高中化学选修一玻璃陶瓷水泥

,第三节玻璃、陶瓷与水泥,硅酸盐工业:以含硅物质为主要原料经加热制成硅酸盐材料的制造工业。如制造水泥、玻璃、陶瓷等。,讨论:同学们在日常生活中接触过哪些玻璃制品?,实验室玻璃仪器,玻璃杯,玻璃金字塔,玻璃艺术品,很久以前,有一艘腓尼基人的大商船来到地中海沿岸的贝鲁斯河河口，船上装了许多天然苏打的晶体。中午到了，他们决定在沙洲上埋锅造饭。可是沙洲上到处是软软的细沙，竟找不到可以支锅的石块。有人突然想起船上装的天然结晶苏打，于是大家搬来几十块结晶苏打垒起锅灶，然后架起木柴燃了起来。当他们吃完饭收拾餐具准备回船时，只见锅下沙子上有种东西晶莹发光，大家以为发现了宝贝。其实，这是在烧火做饭时，支着锅的苏打块在高温下和地上的石英砂发生了化学反应，形成了玻璃。聪明的腓尼基人很快就学会了制作方法，他们把玻璃液制成大大小小的玻璃珠。这些好看的珠子很快就受到外国人的欢迎，一些有钱人甚至用黄金和珠宝来兑换，腓尼基人由此发了大财。,玻璃的发现,苏打块和石英砂在高温下发生了化学反应，形成了玻璃。,一、玻璃,纯碱(Na2CO3)、石英(SiO2)和石灰石(CaCO3),2、反应原理：,3、主要成分：,1、原料：,硅酸钠(Na2SiO3)、硅酸钙(CaSiO3)、二氧化硅(SiO2),学与问,玻璃为什么可以被人工吹制成形状不同的制品？(P54),玻璃没有一定的熔点，而是在某个范围内逐渐软化，在软化状态时，可以被吹成任何形状的制品,我们把这种没有一定熔点，在某个范围内逐渐软化的物质，称为玻璃态物质。,玻璃晶莹剔透，非常漂亮，那么玻璃是不是晶体？,晶体是原子、离子或分子按照一定的周期性，在结晶过程中，在空间排列形成具有一定规则的几何外形的固体。晶体有三个特征：(1)晶体有整齐规则的几何外形；(2)晶体有固定的熔点，在熔化过程中，温度始终保持不变；(3)晶体有各向异性的特点。,答:不是，玻璃没有固定熔点，而是在某个温度范围内逐渐的软化，是一种玻璃态物质。,特殊玻璃：,在生产过程中加入不同的物质，调整玻璃的化学组成，可以制得具有不同性能和用途的玻璃。,性能：,用途:高级化学仪器,过量的SiO2或加入B2O3,硼硅酸盐玻璃：,光学玻璃：,性能：,用途：眼镜片、照相机、望远镜和显微镜中的透镜等光学仪器,加入PbO,膨胀系数小、化学稳定性好，更耐高温和耐化学腐蚀,透光性能好、折光率高,蓝色(Co2O3)红色(Cu2O)淡绿色(FeO),彩色玻璃：,金属氧化物均匀地分散到玻璃态物质里，使玻璃呈现特征颜色。,用途:工艺玻璃制品,方法：,用途:,性能:,钢化玻璃（工艺处理）,普通玻璃在钢化炉里加热软化，取出后再急速冷却。,机械强度大、抗震烈、不易破碎；碎块无棱角,汽车或火车车窗,变色玻璃,含有AgBr（或AgCl）和微量CuO的玻璃是一种变色玻璃。当受到太阳光或紫外线照射时，其中的AgBr发生分解，产生银原子。当银原子聚集到一定数量时，射在玻璃上的光大部分被吸收，原来无色透明的玻璃这时就会变成灰黑色。当把变色后的玻璃放到暗处时，在CuO的催化作用下，银原子和溴原子又会结合生成AgBr。于是，玻璃又变成无色透明。这就是变色玻璃变色的基本原理。,用变色玻璃制作窗玻璃，可使烈日下透过的光线变得柔和且有阴凉感。变色玻璃也可用于制作太阳镜片等。