第三节　玻璃、陶瓷和水泥

人教版高中化学选修一第三章教学设计第三节玻璃、陶瓷和水泥教学设计教学目标：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。教学重难点：玻璃、陶瓷和水泥的主要化学成分、生产原料及用途。自主预习一、三大传统硅酸盐产品1玻璃生产原料：纯碱、 和石英。主要反应原理： ； 。主要设备：玻璃窑化学成分： 。主要特点：硬度大、质脆、耐腐蚀， 固定熔点，属于 态物质。特种玻璃： 玻璃、彩色玻璃、 玻璃等2陶瓷生产原料： 。生产步骤（手工）：混合、成型、干燥、 冷却、陶器。陶瓷的优点：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等(陶器手工制造大致步骤：混合、成型、干燥、烧结冷却、陶器)3 水泥生产原料： 、黏土 和适量石膏。反应原理：复杂的物理化学过程。主要设备：水泥回转窑化学成分： 。主要特点： 性。简介：水泥质量的指标微点拨：(1)钢化玻璃与普通玻璃的成分完全相同。(2)由于水泥具有很强的吸水能力，能吸收空气中的水分并与之发生化学反应，故储存和运输过程中要注意防水、防潮。二、玻璃和陶瓷的新发展1.光导纤维（光纤）主要成分： 。主要性能： 。用途： 。2高温结构陶瓷(1)特殊功能陶瓷的分类(2)高温结构陶瓷的优点：耐高温、耐氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等。(3)高温结构陶瓷在汽车制造业中的应用用高温结构陶瓷制造发动机，发动机的工作温度能稳定在1 300 左右，由于燃料充分燃烧而又不需要水冷却，使热效率大幅度提高。同时，用陶瓷材料做发动机，还可减轻汽车的质量。课堂合作探究探究1. 玻璃、陶瓷和水泥的比较硅酸盐工业普通水泥普通玻璃陶瓷主要原料生产阶段和主要化学方程式主要成分及种类主要性能典型设备共同特点特别提醒：玻璃成分与性质的四点易错问题(1)制造玻璃的原料熔融后发生了复杂的物理变化和化学变化。制得的玻璃是混合物，没有固定的熔点。(2)钢化玻璃与普通玻璃的主要成分完全相同。(3)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2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O，Na2SiO3具有黏合性，将瓶塞和试剂瓶黏结在一起。(4)氢氟酸能腐蚀玻璃，不能用玻璃瓶盛放。可用氢氟酸雕刻玻璃花纹。规律总结;硅酸盐改写成氧化物形式的方法硅酸盐种类繁多，结构复杂，但硅酸盐可以看成碱性氧化物和酸性氧化物所组成的复杂化合物。因此，可以改写为aMxOybSiO2cH2O的方式。(1)氧化物书写顺序：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水。(2)氧化物之间以“”隔开，系数配置应化为整数。(3)氧化物前面的系数只对该氧化物起作用，对其他氧化物不起作用。(4)用氧化物表示时，元素的化合价均保持不变。例如，硅酸钠(Na2SiO3)：Na2OSiO2；高岭土Al2Si2O5(OH)4：Al2O32SiO22H2O。探究2. 性能独特的新型无机非金属材料1新型无机非金属材料的特性(1)能承受高温，强度高例如，氮化硅陶瓷在1 300 左右的高温下，仍具有很高的强度。(2)具有电学特性一些新型无机非金属材料可以作绝缘体，有的可作半导体、导体、超导体等。(3)具有光学特性有些新型无机非金属材料能发出各色的光，有的能透过可见光，有的能使红外线、雷达射线穿过。(4)具有生物功能有些新型无机非金属材料可制成人造牙齿、人造骨骼，已被应用在医疗上。2高温结构陶瓷的种类及特性(1)高温结构陶瓷的优点能经受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等。(2)高温结构陶瓷的种类氧化铝陶瓷：又称人造刚玉，具有熔点很高、硬度高的优点。可用作坩埚、高温炉管、球磨机、高压钠灯的灯管等。氮化硅陶瓷：具有硬度极高、耐磨损、抗腐蚀和抗氧化能力强等优点。可用于