功能各异的无机非金属材料课件

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SMARTCHEMISTRY一、生活中的硅酸盐材料石器——燧石取火硅酸盐——水泥、玻璃、陶瓷二氧化硅——光导纤维单晶硅——集成电路传统材料人类文明发展史新型材料信息材料

1．普通玻璃和水泥是用什么原料，采用什么方法制造的?2．日常生活中使用的哪些器具是由硅酸盐材料制成的?3．你能列举硅酸盐材料在现代高科技领域的应用吗?【你知道吗】(1)主要原料：

(2)主要成分：(3)反应原理：黏土复杂的物理、化学变化硅酸盐从黏土到陶瓷

【阅读小结】传统的陶瓷工艺

陶器和瓷器的坯体都是用黏土制成的，制作瓷器的黏土较纯净。普通陶器较为粗糙，有不同程度的渗透性。如果在坯体上涂上彩釉，烧制后可得到表面光滑、不渗水、色彩绚丽的陶瓷器具。【拓展视野】形形色色的玻璃一种较为透明的固体物质,广泛应用于建筑物，用来隔风或透光.

普通玻璃的生产

原料主要设备反应原理主要成分

Na2SiO3、CaSiO3、SiO2

纯碱、石灰石和石英玻璃熔炉复杂的物理、化学变化，主要反应CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2↑高温Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑高温【阅读小结】几种玻璃的特性和用途种类特性用途普通玻璃高温下易软化窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯有色玻璃氧化钴（Co2O3)蓝色氧化亚铜（Cu2O)红色二氧化锰（MnO2)紫色氟化钙（CaF2)乳白色钢化玻璃耐高温、耐腐蚀、强度大、质轻、抗震裂运动器材，微波通讯器材，汽车、火车的窗玻璃等玻璃纤维耐腐蚀、不怕烧、不导电、不吸水、隔热、吸声、防虫蛀太空飞行员的衣服、玻璃钢等光学玻璃透光性能好，有折光性和色散性眼镜片，照相机、显微镜、望远镜等中的凹凸透镜石英玻璃膨胀系数小、耐酸碱、强度大、滤光化学仪器，高压水银灯、紫外灯等的灯壳，光导纤维，压电晶体等有机玻璃高度透明性，机械强度高，重量轻，易于加工门窗等【阅读小结】1、玻璃加热到一定温度后急剧冷却，就可以得到钢化玻璃。2、氢氟酸(HF)对玻璃具有腐蚀作用，可用于在玻璃上雕刻各种精美图案，也可用于在玻璃仪器(量筒、滴定管等)上标注刻度及文字。氢氟酸与玻璃发生的反应可以表示为：

SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O几种玻璃的制作及原理几种玻璃的制作及原理玻璃上镀银AgNO3＋NH3·H2O==AgOH↓＋NH4NO3AgOH＋2NH3·H2O==[Ag(NH3)2]OH＋2H2O银氨溶液2[Ag(NH3)2]OH＋CH2OH(CHOH)4CHOCH2OH(CHOH)4COONH4

＋2Ag↓＋3NH3↑＋H2O水浴加热3、在玻璃表面镀金属膜可以制得镀膜玻璃。镀膜玻璃外形美观，还可以阻挡红外线及紫外线的穿透。在玻璃上镀银、真空镀铝是制造镀膜玻璃常用的方法。4、普通玻璃加入适量溴化银、氧化铜的微小晶粒热处理变色玻璃主要反应：2AgBr===2Ag+Br2

光CuO2Ag+Br2

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2AgBr几种玻璃的制作及原理主要原料主要设备反应条件反应原理主要成分粘土,石灰石,石膏适量水泥回转窑高温复杂的物理、化学变化硅酸三钙：3CaO·SiO2硅酸二钙：2CaO·SiO2铝酸三钙：3CaO·Al2O3普通硅酸盐水泥的生产水泥制造流程石灰石黏土粉碎、调和高温锻烧磨碎水泥石膏加入石膏作用：调节硬化速度炼钢厂排出的炉渣主要含有哪些成分?为什么在炼钢厂附近常建有水泥厂?请从资源充分利用的角度谈谈这样布局的好处。

炼钢厂排出的炉渣含有多种化学成分，其中以氧化钙、二氧化硅、硅酸钙为主，氧化钙含量一般都在50％以上。这些都可用作水泥的生产原料，生产矿渣硅酸盐水泥，同时还可以利用产生的粉煤灰生产粉煤灰水泥。因此，通常可在炼钢厂周围建水泥厂以便合理利用炼钢炉渣。【交流与讨论】水泥、玻璃、陶瓷的比较水泥玻璃陶瓷主要原料

主要设备反应条件

石灰石、黏土碳酸钙、碳酸钠、石英砂

黏土水泥回转窑玻璃熔炉陶瓷窑高温高温高温【归纳总结】水泥玻璃陶瓷反应原理主要成分特性

复杂的物理、化学变化Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑复杂的物理、化学变化成分复杂Na2SiO3、CaSiO3、SiO23CaO·SiO22CaO·SiO23CaO·Al2O3水硬性玻璃态物质抗氧化；抗酸、碱腐蚀；耐高温；绝缘高温====高温====【归纳总结】水泥、玻璃、陶瓷的比较例1：石灰石是工业原料之一，而制取下列物质不需用石灰石的是A.玻璃B.水泥C.陶瓷D.生石灰例2：根据普通玻璃、普通水泥和普通陶瓷的生产过程，总结出硅酸盐工业的一般特点：①原料一定是含硅元素的物质②生成物是硅酸盐③反应条件是高温④发生复杂的物理、化学变化A.①②B.①②③C.①③④D.①②③④【练一练】例3：与普通玻璃相比具有相同组成的是A.钢化玻璃B.光学仪器玻璃C.石英玻璃D.有色玻璃例4：下列物质中属于纯净物的是A.Na2CO3·10H2OB.水泥C.水玻璃D.普通玻璃【练一练】二、光导纤维和新型陶瓷材料

光导纤维和各种新型陶瓷的开发和应用不仅为高科技发展提供了优质材料，也提高了人们的生活质量。光导纤维在信息工程中的应用，使人们可以坐在家中通过信息网络获取信息，联络亲友。新型高强度陶瓷材料的出现，克服了传统陶瓷的脆性。由光导纤维组成的光缆可以代替通讯电缆，用于光纤通信，传送高强度的激光。光纤通信的容量比微波通信大103～104倍，而且传输速度快。用光缆代替通讯电缆可以节约大量有色金属。据统计，生产lkm长的光缆只需几克超纯石英玻璃，约可节省铜1.1t。光导纤维的制造与应用把氧气和四氯化硅蒸气的混合气体通过在高温炉中旋转和移动的石英管，能反应生成二氧化硅。把得到的沉积在管内的二氧化硅熔化，形成“玻璃棒”，在1900～2000℃的高温下再将其熔化、拉制成粗细均匀的光纤细