,从高纯度的石英玻璃（SiO2）熔融体中，拉出直径约100微米的细丝，就得到石英玻璃纤维。其传导光的能力非常强，所以又称光导纤维，简称光纤。,玻璃的新发展,光导纤维（光纤）,图3-32光导纤维,优点：,抗干扰性能好，通讯质量高，能防窃听；,成本低：每千米1万元左右,用途：,医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明,信息容量大。可同时容纳10亿人通话或传送多套电视节目,质量小而且细：每千米27g不怕腐蚀，铺设方便,二、陶瓷,陶器是人类第一次学会用黏土等天然物为原料，通过物理方法和化学反应制造出来的一种有用的人造材料。,图3-25秦兵马俑是陶制品,图3-26景德镇瓷器闻名世界,我国陶都江苏宜兴的陶器和瓷都江西景德镇的瓷器，在世界上都享有声誉。瓷器（英文名china）成为中华民族文化的象征之一。,陶瓷的制作工艺：,图3-27陶器制造过程示意图,复杂的物理、化学变化,黏土,混合、成型、干燥、烧结、冷却,高温,抗氧化、抗酸碱耐腐蚀、耐高温绝缘、易成型,表面比较粗糙，而且有不同程度的渗透性。烧制前在坯体表面涂上一层釉，使成品光滑，不渗水。,对于一般烧制的陶瓷制品，有什么共同的缺陷呢？怎样弥补？,涂釉前后的茶具,在普通釉料中加入一些重金属离子即可制得彩釉。加入的重金属离子不同，空气用量不同，彩釉的颜色不同。,彩釉工艺：,陶器、瓷器的区别,陶瓷具有抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等许多优点。一些耐高温、耐高压的新型陶瓷被用来代替钢材使用。生活餐具、电器绝缘瓷、实验室坩埚和蒸发皿。,陶瓷的应用,陶瓷的新发展,高温结构陶瓷：,特点：,耐高温，较钢铁质轻,用途：,主要用于发动机以及航天飞机的防护片,种类：,氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷、碳化硅（SiC）陶瓷、二氧化锆（ZrO2）陶瓷等,高温结构陶瓷用作航天飞机防护片,高楼大厦,砖房,三、水泥,水泥用途：,水泥砂浆：水泥、沙子和水的混合物。是建筑黏合剂。,混凝土：水泥、沙子和碎石的混合物。,混凝土常用钢筋做结构，这就是常说的钢筋混凝土结构。,粘土石灰石石膏（辅料）,水泥回转窑,高温,硅酸三钙3CaOSiO2硅酸二钙2CaOSiO2铝酸三钙3CaOAl2O3,水硬性（水泥与水掺和、搅拌并经静置后很容易凝固变硬，这就叫做水泥的水硬性）,水泥的性能是如何表示的？,水泥回转窑,原料中的石膏的作用是什么？,用强度等级来表示水泥的不同性能。常用的硅酸盐水泥分为42.5、52.5、62.5三个等级。等级越高，性能越好。,延缓水泥的硬化,反馈练习,1、普通玻璃是一种（混合物、纯净物），可在一定温度范围内软化，这是因为玻璃是一种物质，没有固定的。,混合物,玻璃态,熔点,2、汽车、火车的车窗玻璃是（）A石英玻璃B光学玻璃C玻璃纤维D钢化玻璃,D,3、水泥熟料中加入调节水泥硬化速度的是（）A石膏B沸石岩C矿渣D水和沙子,A,4、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,A,5、在制取水泥、玻璃的生产中，共同使用的主要原料是（）。ANa2CO3B石灰石C石英D焦炭,B,6