第三節(jié)　玻璃、陶瓷和水泥 (2)

1、探索生活材料第三節(jié) 玻璃、陶瓷和水泥人教版化學(xué)與生活（選修1）（1）普通玻璃的生產(chǎn)原料是什么？（2）生產(chǎn)過程中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)是什么？（3）普通玻璃的成分是什么？一、玻璃思考：主要原料主要反應(yīng)成分純堿石灰石石英Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3+ CO2高溫CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2高溫Na2SiO3 CaSiO3SiO2普通玻璃：不能說明硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)具有硅酸鹽和二氧化硅的性質(zhì)。如，性質(zhì)盛氫氧化鈉的玻璃瓶不能用玻璃塞：2NaOH + SiO2 = Na2SiO3 + H2O用氫氟酸刻蝕玻璃：4HF + SiO2 = SiF4 + 2H2O 玻璃是

2、否為晶體？ 生活中有許多漂亮的玻璃制品，它們有的是由人工吹制的，玻璃為什么能被吹制成性狀不同的制品？ 玻璃不是晶體。 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 玻璃是介于結(jié)晶態(tài)和無定型態(tài)之間的一種物質(zhì)狀態(tài)，我們叫它玻璃態(tài)物質(zhì)。玻璃態(tài)物質(zhì)：石英玻璃光學(xué)玻璃玻璃纖維加工助劑或工藝處理 性能 用途 B2O3 PbOCo2O3 Cu2O Fe2+軟化態(tài)時冷風(fēng)急吹A(chǔ)gBr微量CuO更穩(wěn)定、耐高溫、抗化學(xué)腐蝕不易受熱膨脹高級化學(xué)反應(yīng)容器折光率高制造光學(xué)儀器具有不同的色彩機(jī)械強(qiáng)度大、抗震裂、不易破碎、碎后無尖銳棱角用于汽車、火車車窗在不同的光照下變色制窗玻璃、

3、太陽鏡等彩色玻璃窗等幾種特殊的玻璃： 硼硅酸鹽玻璃、光學(xué)玻璃、彩色玻璃和鋼化玻璃等 普通玻璃藍(lán)玻璃紅玻璃化學(xué)儀器玻璃光學(xué)儀器玻璃鋼化玻璃光纖玻璃常見玻璃：因混有鐵的化合物而呈淺綠色在原料里加入了氧化鈷使玻璃呈現(xiàn)藍(lán)色在原料里加入了氧化亞銅使玻璃呈現(xiàn)紅色如試管等如放大鏡把普通玻璃放到電爐里加熱，使它軟化，然后急速冷卻，得到鋼化玻璃。其機(jī)械強(qiáng)度比普通玻璃大46倍。1964年8月華裔科學(xué)家高錕首先提出用玻璃纖維代替金屬導(dǎo)線，被譽(yù)為“纖維光學(xué)之父”，比頭發(fā)絲還細(xì)的一對光導(dǎo)纖維上同時傳送3萬門電話且中繼距離長達(dá)2050Km，保密性能好。光導(dǎo)纖維 光纖通信的優(yōu)點(diǎn)有： a、信息容量大，一條光纜通路可同時容納1

4、0億人通話，也可同時傳送多套電視節(jié)目； b、光纖的抗干擾性能好，不發(fā)生電輻射，通訊質(zhì)量高，能防竊聽； c、光纜質(zhì)量小而且細(xì)，不怕腐蝕，鋪設(shè)方便； d、光纖通信還有損耗低，適合遠(yuǎn)距離信息傳輸?shù)葍?yōu)勢； China 瓷器China 中國二、陶瓷 兵馬俑中國陶瓷珍品之唐三彩 中國陶瓷珍品之明青花中國陶瓷珍品之清青花中國陶瓷珍品之清彩瓷坩堝思考：1、我國最為著名的陶器、瓷器產(chǎn)地在什么地方？有什么之稱？（答案：陶都江蘇宜興 瓷都江西景德鎮(zhèn)）2、制造陶瓷器的主要原料是什么？黏土 陶瓷器制造過程：思考：混合、成型、干燥、燒結(jié)、冷卻。 2、對于一般燒制的陶瓷制品，有什么共同的缺陷呢？怎樣彌補(bǔ)？ 表面比較粗糙，而

