化学：《玻璃、陶瓷和水泥》：课件四（50张PPT）（人教版选修1）

欢迎进入化学课堂 第三章探索生活材料 第三节玻璃陶瓷和水泥 学习目标 1 知道玻璃 陶瓷和水泥的主要成分 生产原料和生产工艺 性能和在生活中的应用 2 认识硅酸盐工业中原料的组成和反应条件对产品性能和用途的影响 一 玻璃 二 陶瓷 三 水泥 以含硅物质为原料经加热制成硅酸盐材料的制造工业叫硅酸盐工业 水泥简介 水泥生产线 水泥回转窑 旋窑 水泥是重要的建筑材料 水泥具有水硬性 跟水掺和搅拌并经静置后很容易凝固变硬 由于水泥具有这一优良的特性 被用作建筑材料 由于它在水中也能硬化 因此是水下工程必不可少的材料 以粘土和石灰石为主要原料 经研磨 混合后在水泥回转窑中煅烧 再加入适量石膏 并研磨成细粉就得到普通水泥 普通水泥的主要成分 硅酸三钙 3CaO SiO2 硅酸二钙 2CaO SiO2 铝酸三钙 3CaO Al2O3 等 简称两磨一烧 生产原料和主要成分 水泥砂浆 混凝土 钢筋混凝土 水泥 沙子和水的混合物叫水泥砂浆 是建筑用粘合剂 可把砖 石等粘结起来 水泥 沙子和碎石的混合物叫混凝土 混凝土常用钢筋做结构 这就是我们常说的钢筋混凝土结构 钢筋混凝土的强度大 常用来建造高楼大厦 桥梁等高大的建筑物 实际应用 中国在1889年于唐山建立了第一座水泥厂 1906年在唐山成立启新洋灰股份有限公司 1949年的水泥产量为660千吨 1984年已达120万吨 水泥的品种也从单一的硅酸盐水泥发展到60多个品种 2002年我国水泥总产量突破7亿吨大关 历史回顾 水泥工业 原料 设备 生产过程 反应条件 水泥成分 水泥应用 硅酸三钙 硅酸二钙 铝酸三钙 石灰石粘土辅助原料 水泥回转窑 高温 生料 熟料 两磨一烧 建筑粘合剂 水泥工业展望 常识 性能与维护 老标准 称为水泥的安定性不合格 不能出厂 特种水泥 快硬水泥 低热和水泥中热水泥 抗硫酸盐水泥油井水泥 膨胀水泥 耐火水泥 白色水泥 彩色水泥 防辐射水泥 防藻水泥 抗菌水泥等 水泥标号 通用水泥新标准是 GB175 1999 硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 GB1344 1999 矿渣硅酸盐水泥 火山灰硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥 GB12958 1999 复合硅酸盐水泥 从2001年4月1日起正式实施 六大水泥标准实行以MPa表示的强度等级如32 5 32 5R 42 5 42 5R等 使强度等级的数值与水泥28天抗压强度指标的最低值相同 新标准还统一规划了我国水泥的强度等级 硅酸盐水泥分3个强度等级6个类型 即42 5 42 5R 52 5 52 5R 62 5 62 5R 其他五大水泥也分3个等级6个类型即32 5 32 5R 42 5 42 5R 52 5 52 5R 新标准规定的强度龄期均为3天和28天两个龄期 每个龄期均有抗折与抗压强度指标要求 水泥用于建筑 Al2O3 2SiO2 2H2O K2O Al2O3 6SiO2 Na2O CaO 6SiO2 Na2O CaO SiO2的质量分数分别为13 0 11 7 75 3 练习 我国水泥工业已经历了100多年的历史 旧中国的水泥工业在漫长的20世纪前50年内 步履维艰 发展缓慢 只有在新中国诞生以后 水泥工业才走一了健康发展之路 建国后50年 水泥工业发生了翻天覆地的变化 尤其是1979年改革开放以来 随着国民经济发展和人民生活水平的不断提高 水泥工业得到迅速发展 产量和质量都有有了很大提高 水泥产量自1979年到1999年增长了7 倍 20年间我国水泥产量平均增长达11 08 水泥产量自1995年以来一直居全世界首位 其中1999年我国水泥产量占世界的37 16 我国水泥总产量虽高 但由于人口多 所以人均产量低 如在90年代中期 意大利 西班牙 德国 法国 美国 日本 韩国人均产量 千克 分别为584 630 434 