高二化学3.3《玻璃、陶瓷和水泥》课件新人教版选修1

欢迎进入化学课堂 第三节玻璃 陶瓷和水泥 1 知道玻璃 陶瓷和水泥的主要化学成分 生产原料及用途 2 了解光导纤维和高温结构陶瓷等新型材料的性能与用途 一 玻璃1 玻璃的生产 纯碱 石灰石 石英 玻璃窑 SiO2 CaSiO3 Na2SiO3 2 玻璃的主要性能玻璃不是晶体 称作 的熔点 在一定温度范围内逐渐软化 硬度大 质脆 玻璃态物质 没有一定 3 几种特殊的玻璃 在普通玻璃的原料中 提高SiO2的含量或加入B2O3 提高化学稳定性 降低热膨胀系数 使其更耐高温和抗化学腐蚀 可用于制造高级的化学反应容器 在玻璃原料中加入PbO 折光率高 可用来制造眼镜片 照相机 望远镜和显微镜中的透镜等 在玻璃原料中加入某些金属氧化物 加入Co2O3的玻璃呈蓝色 加入Cu2O的玻璃呈红色 含有Fe2 的普通玻璃呈淡绿色 把普通玻璃在高温下加热 然后用冷风急吹 机械强度大 抗震裂 不易破碎 一旦破碎 碎块没有尖锐的棱角 常用于制造汽车或火车的车窗等 二 陶瓷1 生产原料 其主要成分可表示为 2 手工制造陶器的一般过程混合 干燥 冷却 陶器3 主要性能陶瓷具有 抗酸碱腐蚀 绝缘 易成型等许多优点 黏土 Al2O3 2SiO2 2H2O 成型 烧结 抗氧化 耐高温 三 水泥1 生产原料主要原料 辅助原料 2 生产设备 3 主要成分 3CaO SiO2 2CaO SiO2 和 3CaO Al2O3 等 4 性质 1 水硬性 是指 2 吸水能力强 故 长期存放且注意 石灰石和黏土 石膏 水泥回转窑 硅酸三钙 硅酸二钙 铝酸三钙 将水泥与水掺和 搅拌并经静置后很容易 凝固变硬 不能 防潮 5 用途 1 水泥砂浆 和水的混合物 2 混凝土 和 的混合物 6 水泥的质量指标 我国的三个强度等级 42 5 52 5和62 5 表示水泥的性能 等级越高 性能越好 水泥 沙子 水泥 沙子 碎石 四 玻璃和陶瓷的新发展主要成分 主要性能 传导 的能力特别强 性能好 通信质量高 防 质量小而细 耐 铺设方便用途 制作 还用于医疗 信息处理 传能传像 遥测遥控和照明等方面 1 光导纤维 简称 光纤 SiO2 石英玻璃 光 抗干扰 窃听 腐蚀 光缆 2 高温结构陶瓷 1 新型陶瓷的种类 如 陶瓷 陶瓷 生物陶瓷和超导陶瓷等 2 高温结构陶瓷的类别 主要有 陶瓷 陶瓷 陶瓷和 陶瓷 3 用途 高温结构陶瓷可制造 新型陶瓷可用于航空航天 超硬 高温结构 氮化硅 Si3N4 氧化铝 Al2O3 碳化硅 SiC 二氧化锆 ZrO2 发动机 1 水泥使用的注意事项 1 注意防水 防潮 一定要在保质期内使用 2 所用的水泥强度等级要符合要求 3 使用水泥时加入的水应选用洁净的淡水 不得含有油脂类或糖类物质 4 水泥运输和使用时要注意防止粉尘污染 散装水泥要用专用车辆运输 5 搅和后的混凝土应及时浇筑 放置时间不应超过2小时 严禁将已终凝的混凝土重新搅和使用 6 要与砂石 钢筋 外加剂等辅助材料合理搭配 正确使用 7 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 增加浇水养护次数 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7天 2 碱性试剂如NaOH溶液 Na2CO3溶液等不能用带玻璃塞的试剂瓶存放的原因因为碱性试剂能与玻璃塞的主要成分SiO2反应 如2NaOH SiO2 Na2SiO3 H2O Na2SiO3具有黏合性 将瓶塞和试剂瓶黏结在一起 硅酸盐材料的组成 性质和用途 典例1 下列说法正确的是 A 二氧化硅是酸性氧化物 它可以跟碱反应 但不能与任何酸反应B 根据反应SiO2 CaCO3CaSiO3 