高二化学：选修1：33玻璃、陶瓷和水泥（新）

第三节第三节 玻璃、陶瓷、水泥玻璃、陶瓷、水泥1 1、制造普通玻璃的主要原料是什么？、制造普通玻璃的主要原料是什么？普通玻璃的主要成分是什么？生产普普通玻璃的主要成分是什么？生产普通玻璃的简单流程是怎样的？通玻璃的简单流程是怎样的？2 2、了解不同性能的玻璃、了解不同性能的玻璃3 3、制造陶瓷器的主要原料是什么？、制造陶瓷器的主要原料是什么？了解陶瓷器的制造过程极其性能。了解陶瓷器的制造过程极其性能。4 4、制造水泥的主要原料是什么？普、制造水泥的主要原料是什么？普通水泥的主要成分是通水泥的主要成分是 什么？生产普什么？生产普通水泥的简单流程是怎样的？通水泥的简单流程是怎样的？5 5、了解、了解“水泥的水硬性水泥的水硬性”、“水泥水泥砂浆砂浆”、“混凝土混凝土”及及“钢筋混凝钢筋混凝土土”6 6、了解、了解“光纤光纤”与与“光缆光缆”及及“光光纤纤”的用途；了解的用途；了解“高温结构陶瓷高温结构陶瓷”的性能与用途的性能与用途玻璃为什么可以被人工吹制成形玻璃为什么可以被人工吹制成形状不同的制品？状不同的制品？玻璃与晶体不同，没有一定的熔点，玻璃与晶体不同，没有一定的熔点，而是在某个温度范围内逐渐软化。而是在某个温度范围内逐渐软化。在软化状态时，玻璃就可以被人工在软化状态时，玻璃就可以被人工吹制成任何形状的制品。吹制成任何形状的制品。主要主要原料原料反应反应条件条件玻璃窑中发生的玻璃窑中发生的主要反应主要反应成分成分纯碱纯碱石灰石石灰石石英石英高温高温Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2高温CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2高温Na2SiO3 CaSiO3SiO2普通玻璃普通玻璃蓝玻璃蓝玻璃红玻璃红玻璃化学仪器玻璃化学仪器玻璃光学仪器玻璃光学仪器玻璃钢化玻璃钢化玻璃光纤玻璃光纤玻璃因因混有铁的化合物而呈浅绿色混有铁的化合物而呈浅绿色在在原料里加入了氧化钴使玻璃呈现蓝色原料里加入了氧化钴使玻璃呈现蓝色在原料里加入了氧化亚铜使玻璃呈现红色在原料里加入了氧化亚铜使玻璃呈现红色如如试管等试管等如如放大镜放大镜把把普通玻璃放到电炉里加热，使它软化，然后急速冷却，普通玻璃放到电炉里加热，使它软化，然后急速冷却，得到钢化玻璃。其机械强度比普通玻璃大得到钢化玻璃。其机械强度比普通玻璃大46倍。倍。1964年年8月华裔科学家高锟首先提出用玻璃纤维代替金属导线，月华裔科学家高锟首先提出用玻璃纤维代替金属导线，被誉为被誉为“纤维光学之父纤维光学之父”，比头发丝还细的一对光到纤维上同，比头发丝还细的一对光到纤维上同时传送时传送3万门电话且中继距离长达万门电话且中继距离长达2050Km，保密性能好。保密性能好。石英玻璃石英玻璃光学玻璃光学玻璃玻璃纤维玻璃纤维看起来晶莹透明的玻璃是不是看起来晶莹透明的玻璃是不是晶体呢？请大家思考后回答，晶体呢？请大家思考后回答，请说出依据。请说出依据。