选修一3.3《玻璃、陶瓷和水泥》

1、第三节 玻璃、陶瓷和水泥学习目标学习目标 v知道水泥、玻璃和陶瓷的主要化学成分、生产原料及其用途。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混有铁的化合物而呈浅绿色因混有铁的化合物而呈浅绿色在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钴使

2、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试管等如试管等如放大镜如放大镜把普通玻璃放到电炉里加热，使它软化，然后急速冷却，得到钢把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，被誉为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“纤维光学之父纤维光学之父”，比头发丝还细的一对光到纤维上同时传送，比头发丝还细的一对光到纤维上同时传送3万门电万门电话且中继距离长达话且中继距离长达2050Km，保密性能好。，

3、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、瓷器瓷器抗氧化、抗抗氧化、抗酸碱耐腐蚀、酸碱耐腐蚀、耐高温、绝耐高温、绝缘、易成型缘、易成型1.1.我国最著名的

4、陶器产我国最著名的陶器产地在什么地方？有什么地在什么地方？有什么之称？之称？2.2.我国素有我国素有“瓷都瓷都”之之称的地方在那里？称的地方在那里？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 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（“钧钧瓷瓷”） 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

5、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 陶瓷工业发展非常迅速，各种新型陶陶瓷工业发展非常迅速，各种新型陶瓷不断问世，美国瓷不断问世，美国“哥伦比亚哥伦比亚”号航天号航天飞机的外壳，就是铺砌了飞机的外壳，就是铺砌了3.2万块金属陶万块金属陶瓷耐热片。用新型陶瓷材料代替金属材瓷耐热片。用新型陶瓷材料代替金属材料制发动机，料制发动机，1990年我国第一台无水冷年我国第一台无水冷发电机试车成功，这是继美、日之后，发电机试车成功，这是继美、日之后，国际上仅有的几次试验之一。专家门预国际上仅有

6、的几次试验之一。专家门预言：随着新陶瓷技术的发展，人类将重言：随着新陶瓷技术的发展，人类将重返返“石器时代石器时代”。不过是个全新的石器。不过是个全新的石器时代。时代。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1.1.建筑用粘合剂建筑用粘合剂水泥水泥沙浆的沙浆的 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

7、 、 沙子、水沙子、水水泥、沙子水泥、沙子 、碎石、碎石 中国的水泥工业发展有中国的水泥工业发展有100100多年多年历史，我国的水泥产量自历史，我国的水泥产量自19951995年以来一年以来一直踞世界首位，其中直踞世界首位，其中19991999年我国水泥产年我国水泥产量占世界的量占世界的37.16%37.16%，但因我国人口多，但因我国人口多，人均产量很低。我国现有水泥企业人均产量很低。我国现有水泥企业80008000多家，但年产量多家，但年产量2020万吨以上的不足万吨以上的不足10%10%，全国平均规模不足全国平均规模不足1010万吨，与发达国家万吨，与发达国家相比差距极大。相比差距极大

8、。在多年使用的厨房里，久在多年使用的厨房里，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？ 玻璃的主要成分有Na2SiO3、CaSiO3和SiO2，厨房中CO2、H2O(g)浓度相对较高，碳酸酸性强于硅酸，时间长了玻璃中的Na2SiO3将会在CO2、H2O(g)的持续作用下析出白色难溶性的H2SiO3，使玻璃失去光泽，严重的会形成白色斑点。Na2SiO3+CO2+H2O Na2CO3H2SiO3 Na2SiO3+CO2+H2O Na2CO3+H2S

9、iO3 一、玻璃和陶瓷的新发展：一、玻璃和陶瓷的新发展：用途：用途： 除了可以用于通讯外，还用于医疗、信息处除了可以用于通讯外，还用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控照明等许多方面理、传能传像、遥测遥控照明等许多方面 1 1、光导纤维（光纤）、光导纤维（光纤）光学纤维胃镜光学纤维胃镜特点：耐高温、耐腐蚀、硬度大、特点：耐高温、耐腐蚀、硬度大、 耐磨损、不怕氧化。耐磨损、不怕氧化。 氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷2 .新型陶瓷-高温结构陶瓷高纯氧化铝透明陶瓷管高纯氧化铝透明陶瓷管氧化铝陶瓷制品氧化铝陶瓷制品氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷特点：特点：密度小、高强、高硬、高韧性、耐密度小、高强、高硬、高韧性、耐 磨损

10、、耐腐蚀、抗氧化、抗热震、磨损、耐腐蚀、抗氧化、抗热震、 自润滑、隔热、电绝缘等一系列优自润滑、隔热、电绝缘等一系列优 良性能。良性能。 SiSi3 3N N4 4基陶瓷球轴承基陶瓷球轴承沙漠车沙漠车氮化硅陶瓷部件氮化硅陶瓷部件SiSi3 3N N4 4基陶瓷球轴承基陶瓷球轴承v1. 陶瓷已广泛应用于生活和生产中，下列不属陶瓷制品的是vA.电器中的绝缘瓷管 B.实验室中的坩埚 vC.实验室中的试管 D.建筑上烧制的砖瓦v2. 下列不属于硅酸盐工业产品的是v A.水泥 B.玻璃 v C.陶瓷 D.化肥CDv3. 生产普通玻璃时，可能发生主要的化学反应是vA.高温时2Na+SiO2Na2SiO3 vB.高温时Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2vC.高温时CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2 vD.高温时Na2CO3+6SiO2+CaCO3Na2O+CaO+6SiO2+2CO2BCv4. 工业上制造普通玻璃的主要原料是 ，主要设备是_，主要原料熔化后，发生的主要化学反应是_。普遍玻璃