高一化學(xué)玻璃陶瓷和水泥

1、高一化學(xué)玻璃陶瓷和水泥第1頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四一、玻璃1. 工業(yè)制備原料： 設(shè)備：主要反應(yīng)： 純堿、石灰石、石英 成分： 也可寫成：Na2CO3 + SiO2 CaCO3 + SiO2 Na2SiO3 + CO2CaSiO3 + CO2Na2SiO3 、CaSiO3 、SiO2 Na2O CaO 6SiO2 玻璃窯玻璃的主要成分：SiO2第2頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四提問為什么制取氟化氫氣體或盛放氫氟酸時(shí)不能用玻璃容器？回答因?yàn)椴Ａе泻卸趸瑁鴼浞峥梢院投趸璋l(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 SiO2 + 4HF =SiF4 + 2H2

2、O SiO2+NaOH=NaSiO3+H2O第3頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四一、玻璃提問當(dāng)我們把若干塊普通玻璃疊加，或從側(cè)面看這塊玻璃時(shí)，它都是綠色的。為什么？特性：玻璃是介于結(jié)晶態(tài)和無定形態(tài)之間的一種物質(zhì)狀態(tài) ,稱為玻璃態(tài)。沒有固定的熔點(diǎn)，在某一溫度范圍內(nèi)逐漸軟化。回答因?yàn)樵现谢煊卸r(jià)鐵的緣故第4頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四2022/9/12第5頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四2022/9/12第6頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四2、幾種特殊玻璃（2）光學(xué)玻璃：透光性能好、有折光和色散性

3、（3）有色玻璃：含某些金屬氧化物的玻璃 藍(lán)色(Co2O3)紅色 (Cu2O) 淡綠色 (FeO)（4）鋼化玻璃：玻璃加熱軟化，再急速冷卻得到（PbO）（1）硼酸鹽玻璃：加入B2O3，可做高級(jí)化學(xué)儀器第7頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四2022/9/12第8頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四玻璃的性能和用途是由什么決定的？如何減少和利用玻璃垃圾？(1)由玻璃的成分決定的。(2)盡可能回收玻璃瓶，其中一部分可重新制造玻璃制品，一部分經(jīng)消毒可再利用。注意：有機(jī)玻璃、水玻璃都不是玻璃。 由甲基丙烯酸甲酯聚合而成的 第9頁，共43頁，2022年，5月20日，

4、6點(diǎn)20分，星期四介紹：我國早在8000年前便發(fā)明了制陶技術(shù)，是世界上最先燒造和使用陶器的國家之一。陶瓷的發(fā)明是人類科技發(fā)展史上一個(gè)重要里程碑，是人類第一次學(xué)會(huì)用黏土等天然物為主要原料經(jīng)過復(fù)雜的物理化學(xué)變化制造出的一種重要的人造材料。瓷器是中華文明的象征。在許多拉丁語系國家中，“瓷器”和“中國”都以“CHINA”這同一種字母拼音表示。第10頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四二、陶瓷 提問我國素有“瓷都”之稱的地方在哪里？“陶都”之稱的地方在哪里？回答江西景德鎮(zhèn)。浙江宜興。1工業(yè)制備：主要原料：設(shè)備：條件：黏土（Al2O32SiO22H2O）窯高溫第11頁，共43頁，202

5、2年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四（4）手工制作過程：1混合 2成型 干燥 燒結(jié) 冷卻 陶瓷器第12頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四陶瓷高溫隧道窯第13頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四紅陶罐(新時(shí)期時(shí)代)灰陶紋豆(崧澤文化)硬陶罐(戰(zhàn)國)三彩駱駝 (唐)跪射俑(秦)第14頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四第15頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四第16頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四2陶與瓷的異同之處 共同點(diǎn)：都是硅酸鹽產(chǎn)品 不同點(diǎn)：原料、溫度、顏色、厚度、透水性、質(zhì)地等方面有區(qū)

