(yōu)點(diǎn)。13.我國及美國、日本等國家都已研制出了一種陶瓷柴油機(jī)，這種柴油機(jī)的發(fā)動機(jī)部件的受熱面是用一種耐高溫且不易傳熱的材料來制造的，這種材料是（b）a.普通硅酸鹽陶瓷 b.氮化硅陶瓷c.光導(dǎo)纖維 d.玻璃鋼解析：氮化硅陶瓷是用一種耐高溫且不易傳熱的材料可以用來制造