第三節(jié)　玻璃、陶瓷和水泥

1、第三章第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥目標(biāo)導(dǎo)航1.知道玻璃、陶瓷和水泥的主要化學(xué)成分、生產(chǎn)原料及用途。2.了解光導(dǎo)纖維和高溫結(jié)構(gòu)陶瓷等新型材料的性能與用途。1自主學(xué)習(xí) 預(yù)習(xí)梳理記憶 2難點突破 理解深化探究3當(dāng)堂過關(guān) 鞏固應(yīng)用反饋4 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥自主學(xué)習(xí) 預(yù)習(xí)梳理記憶 一、三大傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品石灰石5 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥鋼化CaSiO3、Na2SiO3、SiO2無光學(xué)6 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥耐高溫黏土燒結(jié)7 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥水硬性石灰石水泥回轉(zhuǎn)窯硅酸二鈣(3CaOAl2O3)8 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥議一議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。2.陶與瓷有什么異同

2、？答案共同點：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。9 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥3.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。4.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(yīng)，如2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O，Na2SiO3具有黏合性，將瓶塞和試劑瓶黏結(jié)在一起。10 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥5.水泥在儲存和運輸過程中應(yīng)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(xué)反應(yīng)，故儲存和運輸過程中要注意防水、防潮。11 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥二、

3、玻璃和陶瓷的新發(fā)展光纜SiO2光抗干擾竊聽腐蝕12 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥發(fā)動機13 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥議一議正誤判斷，正確的劃“”，錯誤的劃“”。(1)硅酸鹽材料屬于新型無機非金屬材料( )(2)光導(dǎo)纖維具有很強的導(dǎo)電性( )(3)高溫結(jié)構(gòu)陶瓷屬于新型無機非金屬材料( )(4)新型無機非金屬材料包括半導(dǎo)體材料、光導(dǎo)纖維、氧化鋁陶瓷等( )(5)氮化硅陶瓷屬于新型無機非金屬材料，也屬于高溫結(jié)構(gòu)材料( )(6)石英玻璃纖維即光導(dǎo)纖維簡稱光纖，光纖的成分是SiO2( )14 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥難點突破 理解深化探究1.形形色色的玻璃例1根據(jù)不同玻璃的特性和用途填空。a.普通玻璃(鈉玻璃)b

4、.石英玻璃c.光學(xué)玻璃(鉛玻璃)d.鋼化玻璃(玻璃鋼)可用于制造門窗、鏡子的是_，用于汽車或火車窗玻璃的是_，用于制造化學(xué)儀器的是_，用于制造光學(xué)儀器的是_。15 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥解析鋼化玻璃的機械強度比普通玻璃大，抗震裂、不易破碎，碎塊沒有尖銳的棱角，不易傷人，常用于制造汽車或火車的車窗等；提高SiO2的含量或加入B2O3能提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和降低它的熱膨脹系數(shù)，從而使其更耐高溫和抗化學(xué)腐蝕，可用于制造高級的化學(xué)反應(yīng)容器；加入PbO后制得的光學(xué)玻璃折光率高，可用來制造光學(xué)儀器。答案adbc16 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥知識歸納玻璃是用純堿、石灰石和石英砂為原料，在玻璃熔爐中高溫反應(yīng)(N

5、a2CO3SiO2 Na2SiO3CO2，CaCO3SiO2 CaSiO3CO2)而成的，故普通玻璃的成分為SiO2與CaSiO3、Na2SiO3。在玻璃生產(chǎn)中加入不同的物質(zhì)，調(diào)整玻璃的化學(xué)組成，可以制得不同性能和用途的玻璃，如光學(xué)玻璃、有色玻璃、鋼化玻璃等。17 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥(1)提高SiO2的含量或加入B2O3能提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和降低它的熱膨脹系數(shù)，從而使其更耐高溫和抗化學(xué)腐蝕，可用于制造高級的化學(xué)反應(yīng)容器。(2)加入PbO后制得的光學(xué)玻璃折光率高，常用于制造眼鏡片，照相機、望遠鏡和顯微鏡的透鏡等。(3)加入某些金屬氧化物，可以制造彩色玻璃，如加入氧化鈷(Co2O3)呈藍色，

