選修一3.3《玻璃、陶瓷和水泥》

第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥學(xué)習(xí)目標(biāo)

知道水泥、玻璃和陶瓷的主要化學(xué)成分、生產(chǎn)原料及其用途。主要原料反應(yīng)條件玻璃窯中發(fā)生的主要反應(yīng)成分純堿石灰石石英高溫Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2高溫CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2高溫Na2SiO3CaSiO3SiO2一、玻璃普通玻璃藍(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4—6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)的一對光到纖維上同時(shí)傳送3萬門電話且中繼距離長達(dá)20—50Km，保密性能好。石英玻璃光學(xué)玻璃玻璃纖維看起來晶瑩透明的玻璃是不是晶體呢？請大家思考后回答，請說出依據(jù)。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)，我們叫他玻璃態(tài)物質(zhì)思考：主要原料生產(chǎn)過程反應(yīng)條件種類性能黏土混合、成型、干燥、燒結(jié)、冷卻高溫土陶、陶器、炻器、瓷器抗氧化、抗酸堿耐腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型二、陶瓷思考題1.我國最著名的陶器產(chǎn)地在什么地方？有什么之稱？2.我國素有“瓷都”之稱的地方在那里？江蘇宜興，有陶都之稱江西景德鎮(zhèn)

陶瓷在我國有悠久的歷史，堪稱中國的國粹，在新石器時(shí)期我們的祖先就已經(jīng)能制造陶瓷，在歷史的長河中，陶瓷曾經(jīng)歷過兩個(gè)鼎盛時(shí)期，唐朝（“唐三彩”）和宋朝（“鈞瓷”）陶瓷的歷史：名窯簡介：

宋官窯、定窯、汝窯鈞窯、哥窯、其它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

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3.2萬塊金屬陶瓷耐熱片。用新型陶瓷材料代替金屬材料制發(fā)動(dòng)機(jī)，1990年我國第一臺(tái)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。專家門預(yù)言：隨著新陶瓷技術(shù)的發(fā)展，人類將重返“石器時(shí)代”。不過是個(gè)全新的石器時(shí)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：3CaO?SiO2硅酸二鈣：2CaO?SiO2鋁酸三鈣：3CaO?Al2O3水硬性三、水泥1.建筑用粘合劑——水泥沙漿的成分是什么？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：

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：思考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(huì)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？玻璃的主要成分有Na2SiO3、CaSiO3和SiO2，廚房中CO2、H2O(g)濃度相對較高，碳酸酸性強(qiáng)于硅酸，時(shí)間長了玻璃中的Na2SiO3將會(huì)在CO2、H2O(g)的持續(xù)作用下析出白色難溶性的H2SiO3，使玻璃失去光澤，嚴(yán)重的會(huì)形成白色斑點(diǎn)。Na2SiO3+CO2+H2O

Na2CO3H2SiO3↓

Na2SiO3+CO2+H2O

Na2CO3+H2SiO3↓

一、玻璃和陶瓷的新發(fā)展：用途：除了可以用于通訊外，還用于醫(yī)療、信息處理、傳能傳像、遙測遙控照明等許多方面1、光導(dǎo)纖維（光纖）光學(xué)纖維胃鏡特點(diǎn)：耐高溫、耐腐蝕、硬度大、耐磨損、不怕氧化。①氧化鋁陶瓷2.新型陶瓷---高溫結(jié)構(gòu)陶瓷高純氧化鋁透明陶瓷管氧化鋁陶瓷制品②氮化硅陶瓷特點(diǎn)：密度小、高強(qiáng)、高硬、高韌性、耐磨損、耐腐蝕、抗氧化、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｛Si3N4基陶瓷球軸承1.陶瓷已廣泛應(yīng)用于生活和生產(chǎn)中，下列不屬陶瓷制品的是A.電器中的絕緣瓷管B.實(shí)驗(yàn)室中的坩堝C.實(shí)驗(yàn)室中的試管D.建筑上燒制的磚瓦2.下列不屬于硅酸鹽工業(yè)產(chǎn)品的是A.水泥B.玻璃

C.陶瓷D.化肥CD3.生產(chǎn)普通玻璃時(shí)，可能發(fā)生主要的化學(xué)反應(yīng)是A.高溫時(shí)2Na+SiO2＝Na2SiO3

B.高溫時(shí)Na2CO3+SiO2＝Na2SiO3+CO2↑C.高溫時(shí)CaCO3+SiO2＝CaSiO3+CO2↑D.高溫時(shí)Na2CO3+6SiO2+CaCO3＝Na2O+CaO+6SiO2+2CO2↑BC4.工業(yè)上制造普通玻璃的主要原料是

，主要設(shè)備是______________，主要原料熔化后，發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)是___________。普遍玻璃的成分是____________________________。純堿、石英、石灰石玻璃熔爐SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑Na2SiO3、CaSiO3、