人教版高中化學選修一3.3《玻璃、陶瓷和水泥》教學課件

第三節(jié)玻璃、陶瓷與水泥硅酸鹽工業(yè):以含硅物質為主要原料經加熱制成硅酸鹽材料的制造工業(yè)。如制造水泥、玻璃、陶瓷等。討論:同學們在日常生活中接觸過哪些玻璃制品?實驗室玻璃儀器玻璃杯玻璃金字塔玻璃藝術品

很久以前,有一艘腓尼基人的大商船來到地中海沿岸的貝魯斯河河口，船上裝了許多天然蘇打的晶體。中午到了，他們決定在沙洲上埋鍋造飯?？墒巧持奚系教幨擒涇浀募毶?，竟找不到可以支鍋的石塊。有人突然想起船上裝的天然結晶蘇打，于是大家搬來幾十塊結晶蘇打壘起鍋灶，然后架起木柴燃了起來。當他們吃完飯收拾餐具準備回船時，只見鍋下沙子上有種東西晶瑩發(fā)光，大家以為發(fā)現了寶貝。其實，這是在燒火做飯時，支著鍋的蘇打塊在高溫下和地上的石英砂發(fā)生了化學反應，形成了玻璃。聰明的腓尼基人很快就學會了制作方法，他們把玻璃液制成大大小小的玻璃珠。這些好看的珠子很快就受到外國人的歡迎，一些有錢人甚至用黃金和珠寶來兌換，腓尼基人由此發(fā)了大財。玻璃的發(fā)現

蘇打塊和石英砂在高溫下發(fā)生了化學反應，形成了玻璃。一、玻璃純堿(Na2CO3)、石英(SiO2)和石灰石(CaCO3)2、反應原理：

3、主要成分：1、原料：硅酸鈉(Na2SiO3)、硅酸鈣(CaSiO3)、二氧化硅(SiO2)復雜的物理、化學變化，主要反應：

Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2↑高溫高溫學與問玻璃為什么可以被人工吹制成形狀不同的制品？(P54)玻璃沒有一定的熔點，而是在某個范圍內逐漸軟化，在軟化狀態(tài)時，可以被吹成任何形狀的制品．我們把這種沒有一定熔點，在某個范圍內逐漸軟化的物質，稱為玻璃態(tài)物質。玻璃晶瑩剔透，非常漂亮，那么玻璃是不是晶體？晶體是原子、離子或分子按照一定的周期性，在結晶過程中，在空間排列形成具有一定規(guī)則的幾何外形的固體。晶體有三個特征：(1)晶體有整齊規(guī)則的幾何外形；(2)晶體有固定的熔點，在熔化過程中，溫度始終保持不變；(3)晶體有各向異性的特點。答:不是，玻璃沒有固定熔點，而是在某個溫度范圍內逐漸的軟化，是一種玻璃態(tài)物質。特殊玻璃：在生產過程中加入不同的物質，調整玻璃的化學組成，可以制得具有不同性能和用途的玻璃。性能：

用途:

高級化學儀器過量的SiO2或加入B2O3⑴硼硅酸鹽玻璃：⑵光學玻璃：性能：用途：眼鏡片、照相機、望遠鏡和顯微鏡中的透鏡等光學儀器加入PbO膨脹系數小、化學穩(wěn)定性好，更耐高溫和耐化學腐蝕．透光性能好、折光率高藍色(Co2O3)

紅色(Cu2O)

淡綠色(FeO)⑶彩色玻璃：金屬氧化物均勻地分散到玻璃態(tài)物質里，使玻璃呈現特征顏色。用途:

工藝玻璃制品方法：用途:

性能:

⑷鋼化玻璃（工藝處理）普通玻璃在鋼化爐里加熱軟化，取出后再急速冷卻。機械強度大、抗震烈、不易破碎；碎塊無棱角汽車或火車車窗變色玻璃

光CuO2AgBr2Ag+Br2

含有AgBr

（或AgCl）和微量CuO的玻璃是一種變色玻璃。當受到太陽光或紫外線照射時，其中的AgBr發(fā)生分解，產生銀原子。當銀原子聚集到一定數量時，射在玻璃上的光大部分被吸收，原來無色透明的玻璃這時就會變成灰黑色。當把變色后的玻璃放到暗處時，在CuO的催化作用下，銀原子和溴原子又會結合生成AgBr。于是，玻璃又變成無色透明。這就是變色玻璃變色的基本原理。

用變色玻璃制作窗玻璃，可使烈日下透過的光線變得柔和且有陰涼感。變色玻璃也可用于制作太陽鏡片等。

從高純度的石英玻璃（SiO2）熔融體中，拉出直徑約100微米的細絲，就得到石英玻璃纖維。其傳導光的能力非常強，所以又稱光導纖維，簡稱光纖。玻璃的新發(fā)展光導纖維（光纖）圖3-32

光導纖維優(yōu)點：③抗干擾性能好，通訊質量高，能防竊聽；④成本低：每千米1萬元左右用途：醫(yī)療、信息處理、傳能傳像、遙測遙控、照明①信息容量大?？赏瑫r容納10億人通話或傳送多套電視節(jié)目②質量小而且細：每千米27g不怕腐蝕，鋪設方便二、陶瓷