320 339 654 1318 同期我国为412千克 从1994年至1999年 我国人均消费 千克 分别为352 399 412 428 435 472 我国现有水泥企业8000多家 而20万吨以上的企业不足10 全国水泥企业平均规模不到10万吨 与世界其它国家相经差距极大 中国水泥工业明天更美好 玻璃工业 2 原料 3 反应原理 高温熔融 主要原料 纯碱 石灰石和石英 1 普通玻璃组成 Na2O CaO 6SiO2 4 玻璃态物质 5 几种常见的玻璃 6 环境保护 主要化学反应 Na2CO3 SiO2 Na2SiO3 CO2 CaCO3 SiO2 CaSiO3 CO2 高温 设问 这两个反应是否违反了复分解反应规律 复分解反应规律仅适用于溶液 不能套用于高温条件下的反应 玻璃 没有固定的熔点 没有一定的熔点而在某一温度范围内逐渐软化的物质 介于晶体与非晶体之间 几种常见玻璃简介 普通玻璃 因混有铁的化合物显浅绿色 蓝玻璃 红玻璃 化学仪器玻璃 如试管等 光学仪器玻璃 如放大镜 钢化玻璃 光纤玻璃 光导纤维 1964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 被誉为 纤维光学之父 比头发丝还细的一对光导纤维上同时传送3万门电话且中继距离长达20 50Km 保密性能好 在原料里加入某些金属氧化物均匀地分散到玻璃态物质里 使玻璃呈现出特征颜色 把普通玻璃放在电炉里加热 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4 6倍 不易破碎 古埃及玻璃制品 有关图片展示 历史回顾 古埃及玻璃制品战国中晚期玻璃璧 满城汉玻璃耳杯 广西贵县出土的玻璃杯 隋李静训墓出土的玻璃圆盒 魏晋南北朝的玻璃钵 网纹玻璃杯 河北定县静志寺出土的北宋玻璃杯 目前发现的最大的元代玻璃器 清乾隆白地套红玻璃双合瓶 南方玻璃陨石 玻璃陨石分布图 玻璃仪器 现代应用 钢化玻璃 光学玻璃型材 石英玻璃 陶瓷 生产工艺 原料是 反应过程 彩釉的使用 景德镇传统名瓷之一的薄胎瓷 景德镇传统名瓷之一的雕塑瓷 景德镇传统名瓷之一的粉彩瓷 景德镇传统名瓷之一的玲珑瓷 景德镇传统名瓷之一的青花瓷 景德镇传统名瓷之一的颜色釉瓷 享有盛誉的中国古代陶瓷 陶与瓷的异同之处 共同点 都是硅酸盐产品不同点 原料 温度 陶瓷的强度 颜色 厚度 透水性 质地等方面有区别 陶瓷的优点和用途 具有抗氧化性 抗酸碱腐蚀 耐高温 绝缘 已成型等优点 有着广泛的用途 例如 化学实验中用的坩埚 蒸发皿等也是陶瓷制品 1 普通玻璃是 混合物 纯净物 玻璃可在一定温度范围内软化 制成工艺品等 这是因为玻璃不是 而是一种物质 没有固定 2 制水泥和玻璃时都需要用的原料是 A 粘土 B 石英 C 石灰石 D 纯碱 3 下列说法正确的是 A SiO2是酸性氧化物 它不溶于水也不溶于任何酸 B SiO2是制造玻璃的主要原料之一 它在常温下与NaOH溶液不反应 C 因高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2 所以H2SiO3酸性比H2CO3强 D CO2通入水玻璃中可得原硅酸 练习 C D 4 与普通玻璃具有相同组成的是 A 光学玻璃B 有色玻璃C 钢化玻璃D 有机玻璃5 下列说法正确的是 A 硅酸盐工业就是以硅酸盐为原料的工业B 硅酸所生成的盐才是硅酸盐C 水泥硬化时 水泥必须跟水反应D 在生产玻璃时 碳酸钠 碳酸钙分别跟二氧化硅起置换反应6 下列各组物质均属于硅酸盐工业产品的是 A 单晶硅 玻璃B 陶瓷 水泥C 石英玻璃 石膏D 普钙 漂白粉 C C B 思考 1 在实际生活中 你使用过哪些硅酸盐制品 你还见过哪些硅酸盐材料 2 你认为玻璃的主要优点和缺点是什么 如何减少玻璃垃圾 3 为什么盛硅酸盐溶液 强碱溶液等的试剂瓶都不能用玻璃瓶塞 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