6、別 釉是用礦物原料（長石、石英、滑石、高嶺土等）和化工原料按一定比例配合（部分原料可先制成熔塊）經(jīng)過研磨制成釉漿第17頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四第18頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四 3陶瓷的優(yōu)點(diǎn)和用途： 具有抗氧化性、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型等優(yōu)點(diǎn)，有著廣泛的用途。 例如：化學(xué)實(shí)驗(yàn)中用的坩堝、蒸發(fā)皿等也是陶瓷制品。 第19頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四回顧一、玻璃1、原料：（）、 （）和（） 2、反應(yīng)原理：主要反應(yīng)：3、普通玻璃主要成分：4、主要性能：不是晶體，稱作玻璃態(tài)物質(zhì)，的熔點(diǎn)，在一定溫度范圍內(nèi)逐漸

7、 純堿Na2CO3石灰石CaCO3石英SiO2CaCO3 + SiO2 CaSiO3 + CO2Na2CO3 + SiO2 沒有固定軟化SiO2Na2SiO3 + CO2第20頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四幾種特殊的玻璃：1.高級(jí)化學(xué)玻璃儀器，加入能提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和降低它的熱膨脹系數(shù)2.光學(xué)玻璃，加入增強(qiáng)透光性和折光率。3.有色玻璃：紅色玻璃，加入淡綠色玻璃，加入藍(lán)色玻璃，加入普通玻璃一般呈淡綠色是因?yàn)槭⑸爸泻卸r(jià)鐵4.鋼化玻璃：抗震裂，不易破碎；一旦破碎，碎塊沒有尖銳的棱角，不易傷人，用于制造汽車或火車的車窗等。普通玻璃加熱軟化，再急速冷卻得到B2O3Pb

8、OCu2OFeOCo2O3第21頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四二、陶瓷(China)陶都（ ） 瓷都（ ） 1、主要原料：（ ）2、傳統(tǒng)生產(chǎn)過程：（混合）（成型）（干燥）（燒結(jié)）（冷卻）3、主要特性：抗、抗、耐 易 等優(yōu)點(diǎn)。 浙江宜興江西景德鎮(zhèn)黏土氧化酸堿腐蝕高溫絕緣成型第22頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四三、水泥3特性： 1工業(yè)制備：黏土和石灰石 設(shè)備：2主要成分：具有水硬性 石膏 (調(diào)節(jié)水泥的硬化速度)反應(yīng)條件：原料： 回轉(zhuǎn)窯煅燒硅酸三鈣 ( 3CaOSiO2 )、硅酸二鈣 ( 2CaOSiO2 )、鋁酸三鈣 (3 CaOAl2O3 )第

9、23頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四水泥生料煅燒成熟料的物理化學(xué)變化的過程 1：干燥帶： 100 水分蒸發(fā)溫度（度） 作用 2：預(yù)熱帶： 600 有機(jī)物燃燒和高嶺土的脫水 3： 分解帶： 900 石灰石分解，CaO和SiO2 Al2O3發(fā)生固態(tài)反應(yīng) 4:煅燒帶 1100 3CaO + Al2O3= 3 CaO . Al2O3 2 CaO + SiO2= 2 CaO . SiO2 3 CaO + SiO2 = 3 CaO . SiO2 5：燒結(jié)帶： 1400 燒結(jié)，熔融，得熟料 高溫高溫高溫第24頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四三、水泥4. 幾個(gè)概

10、念： 水泥砂漿 混凝土 鋼筋混凝土 5. 水泥的分類：水泥、沙子和水的混合物水泥、沙子、碎石和水的混合物混凝土和鋼筋混合在一起普通硅酸鹽水泥礦渣水泥沸石巖水泥一般水泥白水泥彩色水泥第25頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四 2001年4月我國實(shí)施的水泥新標(biāo)準(zhǔn)用強(qiáng)度來表示水泥的不同性能。常用的硅酸水泥分為42.5、52.5、62.5三個(gè)等級(jí)。等級(jí)越高，表示水泥的性能越好。不同的建筑，對(duì)水泥的等級(jí)要求是不一樣的第26頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四四、玻璃和陶瓷的新發(fā)展一、光導(dǎo)纖維主要成份：二氧化硅是從高純度的石英玻璃熔融體中，拉出直徑約100微米的細(xì)絲