玻璃是介于结晶态和无定型玻璃是介于结晶态和无定型态之间的一种物质状态，我态之间的一种物质状态，我们叫他玻璃态物质们叫他玻璃态物质主要主要原料原料生产过生产过程程反应反应条件条件种类种类性能性能黏土黏土混合、混合、成型、成型、干燥、干燥、烧结、烧结、冷却冷却高温高温土陶、土陶、陶器、陶器、炻器、炻器、瓷器瓷器抗抗氧化、氧化、抗酸碱耐抗酸碱耐腐蚀、耐腐蚀、耐高温、绝高温、绝缘、易成缘、易成型型1.1.我国最著名的陶器产地在什么地方我国最著名的陶器产地在什么地方？有什么之称？有什么之称？2.2.我国素有我国素有“瓷都瓷都”之称的地方在那之称的地方在那里？里？江苏宜兴，有陶都之称江苏宜兴，有陶都之称江西景德镇江西景德镇3、现中国瓷都是哪个地方？、现中国瓷都是哪个地方？潮州枫溪潮州枫溪4 4、我们常见的陶瓷制品、我们常见的陶瓷制品表面光滑不渗水，你知表面光滑不渗水，你知道进行了怎样的工艺处道进行了怎样的工艺处理吗？理吗？在坯体上涂了彩釉的缘故在坯体上涂了彩釉的缘故学与问 在普通釉料中加入不同的金属元素，烧制时在普通釉料中加入不同的金属元素，烧制时的空气用量不同，都会影响彩釉的颜色。这对的空气用量不同，都会影响彩釉的颜色。这对你有何启示？你有何启示？陶瓷烧制时发生了复杂的化学反应。一方面，陶瓷烧制时发生了复杂的化学反应。一方面，在普通釉料中加入不同的金属元素，烧制时生成不在普通釉料中加入不同的金属元素，烧制时生成不同的金属氧化物（组成不同），不同的金属氧化物同的金属氧化物（组成不同），不同的金属氧化物颜色不同；另一方面，烧制时空气的用量不同（反颜色不同；另一方面，烧制时空气的用量不同（反应条件不同），得到金属离子的氧化态不同，因此应条件不同），得到金属离子的氧化态不同，因此颜色也不同。颜色也不同。陶瓷在我国有悠久的历史，陶瓷在我国有悠久的历史，堪称中国的国粹，在新石器时期我们堪称中国的国粹，在新石器时期我们的祖先就已经能制造陶瓷，在历史的的祖先就已经能制造陶瓷，在历史的长河中，陶瓷曾经历过两个鼎盛时期，长河中，陶瓷曾经历过两个鼎盛时期，唐朝（唐朝（“唐三彩唐三彩”）和宋朝（）和宋朝（“钧瓷钧瓷”）宋官窑、定窑、汝窑宋官窑、定窑、汝窑 钧窑、钧窑、哥窑、其它哥窑、其它中国陶瓷珍品之唐三彩中国陶瓷珍品之唐三彩 中中国国陶陶瓷瓷珍珍品品之之明明青青花花中中国国陶陶瓷瓷珍珍品品之之清清青青花花中国陶瓷珍品之清彩瓷中国陶瓷珍品之清彩瓷主要主要原料原料主要主要设备设备反应反应条件条件普通水泥普通水泥主要成分主要成分主要主要性质性质黏土黏土石灰石石灰石石膏石膏（辅料）（辅料）水泥回水泥回转窑转窑高温高温硅酸三钙：硅酸三钙：3CaOSiO2硅酸二钙：硅酸二钙：2CaO SiO2铝酸三钙：铝酸三钙：3CaO Al2O3水硬性水硬性思考与交流思考与交流P631、防水、防潮、防水、防潮 2、（1）注意防水、防潮，一定要在保质期内使用。（）注意防水、防潮，一定要在保质期内使用。（2）所用水泥的强度等级要符合要求。（所用水泥的强度等级要符合要求。（3）水泥运输和使用）水泥运输和使用时注意防止粉尘污染，散装水泥要用专用车辆运输。时注意防止粉尘污染，散装水泥要用专用车辆运输。（4）加入的水应选用洁净的淡水，不得含有油脂类或糖）加入的水应选用洁净的淡水，不得含有油脂类或糖类物质。（类物质。