6、加入Cu2O呈紅色，普通玻璃一般呈淡綠色，是因為原料中混有Fe2。(4)把普通玻璃在高溫下熔化，然后用冷風(fēng)急吹，迅速冷卻可得鋼化玻璃。18 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥變式訓(xùn)練1下列有關(guān)玻璃的說法中不正確的是()A.普通玻璃的組成可表示為Na2OCaO6SiO2B.氫氟酸能雕刻玻璃是因為它的酸性非常強C.鋼化玻璃的機械強度比普通玻璃大46倍D.石英玻璃的膨脹系數(shù)相當(dāng)于普通玻璃的1/18解析氫氟酸是弱酸，但其能與SiO2反應(yīng)：SiO24HF =SiF42H2O，常用其來雕刻玻璃。B19 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥2.水泥、陶瓷的性質(zhì)與用途例2下列說法中正確的是()A.生產(chǎn)水泥時，在熟料中加入適量的石膏可以

7、調(diào)節(jié)水泥的硬化速度B.水泥在水中能硬化，但在空氣中不會硬化C.水泥和水?dāng)嚢韬笊刹煌乃衔?，要吸收一定的熱量D.水泥是一種化合物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?dāng)嚢韬笊傻牟⒎撬衔铮珻錯；水泥是混合物，D錯。A20 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥知識歸納水泥是由石灰石、黏土和一些輔助原料按一定比例混合，在水泥回轉(zhuǎn)窯中煅燒成熟料后，再加入石膏磨細后制成的。水泥吸水后，很容易硬化，所以水泥的儲存與運輸應(yīng)注意防潮。陶瓷產(chǎn)品具有抗氧化性，耐酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型等特點，主要用于餐具、磚瓦、化學(xué)儀器、電絕緣器、工藝品等方面。21 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥變式訓(xùn)練2陶瓷的

8、發(fā)明是人類早期科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的一個重要的里程碑，現(xiàn)在，陶瓷已廣泛應(yīng)用于生活和生產(chǎn)中。(1)陶瓷不具有的性質(zhì)是_。A.可導(dǎo)電 B.耐酸堿C.抗氧化 D.耐高溫解析陶瓷的主要特性有：抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型等。A22 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥(2)實驗實中最常用的坩堝是_，熔融燒堿樣品做實驗時一般選用_坩堝。解析實驗室中最常用的坩堝是瓷坩堝，但加熱時，NaOH能與瓷坩堝反應(yīng)，所以熔融燒堿時，一般用鐵坩堝。瓷坩堝鐵23 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥(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_。A.食用植物油 B.醬油C.食醋

9、 D.酒解析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。C24 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥(4)工業(yè)上制備陶瓷的主要原料是_，我國陶都_的陶器和瓷都_的瓷器在世界上享有盛名。解析工業(yè)制陶瓷的主要原料是黏土。黏土宜興景德鎮(zhèn)25 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥3.多種用途的新型無機非金屬材料例3有關(guān)材料用途的說法中不正確的是()A.氧化鋁陶瓷可用作高壓鈉燈的燈管B.氮化硅陶瓷可用作陶瓷發(fā)動機的材料C.光導(dǎo)纖維可用作遙測遙控、照明等D.氧化鋁陶瓷可用作半導(dǎo)體材料26 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥解析本題考查氧化鋁陶瓷、氮化硅陶瓷等新型無機非金屬材料的知識。氧化鋁陶瓷屬于高溫?zé)Y(jié)陶瓷，它具有高熔點、高硬

10、度等特性，可制成透明陶瓷，但不能作半導(dǎo)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(dǎo)纖維傳導(dǎo)光的能力非常強，可用于醫(yī)療、信息處理、傳能傳像、遙測遙控、照明等。答案D27 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥知識歸納(1)新型無機非金屬材料的特性能承受高溫，強度高例如，氮化硅陶瓷在1 300 左右的高溫下，仍具有很高的強度。具有電學(xué)特性一些新型無機非金屬材料可以作絕緣體，有的可作半導(dǎo)體、導(dǎo)體、超導(dǎo)體等。28 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥具有光學(xué)特性有些新型無機非金屬材料能發(fā)出各色的光，有的能透過可見光，有的能使紅外線、雷達射線穿過