陶器是人類第一次學會用黏土等天然物為原料，通過物理方法和化學反應制造出來的一種有用的人造材料。同學們在日常生活中接觸過哪些陶瓷制品?討論:圖3-25秦兵馬俑是陶制品圖3-26景德鎮(zhèn)瓷器聞名世界我國陶都江蘇宜興的陶器和瓷都江西景德鎮(zhèn)的瓷器，在世界上都享有聲譽。瓷器（英文名china）成為中華民族文化的象征之一。陶瓷的制作工藝：主要原料生產過程反應條件性能圖3-27陶器制造過程示意圖復雜的物理、化學變化黏土混合、成型、干燥、燒結、冷卻

高溫抗氧化、抗酸堿耐腐蝕、耐高溫絕緣、易成型

表面比較粗糙，而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。

對于一般燒制的陶瓷制品，有什么共同的缺陷呢？怎樣彌補？

涂釉前后的茶具在普通釉料中加入一些重金屬離子即可制得彩釉。加入的重金屬離子不同，空氣用量不同，彩釉的顏色不同。加入釉料的金屬元素燒制時的空氣用量與彩釉顏色空氣過量空氣不足Fe黃、紅、褐、黑藍、綠Cu藍綠紅Mn紫、褐紫、黑褐Cr黃、綠、褐藍綠Co藍、淡藍藍彩釉工藝：

器別比較項陶器瓷器溫度最低甚至達到800℃以下，最高可達1100℃左右大都在1200℃以上，甚至有的達到1400℃左右質地陶器燒成溫度低，坯體并未完全燒結，胎體硬度較差瓷器的燒成溫度高，胎體基本燒結透明度不具備半透明特性半透明釉料

陶器有不掛釉和掛釉的兩種，掛釉的陶器釉料在較低的溫度下燒成①在高溫下與胎體一次燒成；②在高溫素燒胎上再掛低溫釉，第二次低溫燒成陶器、瓷器的區(qū)別

陶瓷具有抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型等許多優(yōu)點。一些耐高溫、耐高壓的新型陶瓷被用來代替鋼材使用。生活餐具、電器絕緣瓷、實驗室坩堝和蒸發(fā)皿。陶瓷的應用陶瓷的新發(fā)展高溫結構陶瓷：特點：耐高溫，較鋼鐵質輕用途：主要用于發(fā)動機以及航天飛機的防護片種類：氮化硅陶瓷、氧化鋁陶瓷、碳化硅（SiC）陶瓷、二氧化鋯（ZrO2）陶瓷等高溫結構陶瓷用作航天飛機防護片高樓大廈磚房三、水泥主要原料主要設備

反應條件

主要成分

主要性能原料研磨混合

煅燒(回轉窯)水泥加入石膏水泥用途：①水泥砂漿：水泥、沙子和水的混合物。是建筑黏合劑。②混凝土：水泥、沙子和碎石的混合物?；炷脸Ｓ娩摻钭鼋Y構，這就是常說的鋼筋混凝土結構。粘土石灰石石膏（輔料）水泥回轉窯高溫硅酸三鈣3CaO?SiO2硅酸二鈣2CaO?SiO2鋁酸三鈣3CaO?Al2O3水硬性（水泥與水摻和、攪拌并經靜置后很容易凝固變硬，這就叫做水泥的水硬性）水泥的性能是如何表示的？水泥回轉窯原料中的石膏的作用是什么？用強度等級來表示水泥的不同性能。常用的硅酸鹽水泥分為42.5、52.5、62.5三個等級。等級越高，性能越好。延緩水泥的硬化反饋練習1、普通玻璃是一種

（混合物、純凈物），可在一定溫度范圍內軟化，這是因為玻璃是一種

物質，沒有固定的

。混合物玻璃態(tài)熔點2、汽車、火車的車窗玻璃是（）A．石英玻璃B．光學玻璃C．玻璃纖維D．鋼化玻璃D3、水泥熟料中加入調節(jié)水泥硬化速度的是（）A．石膏B．沸石巖C．礦渣D．水和沙子A4、陶瓷不具有的性質是()。A可導電B耐酸堿C抗氧化D耐高溫A5、在制取水泥、玻璃的生產中，共同使用的主要原料是（）。ANa2CO3B石灰石C石英D焦炭B6.下列各組物質的主要成分都是硅酸鹽的是（）A.石英玻璃B.光纖C.陶瓷和瓷器C.半導體材料

C7.工業(yè)上生產水泥的主要設備是______________，原料是______________，制得水泥的主要成分是回轉窯石灰石和粘土硅酸三鈣（3CaO?SiO2）、硅酸二鈣（2CaO?SiO2）、鋁酸三鈣（3CaO?Al2O3）13、用冷靜的目光去看待人世間的一切，才能活得坦蕩，活得超然。9、全心付出過，生命才會精彩。10、讓珊瑚遠離驚濤駭浪的侵蝕，那無疑是將它們的美麗葬送。7、忌妒別人，不會給自己增加任何的好處。忌妒別人，也不可能減少別人的成就。3、過錯是暫時的遺憾，而錯過則是永遠的遺憾!3、當你停下腳步的時候，不要忘了別人還在奔跑。17、再長的路，一步步也能走完，再短的路，不邁開雙腳也無法到達。2、生活可以是甜的，也可以是苦的，但不能是沒味的。你可以勝利，也可以失敗，但你不能屈服。10、創(chuàng)富靠堅韌不拔的精神，堅持為群眾增收致富貢獻一份力量。11、有時候輸了起點，但至少我們還有拐點，所以，無論如何，都不要放棄，相信自己，你可以。19、如果在勝利前卻步，往往只會擁抱失