5、且有不同程度的滲透性。 燒制前在坯體表面涂上一層釉，使成品光滑，不滲水。 1、手工制造陶瓷器有哪些過程？唐三彩思考：瓷器上釉是怎么回事？絢麗多彩的瓷器是怎樣制得的？在普通釉料中加入一些重金屬離子，可制成彩釉。將彩釉涂在坯體上進(jìn)行燒制即制成絢麗多彩的瓷器。景泰藍(lán)思考試分析課本57頁表格，思考，為什么燒制陶瓷時空氣的用量不同陶瓷制品的顏色就會不同？彩釉的顏色是由內(nèi)含的金屬氧化物的價態(tài)決定的，空氣足量時，為高價金屬氧化物，此時彩釉呈現(xiàn)高價金屬氧化物的顏色，空氣的量較少時，為較低價態(tài)的金屬氧化物，彩釉呈現(xiàn)低價態(tài)金屬氧化物的顏色。二、陶瓷(China)1、主要原料： 2、傳統(tǒng)生產(chǎn)過程：混和、成型、干燥、

6、燒結(jié)、冷卻 3、反應(yīng)原理：復(fù)雜的物理、化學(xué)變化 4、主要成分：硅酸鹽 5、主要特性：抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型等優(yōu)點(diǎn)。 黏土（Al2O32SiO22H2O） 陶瓷工業(yè)發(fā)展非常迅速，各種新型陶瓷不斷問世，美國“哥倫比亞”號航天飛機(jī)的外殼，就是鋪砌了3.2萬快金屬陶瓷耐熱片。用新型陶瓷材料代替金屬材料制發(fā)動機(jī)，1990年我國第一臺無水冷發(fā)電機(jī)試車成功，這是繼美、日之后，國際上僅有的幾次試驗(yàn)之一。專家們預(yù)言：隨著新陶瓷技術(shù)的發(fā)展，人類將重返“石器時代”。不過是個全新的石器時代。陶瓷的發(fā)展前景：主要原料主要設(shè)備反應(yīng)條件普通水泥主要成分主要性質(zhì)黏土石灰石石膏（輔料）水泥回轉(zhuǎn)窯高溫硅酸三鈣：

7、3CaOSiO2硅酸二鈣：2CaO SiO2鋁酸三鈣：3CaO Al2O3水硬性三、水泥水泥生產(chǎn)流程，見以下網(wǎng)頁：http:/ 成分是什么？2.混凝土又是什么做成的？水泥 、 沙子、水水泥、沙子 、碎石思考題：19491998年我國水泥年產(chǎn)量示意圖 中國的水泥工業(yè)發(fā)展有100多年歷史，我國的水泥產(chǎn)量自1995年以來一直踞世界首位，其中1999年我國水泥產(chǎn)量占世界的37.16%，但因我國人口多，人均產(chǎn)量很低。我國現(xiàn)有水泥企業(yè)8000多家，但年產(chǎn)量20萬噸以上的不足10%，全國平均規(guī)模不足10萬噸，與發(fā)達(dá)國家相比差距極大。我國水泥發(fā)展現(xiàn)狀：前景展望：http:/ 在多年使用的廚房里，久未更換的玻璃往往失去光澤，嚴(yán)重的還會形成白色斑點(diǎn)，這種現(xiàn)象叫做堿析，產(chǎn)生堿析的化學(xué)原因是什么呢？高溫結(jié)構(gòu)陶瓷下面我們就以實(shí)例來進(jìn)行說明。思考： 1、假如一輛普通的汽車在沙漠里行駛，在汽車零件不壞的情況下，最怕遇到的問題是什么?（答案：缺水） 2、汽車行駛時，為什么經(jīng)常要加水?（答案：為了散熱，因?yàn)槠嚨陌l(fā)動機(jī)多是由金屬制作，它們在高溫時容易損壞，必須用水來冷卻。）陶瓷發(fā)動機(jī)氮化硅陶瓷設(shè)問： 既然陶瓷發(fā)動機(jī)能克服傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)的缺點(diǎn)，請大家預(yù)測氮化硅的性質(zhì)。（答案：應(yīng)該是耐高溫、抗氧化、耐腐蝕。） 氮化硅陶瓷硬度大，本身具有潤滑性，耐磨損，抗腐蝕，