CO2 可推知硅酸酸性比碳酸强C 二氧化碳通入水玻璃中可以制得硅酸D 晶体硅常被用来制造光导纤维 思路点拨 解答本题应注意以下三点 1 碳酸的酸性比硅酸的强 2 水玻璃是硅酸钠的水溶液 3 纯净的SiO2用来制光导纤维 解析 选C 二氧化硅是酸性氧化物 但它可以与氢氟酸发生反应 SiO2 4HF SiF4 2H2O 反应SiO2 CaCO3CaSiO3 CO2 只有在高温下才能进行 由于CO2是气体 生成后脱离反应体系使反应得以继续进行 但这不能说明硅酸的酸性比碳酸的酸性强 要比较硅酸和碳酸的酸性强弱就是要比较它们在水溶液中电离出H 的难易程度 如CO2 H2O Na2SiO3 Na2CO3 H2SiO3 符合强酸制弱酸的规律 可以说明碳酸的酸性比硅酸的强 SiO2是光导纤维的主要成分 光导纤维可以用SiO2来制取 警示钟 1 非金属单质一般不跟非氧化性酸反应 而Si却能与HF发生反应 2 酸性氧化物一般不与酸发生非氧化还原反应 但SiO2却能与HF作用 SiO2 4HF SiF4 2H2O 3 无机酸一般易溶于水 而H2SiO3却难溶于水 变式备选 陶瓷的发明是人类早期科学技术发展史上的一个重要的里程碑 现在 陶瓷已广泛应用于生活和生产中 1 陶瓷不具有的性质是 A 可导电B 耐酸碱C 抗氧化D 耐高温 2 实验室中最常用的坩埚是 熔融烧碱样品做实验时一般选用 坩埚 3 在搪瓷和陶瓷器具表面的釉质中含有极微量的Pb Cd和Sb等有毒的金属盐类 为防止中毒 不能长期盛放下列物质中的 A 食用植物油B 酱油C 食醋D 酒 4 工业上制备陶瓷的主要原料是 我国陶都 的陶器和瓷都 的瓷器在世界上享有盛名 解析 1 陶瓷的主要特性有 抗酸碱腐蚀 耐高温 绝缘 易成型等特点 2 实验室中最常用的坩埚是瓷坩埚 加热时 NaOH能与瓷坩埚反应 所以熔融烧碱时 一般用铁坩埚 3 食醋的主要成分是醋酸 能溶解铅 镉 锑等金属造成重金属离子中毒 4 工业制陶瓷的主要原料是黏土 答案 1 A 2 瓷坩埚铁 3 C 4 黏土宜兴景德镇 新型无机非金属材料的特性和用途 典例2 磷酸钙陶瓷是一种新型无机非金属材料 它可用于制造人造骨骼 这是利用这类材料的 A 耐高温特性B 电学特性C 光学特性D 生物特性 思路点拨 解答本题注意以下两点 1 物质的用途物质的性质 2 关键信息是用于制造人造骨骼 解析 选D 生物机体有较强的排异性 磷酸钙陶瓷能用于制造人造骨骼 说明具有生物特性 变式训练 有关高温结构陶瓷和光导纤维的说法正确的是 A 高温结构陶瓷弥补了金属材料的弱点 但是硬度却远远低于金属材料B 氮化硅陶瓷是一种重要的结构材料 具有超硬性 它不与任何无机酸反应C 光导纤维是一种优良的导电材料D 光导纤维的抗干扰性能好 不发生电辐射 通讯质量高 能防窃听 解析 选D 高温结构陶瓷克服了金属材料的弱点 本身还具有很多优点 如耐高温 高硬度 不怕氧化等 所以A选项错误 氮化硅陶瓷是重要的结构材料 有许多优点 如耐腐蚀性较强 但可以跟氢氟酸反应 所以B选项错误 光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维 且抗干扰能力好 不发生电辐射 能防窃听等 所以D选项正确 变式备选 目前已有多个国家的大型汽车公司试制无冷却式陶瓷发动机汽车 这种陶瓷柴油发动机部件的受热面是由一种耐高温且不易传热的材料制造的 这种材料是新型无机非金属材料中的 A 氧化铝陶瓷B 氮化硅陶瓷C 光导纤维D 玻璃钢 解析 选B 本题考查新型无机非金属材料氮化硅陶瓷的特性 氮化硅陶瓷属于高温烧结陶瓷 耐高温且不易传热 抗冷热冲击而不破裂 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全