第三节　玻璃、陶瓷和水泥.ppt

1、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。,一、三大传统硅酸盐产品,石灰石,CaSiO3、Na2SiO3、SiO2,光学,钢化,无,黏土,耐高温,烧结,石灰石,水泥回转窑,硅酸二钙,（3CaOAl2O3）,水硬性,【思考讨论】 1钢化玻璃和普通玻璃成分有何不同？ 答案二者成分完全相同。 2陶与瓷有什么异同？ 答案共同点：都是硅酸盐产品；不同点：陶与瓷的强度、颜色、厚度、透水性、质地等方面有区别。 3水泥在储存和运输过程中应注意什么？ 答案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

2、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,【思考讨论】 光纤的工作原理是什么？ 答案光导纤维是由两层折射率不同的玻璃组成的。一般内芯玻璃的折射率比外层玻璃大1%，根据光的折射和全反射原理，当光线射到内芯和外层界面的角度大于产生全反射的临界角时，光线透不过界面，全部反射。这时光线在界面经过无数次全反射，以锯齿状路线在内芯向前传播，最后传至纤维的另一端。,一、形形色色的玻璃,(1)提高SiO2的含量或加入B2O3能提高玻璃的化学稳定性和降低它的热膨胀系数，从而使其更耐高温和抗化学腐蚀，可用于制造高级的化学反应容器。 (2)加入PbO后制得的光学玻璃折光率高，常用于制

3、造眼镜片，照相机、望远镜和显微镜的透镜等。 (3)加入某些金属氧化物，可以制造有色玻璃，如加入氧化钴(Co2O3)呈蓝色，加入Cu2O呈红色，普通玻璃一般呈淡绿色，是因为原料中混有Fe2。 (4)把普通玻璃在高温下熔化，然后用冷风急吹，迅速冷却可得钢化玻璃。,【例1】下列关于玻璃的叙述中，正确的是() A玻璃是人类最早使用的硅酸盐材料 B红色玻璃中含有氧化钴 C钢化玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英 D无色玻璃是纯净物 解析陶瓷是人类最早使用的硅酸盐材料，A错；红色玻璃中含有氧化亚铜，含有氧化钴的玻璃呈蓝色，B错；钢化玻璃的原料与普通玻璃相同，C对；玻璃是混合物，D错。 答案C,变式1下列有关

4、玻璃的说法中不正确的是 () A普通玻璃的组成可表示为Na2OCaO6SiO2 B氢氟酸能雕刻玻璃是因为它的酸性非常强 C钢化玻璃的机械强度比普通玻璃大46倍 D石英玻璃的膨胀系数相当于普通玻璃的1/18 解析氢氟酸是弱酸，但其能与SiO2反应，SiO24HF= SiF42H2O，常用其来雕刻玻璃。 答案B,二、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 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。 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。 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

5、透过可见光，有的能使红外线、雷达射线穿过。 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 高温结构陶瓷的优点 能经受高温、抗氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等。 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。可用于制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具、发动机部件等。 碳化硅陶瓷：具有熔点高、硬度大的优点。广泛应用于工农业生产、原子能工业、宇航工业等。,【例2】精细陶瓷(又称

6、为特种陶瓷)在现代科技中应用前景很广。以SiO2加少量PdCl2研磨成极细的颗粒，经高温烧结制成多孔烧结体，具有半导体的性质。它具有相当大的比表面积，将它和电子元件及仪表组成“电子鼻”，也被称为“人工神鼻”。冰箱泄漏的氟利昂浓度只有十万分之一也能“嗅”出。关于“电子鼻”的下列叙述中不正确的是 () A“电子鼻”大大突破了人的嗅觉 B“电子鼻”吸附气体的能力极强 C“电子鼻”可广泛应用于易燃、易爆、有毒气体的自动检测和报警 D“电子鼻”易溶于水,解析“电子鼻”能够“嗅”到人嗅不到的物质，所以大大地突破了人的嗅觉极限；它的原理是其比表面积极大，容易吸附气体，这样才能检测气体；由于它能够吸附气体，所以它应能够检测到易燃、易爆、有毒气体；从“电子鼻”所用的原料来看，烧结后的陶瓷应属于硅酸盐材料，所以应难溶于水。 答案D,变式2高温结构陶瓷和金属材料相比，优点是() A耐高温耐腐蚀，抗氧化 B密度大，硬度大 C韧性