（5）拌合后的混凝土应及时浇筑，放置时间不）拌合后的混凝土应及时浇筑，放置时间不应超过应超过2小时。严格将已终凝的混凝土重新拌合使用。小时。严格将已终凝的混凝土重新拌合使用。（6）混凝土浇筑后应及时养护，保持混凝土湿润。夏季）混凝土浇筑后应及时养护，保持混凝土湿润。夏季高温季节要注意防止阳光曝晒，增加浇水养护的次数；高温季节要注意防止阳光曝晒，增加浇水养护的次数；冬季低温季节应采取保温措施，避免混凝土受冻。养护冬季低温季节应采取保温措施，避免混凝土受冻。养护时间一般不得少于时间一般不得少于7天。（天。（7）要与砂石、钢筋、外加剂）要与砂石、钢筋、外加剂等辅助材料合理搭配、正确使用。等辅助材料合理搭配、正确使用。1.1.建筑用粘合剂建筑用粘合剂水泥沙浆水泥沙浆的的 成分是什么？成分是什么？2.2.混凝土又是什么做成的？混凝土又是什么做成的？水泥水泥 、沙子、水沙子、水水泥、沙子水泥、沙子 、碎石、碎石n 布达拉宫宫布达拉宫宫 体主楼体主楼13层，层，高高117.2米米,东东 西长西长360米，米，全部为石木结全部为石木结 构，宫墙厚达构，宫墙厚达 25米，墙身米，墙身 全部用花岗岩砌筑全部用花岗岩砌筑,仅五世达赖灵塔就用黄金仅五世达赖灵塔就用黄金11万万9千两，大小珍珠千两，大小珍珠4000多颗。多颗。悉尼海上歌剧院 是悉尼的标志，世界最豪华的文化 建筑之一。这座“船帆屋顶剧院”是从66个国家233位设计师的蓝图中，选中丹麦乔恩-厄特宗的作品，从1959年施工到1973年，耗资1.04亿美元才得完成。19491998年我国水泥年产量示意图年我国水泥年产量示意图 中国的水泥工业发展有中国的水泥工业发展有100100多多年历史，我国的水泥产量自年历史，我国的水泥产量自19951995年年以来一直踞世界首位，其中以来一直踞世界首位，其中19991999年年我国水泥产量占世界的我国水泥产量占世界的37.16%37.16%，但，但因我国人口多，人均产量很低。我因我国人口多，人均产量很低。我国现有水泥企业国现有水泥企业80008000多家，但年产多家，但年产量量2020万吨以上的不足万吨以上的不足10%10%，全国平均，全国平均规模不足规模不足1010万吨，与发达国家相比万吨，与发达国家相比差距极大。差距极大。四、玻璃和陶瓷的新发展四、玻璃和陶瓷的新发展1、光导纤维、光导纤维功能：传导光的能力强，抗干扰性能功能：传导光的能力强，抗干扰性能 好，通信质好，通信质量高，你防窃听。量高，你防窃听。2、高温结构陶瓷、高温结构陶瓷 具有特殊功能的陶瓷。如超硬陶瓷、高温结构具有特殊功能的陶瓷。如超硬陶瓷、高温结构 陶瓷、生物陶瓷和超导陶瓷。陶瓷、生物陶瓷和超导陶瓷。性能：性能：高温结构陶瓷具有熔点高、硬度大、密度高温结构陶瓷具有熔点高、硬度大、密度小的特点小的特点 陶瓷工业发展非常迅速，各种新型逃陶瓷工业发展非常迅速，各种新型逃席不断问世，美国席不断问世，美国“哥伦比亚哥伦比亚”号航天飞号航天飞机的外壳，就是铺砌了机的外壳，就是铺砌了3.2万快金属陶瓷万快金属陶瓷耐热片。用新型陶瓷材料代替金属材料制耐热片。用新型陶瓷材料代替金属材料制发动机，发动机，1990年我国第一台无水冷发电机年我国第一台无水冷发电机试车成功，这是继美、日之后，国际上仅试车成功，这是继美、日之后，国际上仅有的几次试验之一。