第三节 玻璃、陶瓷和水泥

1、第三章第三章 探索生活材料探索生活材料第三节玻璃、陶瓷和水泥学苑新报学苑新报化学天化学天地地学习目标学习目标1.知道玻璃、陶瓷和水泥的主知道玻璃、陶瓷和水泥的主要成分、生产原料和生产工要成分、生产原料和生产工艺、性能和在生活中的应用。艺、性能和在生活中的应用。2. 认识硅酸盐工业中原料的组认识硅酸盐工业中原料的组成和反应条件对产品性能和成和反应条件对产品性能和用途的影响。用途的影响。一、玻一、玻 璃璃二、陶二、陶 瓷瓷三、水三、水 泥泥以以含硅物质含硅物质为为原料原料经经加热加热制成硅酸制成硅酸盐材料的制造工业叫盐材料的制造工业叫硅酸盐工业硅酸盐工业。纯碱、石灰石、石英纯碱、石灰石、石英反应原

2、理反应原理Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔合在一起而形的熔合在一起而形的玻璃态物质（或者玻璃态物质（或者Na2O CaO 6SiO2）Na2CO3+ SiO2 = Na2SiO3 + CO2高温高温CaCO3+ SiO2 = CaSiO3 + CO2高温高温普通玻璃的成分普通玻璃的成分设备设备玻璃的性质玻璃的性质物性：表面光滑、致密、硬而脆，物性：表面光滑、致密、硬而脆，没有固定熔点没有固定熔点化性：性质稳定，但易被氢氟酸和化性：性质稳定，但易被氢氟酸和强碱腐蚀强碱腐蚀主要生产原料主要生产原料玻璃窑玻璃窑思考：思考：玻璃为什么会被人工吹制成各种形状？玻璃为什么会被人工吹制成各种形状？

3、普通玻璃是普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔合在熔合在一起形成的物质，主要成分是一起形成的物质，主要成分是SiO2。玻璃不是。玻璃不是晶体，而是玻璃态物质，这类物质没有固定的晶体，而是玻璃态物质，这类物质没有固定的熔点，而是在某个温度范围内逐渐软化，在软熔点，而是在某个温度范围内逐渐软化，在软化状态时，可被吹制成任何形状的制品。化状态时，可被吹制成任何形状的制品。制玻璃主要化学反应：制玻璃主要化学反应： Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2 CaCO3+SiO2= CaSiO3+CO2高温高温这两个反应是否违反了复分解反应规这两个反应是否违反了复分解反应规律？律？ 复

4、分解反应规律仅适用于复分解反应规律仅适用于溶液溶液，不能套用于不能套用于高温条件高温条件下的反应。下的反应。几种常见玻璃简介几种常见玻璃简介普通玻璃普通玻璃因混有二价铁的化合物显浅绿色因混有二价铁的化合物显浅绿色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加入加入PbO钢化玻璃钢化玻璃光导纤维光导纤维加入加入Co2O3加入加入Cu2O提高提高SiO2的含量或加入的含量或加入B2O3加热到软化温度时急速冷却加热到软化温度时急速冷却变色玻璃变色玻璃加入加入AgBr和微量和微量CuO石英玻璃纤维（高纯度的石英玻璃纤维（高纯度的SiO2）玻璃仪器玻璃仪器钢化玻璃钢化玻璃光学

5、玻璃型材石英玻璃石英玻璃陶陶 瓷瓷原料原料粘土粘土生产过程生产过程粘粘土土混混合合成成型型干干燥燥烧烧结结成成品品冷冷却却性质性质抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型易成型用途用途艺术品、餐具、建筑材料、化学仪器等艺术品、餐具、建筑材料、化学仪器等秦兵马俑秦兵马俑陶制品陶制品景德镇传统名瓷之一的雕塑瓷景德镇传统名瓷之一的雕塑瓷景德镇传统名瓷之一的粉彩瓷景德镇传统名瓷之一的粉彩瓷景德镇传统名瓷之一的玲珑瓷景德镇传统名瓷之一的玲珑瓷景德镇传统名瓷之一的青花瓷景德镇传统名瓷之一的青花瓷景德镇传统名瓷之一的颜色釉瓷景德镇传统名瓷之一的颜色釉瓷享有盛誉的中国古代陶瓷

6、享有盛誉的中国古代陶瓷新型陶瓷新型陶瓷（高温结构陶瓷（高温结构陶瓷）性能性能用途用途耐高温、抗氧化、耐酸碱腐蚀、硬耐高温、抗氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等度大、耐磨损、密度小等制造发动机制造发动机制造航天飞机的防护片制造航天飞机的防护片高温结构陶瓷高温结构陶瓷氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷二氧化锆二氧化锆氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷结结构构陶陶瓷瓷 性能性能其它其它水泥具有水硬性水泥具有水硬性原料原料石灰石、粘土石灰石、粘土生产过程生产过程普通水泥的成分普通水泥的成分硅酸三钙硅酸三钙 3CaOSiO2硅酸二钙硅酸二钙 2CaOSiO2铝酸三钙铝酸三钙 3CaOAl2O3 煅烧煅烧(回转窑回转窑)成品

7、成品加加入入石石膏膏水泥沙浆、混凝土、钢筋混凝土水泥沙浆、混凝土、钢筋混凝土水泥用于建筑水泥用于建筑1、普通玻璃是、普通玻璃是 （混合物、纯净物）。（混合物、纯净物）。 玻璃可在一定温度范围内软化，制成工艺品等。玻璃可在一定温度范围内软化，制成工艺品等。这是因为玻璃不是这是因为玻璃不是 ，而是一种，而是一种 物物质，没有固定质，没有固定 。2、制水泥和玻璃时都需要用的原料是（、制水泥和玻璃时都需要用的原料是（ ）（A）粘土）粘土 （B）石英）石英 （C）石灰石）石灰石 （D）纯碱）纯碱3、下列说法正确的是（、下列说法正确的是（ ）（A）SiO2是酸性氧化物，它不溶于水也不溶于任何酸是酸性氧化物

8、，它不溶于水也不溶于任何酸（B）SiO2是制造玻璃的主要原料之一，它在常温下与是制造玻璃的主要原料之一，它在常温下与 NaOH溶液不反应溶液不反应（C）因高温时）因高温时SiO2与与Na2CO3反应放出反应放出CO2，所以，所以H2SiO3酸性比酸性比H2CO3强强（D）CO2通入水玻璃中可得硅酸通入水玻璃中可得硅酸练习：练习：CD4.4.与普通玻璃具有相同组成的是（与普通玻璃具有相同组成的是（ ）A A光学玻璃光学玻璃 B B有色玻璃有色玻璃 C C钢化玻璃钢化玻璃 D D有机玻璃有机玻璃5 5. .下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ）A A硅酸盐工业就是以硅酸盐为原料的工业硅酸盐工业就是以硅酸盐为原料的工业B B硅酸所生成的盐才是硅酸盐硅酸所生成的盐才是硅酸盐C C水泥硬化时，水泥必须跟水反应水泥硬化时，水泥必须跟水反应D D在生产玻璃时，碳酸钠、碳酸钙分别跟二氧化硅在生产玻璃时，碳酸钠、碳酸钙分别跟二氧化硅起置换反应起置换反应6 6. .下列各组物质均属于硅酸盐工业产品的是（下列各组物质均属于硅酸盐工业产品的是（ ）A单晶硅、玻璃单晶硅、玻璃 B陶瓷、水泥陶瓷、水泥 C石英玻璃、石膏石英玻璃、石膏 D普钙、漂白粉普钙、漂白粉 CCB7、熔融烧碱应选用的仪器