11、。具有生物功能有些新型無機非金屬材料可制成人造牙齒、人造骨骼，已被應(yīng)用在醫(yī)療上。29 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥(2)高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的種類及特性高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的優(yōu)點能經(jīng)受高溫、不怕氧化、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等。高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的種類氧化鋁陶瓷：又稱人造剛玉，具有熔點很高、 硬度高的優(yōu)點。 可用作坩堝、高溫爐管、 球磨機、 高壓鈉燈的燈管等。30 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥氮化硅陶瓷：具有硬度極高、耐磨損、抗腐蝕和抗氧化能力強等優(yōu)點。可用于制造軸承、汽輪機葉片、機械密封環(huán)、永久性模具、發(fā)動機部件等。碳化硅陶瓷：具有熔點高、硬度大的優(yōu)點。廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、原子能工業(yè)、宇航工業(yè)等。31 第三節(jié)玻璃

12、、陶瓷和水泥變式訓(xùn)練3高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和金屬材料相比，優(yōu)點是()A.耐高溫耐腐蝕，不怕氧化B.密度大，硬度大C.韌性好，易于切削、鍛打、拉伸D.良好的傳熱導(dǎo)電性A32 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥當(dāng)堂過關(guān) 1.下列關(guān)于玻璃的敘述不正確的是()A.制普通玻璃的主要原料是純堿、石灰石、石英B.普通玻璃的成分主要是硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅C.玻璃是12種成分熔化在一起形成的晶體D.玻璃是硅酸鹽，沒有固定的熔點解析玻璃不是晶體，而是一種特殊的玻璃態(tài)物質(zhì)，沒有固定的熔點。玻璃是以石英、 純堿和石灰石為原料，經(jīng)過一系列復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化而形成的以硅酸鈉、 硅酸鈣、 二氧化硅為主要成分的產(chǎn)物。C33 第三節(jié)玻璃

13、、陶瓷和水泥2.陶瓷已廣泛應(yīng)用于生活和生產(chǎn)中，下列不屬于陶瓷制品的是()A.電器中的絕緣瓷管 B.實驗室中的坩堝C.實驗室中的試管 D.建筑上燒制的磚瓦解析實驗室中的試管為玻璃制品，其余選項均為陶瓷制品。C34 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥3.有關(guān)材料的用途不正確的是()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、照明等解析氧化鋁陶瓷的熔點高，可作耐高溫設(shè)備。B35 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥4.目前已有多個國家的大型汽車公司試制無冷卻式陶瓷發(fā)動機汽車。這種陶瓷柴油發(fā)動機部件的受熱面是由一種耐高溫且不易傳熱的材料制造的，這

14、種材料是新型無機非金屬材料中的()A.氧化鋁陶瓷 B.氮化硅陶瓷C.光導(dǎo)纖維 D.玻璃鋼解析本題考查新型無機非金屬材料氮化硅陶瓷的特性。氮化硅陶瓷屬于高溫?zé)Y(jié)陶瓷，耐高溫且不易傳熱、抗冷熱沖擊而不破裂。B36 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥5.實驗室儲存固體試劑可以放在廣口瓶中，液體試劑放在細口瓶中，但是有些試劑必須儲存在具有橡膠塞的玻璃試劑瓶中。以下物質(zhì)必須儲存在具有橡膠塞的玻璃試劑瓶中的是()KOH溶液Na2CO3溶液鹽酸氫氟酸澄清石灰水硝酸NaOH溶液A. B. C. D.解析玻璃中有SiO2，能與堿性溶液反應(yīng)生成Na2SiO3。故盛放堿性溶液的試劑瓶不能用玻璃塞。氫氟酸能腐蝕玻璃，不能盛放在玻璃瓶中。D37 第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥6.氮化鋁(AlN)具有耐高溫、抗沖擊、導(dǎo)熱性好等優(yōu)良性質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)、陶瓷工業(yè)等領(lǐng)域。在一定條件下，氮化鋁可通過如下反應(yīng)合成：