专家门预言：随着新有的几次试验之一。专家门预言：随着新陶瓷技术的发展，人类将重返陶瓷技术的发展，人类将重返“石器时代石器时代”。不过是个全新的石器时代。不过是个全新的石器时代。在在多年使用的厨房里，久多年使用的厨房里，久未更换的玻璃往往失去光未更换的玻璃往往失去光泽，严重的还会形成白色泽，严重的还会形成白色斑点，这种现象叫做碱析，斑点，这种现象叫做碱析，产生碱析的化学原因是什产生碱析的化学原因是什么呢？么呢？1 1、普通玻璃中、普通玻璃中NaNa2 2SiOSiO3 3:CaSiO:CaSiO3 3:SiO:SiO2 2 =1 =1:1:4:1:4（物质的量之比）物质的量之比）（1 1）以氧化物的形式表示玻璃的组）以氧化物的形式表示玻璃的组成。成。（2 2）若要制备）若要制备10001000千克上述玻璃，千克上述玻璃，需要原料各多少千克？共可产生标需要原料各多少千克？共可产生标况下的况下的COCO2 2气体多少升？气体多少升？2 2、下列物质有固定熔点的是：、下列物质有固定熔点的是：A A、钢化玻璃钢化玻璃 B B、水泥水泥C C、碳酸钠碳酸钠 D D、水玻璃水玻璃3 3、在制取水泥、玻璃的生产中，、在制取水泥、玻璃的生产中，共同使用的原料是共同使用的原料是A A、纯碱纯碱 B B、石灰石石灰石C C、石英石英 D D、焦碳焦碳4 4、过量的泥沙、纯碱和生石灰熔化后、过量的泥沙、纯碱和生石灰熔化后生成（生成（）水泥水泥 玻璃玻璃 瓷器瓷器 混凝土混凝土 一种硅酸盐产品一种硅酸盐产品 5、下列变化过程一定不含化学变化的是、下列变化过程一定不含化学变化的是A、石灰沙浆固化、石灰沙浆固化 B、二氧化硅熔化、二氧化硅熔化C、结晶碳酸钠风化、结晶碳酸钠风化 D、水泥沙浆固化、水泥沙浆固化 6 6、根据水泥、玻璃、陶瓷的生、根据水泥、玻璃、陶瓷的生产过程，总结出硅酸盐工业的一产过程，总结出硅酸盐工业的一般特点是：般特点是：原料一定有含硅元素的物质原料一定有含硅元素的物质生成物是硅酸盐生成物是硅酸盐反应条件是高温反应条件是高温发生复杂的物理、化学变化发生复杂的物理、化学变化 7 7、熔融烧碱应选用的器皿是、熔融烧碱应选用的器皿是A A、石英坩埚石英坩埚 B B、普通玻璃坩埚普通玻璃坩埚C C、生铁坩埚生铁坩埚 D D、陶瓷坩埚陶瓷坩埚8 8、某型号水泥主要成分为、某型号水泥主要成分为CaCa2 2SiOSiOx x 、CaCa3 3SiOSiOy y、CaCa3 3AlAl2O Oz z ，则：则：X=y=z=X=y=z=制取该水泥所用的原料是制取该水泥所用的原料是9 9、下列说法正确的是、下列说法正确的是A A、玻璃是一种晶体玻璃是一种晶体B B、水玻璃在空气中能变浑浊，水泥水玻璃在空气中能变浑浊，水泥无论在空气中还是水中都能硬化无论在空气中还是水中都能硬化C C、制备光导纤维的重要原料是玻璃制备光导纤维的重要原料是玻璃D D、水泥工业中最重要的设备是高炉水泥工业中最重要的设备是高炉E E、高温结构陶瓷具有熔点高、硬度高温结构陶瓷具有熔点高、硬度大、密度小的特点大、密度小的特点