第三节　玻璃、陶瓷和水泥 (2)

1、探索生活材料第三节 玻璃、陶瓷和水泥人教版化学与生活（选修1）（1）普通玻璃的生产原料是什么？（2）生产过程中发生的主要化学反应是什么？（3）普通玻璃的成分是什么？一、玻璃思考：主要原料主要反应成分纯碱石灰石石英Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3+ CO2高温CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2高温Na2SiO3 CaSiO3SiO2普通玻璃：不能说明硅酸的酸性比碳酸强具有硅酸盐和二氧化硅的性质。如，性质盛氢氧化钠的玻璃瓶不能用玻璃塞：2NaOH + SiO2 = Na2SiO3 + H2O用氢氟酸刻蚀玻璃：4HF + SiO2 = SiF4 + 2H2O 玻璃是

2、否为晶体？ 生活中有许多漂亮的玻璃制品，它们有的是由人工吹制的，玻璃为什么能被吹制成性状不同的制品？ 玻璃不是晶体。 玻璃没有一定的熔点，而是在某个温度范围内逐渐软化，在软化状态时可以被吹制成任何形状的制品 玻璃是介于结晶态和无定型态之间的一种物质状态，我们叫它玻璃态物质。玻璃态物质：石英玻璃光学玻璃玻璃纤维加工助剂或工艺处理 性能 用途 B2O3 PbOCo2O3 Cu2O Fe2+软化态时冷风急吹AgBr微量CuO更稳定、耐高温、抗化学腐蚀不易受热膨胀高级化学反应容器折光率高制造光学仪器具有不同的色彩机械强度大、抗震裂、不易破碎、碎后无尖锐棱角用于汽车、火车车窗在不同的光照下变色制窗玻璃、

3、太阳镜等彩色玻璃窗等几种特殊的玻璃： 硼硅酸盐玻璃、光学玻璃、彩色玻璃和钢化玻璃等 普通玻璃蓝玻璃红玻璃化学仪器玻璃光学仪器玻璃钢化玻璃光纤玻璃常见玻璃：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亚铜使玻璃呈现红色如试管等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，得到钢化玻璃。其机械强度比普通玻璃大46倍。1964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“纤维光学之父”，比头发丝还细的一对光导纤维上同时传送3万门电话且中继距离长达2050Km，保密性能好。光导纤维 光纤通信的优点有： a、信息容量大，一条光缆通路可同时容纳1

4、0亿人通话，也可同时传送多套电视节目； b、光纤的抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高，能防窃听； c、光缆质量小而且细，不怕腐蚀，铺设方便； d、光纤通信还有损耗低，适合远距离信息传输等优势； China 瓷器China 中国二、陶瓷 兵马俑中国陶瓷珍品之唐三彩 中国陶瓷珍品之明青花中国陶瓷珍品之清青花中国陶瓷珍品之清彩瓷坩埚思考：1、我国最为著名的陶器、瓷器产地在什么地方？有什么之称？（答案：陶都江苏宜兴 瓷都江西景德镇）2、制造陶瓷器的主要原料是什么？黏土 陶瓷器制造过程：思考：混合、成型、干燥、烧结、冷却。 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

5、且有不同程度的渗透性。 烧制前在坯体表面涂上一层釉，使成品光滑，不渗水。 1、手工制造陶瓷器有哪些过程？唐三彩思考：瓷器上釉是怎么回事？绚丽多彩的瓷器是怎样制得的？在普通釉料中加入一些重金属离子，可制成彩釉。将彩釉涂在坯体上进行烧制即制成绚丽多彩的瓷器。景泰蓝思考试分析课本57页表格，思考，为什么烧制陶瓷时空气的用量不同陶瓷制品的颜色就会不同？彩釉的颜色是由内含的金属氧化物的价态决定的，空气足量时，为高价金属氧化物，此时彩釉呈现高价金属氧化物的颜色，空气的量较少时，为较低价态的金属氧化物，彩釉呈现低价态金属氧化物的颜色。二、陶瓷(China)1、主要原料： 2、传统生产过程：混和、成型、干燥、

6、烧结、冷却 3、反应原理：复杂的物理、化学变化 4、主要成分：硅酸盐 5、主要特性：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等优点。 黏土（Al2O32SiO22H2O） 陶瓷工业发展非常迅速，各种新型陶瓷不断问世，美国“哥伦比亚”号航天飞机的外壳，就是铺砌了3.2万快金属陶瓷耐热片。用新型陶瓷材料代替金属材料制发动机，1990年我国第一台无水冷发电机试车成功，这是继美、日之后，国际上仅有的几次试验之一。专家们预言：随着新陶瓷技术的发展，人类将重返“石器时代”。不过是个全新的石器时代。陶瓷的发展前景：主要原料主要设备反应条件普通水泥主要成分主要性质黏土石灰石石膏（辅料）水泥回转窑高温硅酸三钙：

7、3CaOSiO2硅酸二钙：2CaO SiO2铝酸三钙：3CaO Al2O3水硬性三、水泥水泥生产流程，见以下网页：http:/ 成分是什么？2.混凝土又是什么做成的？水泥 、 沙子、水水泥、沙子 、碎石思考题：19491998年我国水泥年产量示意图 中国的水泥工业发展有100多年历史，我国的水泥产量自1995年以来一直踞世界首位，其中1999年我国水泥产量占世界的37.16%，但因我国人口多，人均产量很低。我国现有水泥企业8000多家，但年产量20万吨以上的不足10%，全国平均规模不足10万吨，与发达国家相比差距极大。我国水泥发展现状：前景展望：http:/ 在多年使用的厨房里，久未更换的玻璃往往失去光泽，严重的还会形成白色斑点，这种现象叫做碱析，产生碱析的化学原因是什么呢？高温结构陶瓷下面我们就以实例来进行说明。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：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，