第三节　玻璃、陶瓷和水泥

1、学习目标: 1、了解硅酸盐工业及一些产品 2、对化学与生产、生活实际的联系有进一步 的认识,学习重点： 1、生产水泥、玻璃、陶瓷的原理和主要原料 2、水泥、玻璃和陶瓷的组成、性质和用途,第三节 玻璃、陶瓷和水泥,第三章 探索生活材料,以含硅物质为原料，经加工制得硅酸盐产品的工业称为硅酸盐工业。,如制造玻璃、陶瓷、水泥等产品的工业都属硅酸盐工业。,一、玻 璃,1、原 料：纯碱、石灰石和石英,Na2CO3+SiO2= Na2SiO3+CO2,CaCO3+SiO2= CaSiO3+CO2,2、反应原理： 复杂的物理、化学变化，主要反应：,高温,高温,3、主要成分：硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅,学与问,玻

2、璃为什么可以 被人工吹制成形 状不同的制品？,4、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,玻璃,没有固定的熔点。,没有一定的熔点而在某一温度范围内逐渐软化的物质。（介于晶体与非晶体之间。）,讨论：,这四幅图中的几种玻璃是如何制造的？各有什么特性和用途？,几种特殊玻璃：,硼硅酸盐玻璃：,膨胀系数小、化学稳定性好，更耐高温和耐化学腐蚀,用途: 高级化学仪器,光学玻璃：,透光性能好、折光率高,用途：眼镜片、照相机、望远镜和显微镜中的透镜等光学仪器,玻 璃,加入BO,加入PbO,蓝色(Co2O3)红色 (Cu2O) 淡绿色 (FeO),几种特殊玻璃：,彩色

3、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。,玻璃在钢化炉里加热软化，再急速冷却得钢化玻璃。,钢化玻璃：,玻 璃,变色玻璃,见P55资料卡片：,二、陶 瓷,1、原 料：,2、生产过程：,3、反应条件：高温,混合成型干燥烧结冷却陶瓷器,黏土（Al2O32SiO22H2O）,5、主要性能：,抗氧化、抗酸碱、耐高温、绝缘、易成型等,4、种类：,土器、陶器、瓷器等,设问： 1、我国最为著名的陶器、瓷器产地在什么地方？ （答案：陶都江苏宜兴 瓷都江西景德镇） 2、对于一般烧制的陶瓷制品，有什么共同的缺陷呢？怎样弥补？ 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

4、，使成品光滑，不渗水。,4、手工制造陶瓷的生产过程是 怎样的?（步骤）,3、制造陶瓷的主要原料是什么？,粘土,1、混合；2、成型；3、干燥； 4、烧结；5、冷却；6、陶瓷器,5、在普通釉料中加入不同的金属元素，烧制时的空气用量不同，都会影响彩釉的颜色，这对你有什么启示？ 启示： 1、在普通釉料中加入不同的金属元素，烧制时生成不同的金属氧化物，不同金属氧化物的颜色不同； 2、烧制时空气用量不同，得到金属离子的氧化态不同，颜色也不同,高温结构陶瓷 思考： 1、假如一辆普通的汽车在沙漠里行驶，在汽车零件不坏的情况下，最怕遇到的问题是什么? （答案：缺水） 2、汽车行驶时，为什么经常要加水? （答案：

5、为了散热，因为汽车的发动机多是由金属制作，它们在高温时容易损坏，必须用水来冷却。）,陶瓷发动机氮化硅陶瓷 设问： 既然陶瓷发动机能克服传统发动机的缺点，请大家预测氮化硅的性质。 （答案：应该是耐高温、抗氧化、耐腐蚀。） 氮化硅陶瓷硬度大，本身具有润滑性，耐磨损，抗腐蚀，抗氧化，能抵抗冷热冲击，可用来制造轴承、汽轮机叶片、永久性模具、机械密封环等机械构件，还可以用来制柴油机。,新型结构陶瓷除氮化硅陶瓷外，还有很多品种，如碳化硼陶瓷、二氧化锆陶瓷、碳化硅陶瓷、钠米陶瓷等等，它们广泛应用在工农业生产、原子能工业、宇航事业等方面。,三、水泥,粘土和 石灰石， 加适量 石膏,水泥 回转 窑,高温,硅酸三

6、钙 硅酸二钙 铝酸三钙,水硬 性,水硬性：将水泥与水掺和、搅拌并经静置后很容易凝固变硬，这叫做水泥的水硬性,高温,水泥回转窑示意图,硅酸二钙(2CaOSiO2 ) 硅酸三钙(3CaOSiO2) 铝酸三钙(3CaOAl2O3) 铁铝酸钙(4CaOAl2O3 Fe2O3),生产原料,主要成分,2、制造水泥的主要设备是什么？ 反应的条件是什么？,1、制造水泥的主要原料是什么？,制造水泥的主要原料是粘土和 石灰石，加适量石膏,水泥回转窑；反应条件是高温,是水泥、沙子和碎石的混合物,5、什么叫混凝土？,4、普通水泥有何优良特性？ 什么叫水泥砂浆？,普通水泥有水硬性；水泥、沙子和水的混合物,3、普通水泥的主要成分是什么？ 写出其化学式,硅酸二钙(2CaOSiO2 ) 硅酸三钙(3CaOSiO2) 铝酸三钙(3CaOAl2O3),6、水泥的性能是如何表示的？ 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.