11、。第27頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四光纖通信有哪些優(yōu)點(diǎn)呢？1、信息量大，每根光纖理論上可同時(shí) 通過10億路電話。2、質(zhì)量小：每公里27g，不怕腐蝕。4、成本低：每公里1萬元左右。3、性能好，抗電磁干擾、保密性強(qiáng)。第28頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四光導(dǎo)纖維的應(yīng)用： 除用于通信外，還用于醫(yī)療、信息處理、傳音傳像、遙測遙控和照明等許多方面。光導(dǎo)纖維手術(shù)頭燈用光導(dǎo)纖維做手術(shù)不用開刀第29頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四玻璃鋼 玻璃在熔化狀態(tài)下抽成絲成為玻璃纖維，玻璃纖維用合成樹脂一層層膠合壓制成一定形狀，并在加壓下加熱固化

12、，形成玻璃鋼，強(qiáng)度大如鋼，比鋼輕。第30頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四四、玻璃和陶瓷的新發(fā)展二、高溫結(jié)構(gòu)陶瓷第31頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四耐高溫、耐氧化、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的特點(diǎn)：第32頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四氧化鋁陶瓷高純氧化鋁透明陶瓷管氧化鋁陶瓷制品性能：熔點(diǎn)高、硬度大、透明、耐高溫；用途：坩堝、高溫爐管、 剛玉球磨機(jī)、高壓鈉燈管第33頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四氮化硅陶瓷（Si3N4 ）特點(diǎn)：密度小、高強(qiáng)度、高硬度、高韌性、耐磨損、耐腐蝕、抗氧

13、化、抗熱震、自潤滑、隔熱、電絕緣等一系列優(yōu)良性能。 Si3N4基陶瓷球軸承沙漠車氮化硅陶瓷部件第34頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四Si3N4基陶瓷球軸承第35頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四討論：采用高溫結(jié)構(gòu)陶瓷制造發(fā)動(dòng)機(jī)有哪些優(yōu)點(diǎn)呢？ 鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)高溫時(shí)容易損壞，需用水冷卻，浪費(fèi)熱能。 高溫結(jié)構(gòu)陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度穩(wěn)定在1300，燃料充分燃燒，熱效應(yīng)提高，且質(zhì)輕。第36頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四1、制水泥和玻璃時(shí)都需要用的原料是（ ）（A）粘土 （B）石英 （C）石灰石 （D）純堿2.熔融燒堿應(yīng)選用的器皿是( )A.

14、石英坩堝B.生鐵坩堝 C.普通玻璃坩堝 D.陶瓷坩堝練習(xí)：CB第37頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四3.下列敘述正確的是( )A.酸均不能與酸性氧化物反應(yīng) B.玻璃、陶瓷、水泥容器都不能貯存氫氟酸C.石灰抹墻、水泥砌墻過程的硬化原理相同D.石灰窯、玻璃熔爐出來的氣體主要成分相同4.下列物質(zhì)中屬于純凈物的是( )A.Na2CO310H2OB.水泥C.純凈的鹽酸D.普通玻璃BDA第38頁，共43頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)20分，星期四5.高溫結(jié)構(gòu)陶瓷與金屬材料相比，優(yōu)點(diǎn)是( )耐高溫耐腐蝕，不怕氧化 密度小，硬度大 韌性好，易于切削、鍛打、拉伸 良好的傳熱導(dǎo)電性6.下列有關(guān)材料用途的說法不正確的是( )氧化鋁陶瓷可用做高壓鈉燈的燈管 氮化硅陶瓷可用做陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)的材料 光導(dǎo)