玻璃陶瓷和水泥 完整版课件

1、第三章 探索生活材料第三节 玻璃、陶瓷和水泥 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、制造玻璃的主要原料是什么？2、玻璃窖中主要发生了哪些反应？3、玻璃的主要成分是什么？4、玻璃为什么可以被人工吹成不同 形状的制品？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4、玻璃没有一定的熔点，受热逐渐软化， 软化状态可以被吹成任何形状的制品玻璃没

2、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。）实例特性定义玻璃态物质 四种不同玻璃是如何制造的？各有什么特性和用途？四种特殊玻璃： 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 加入BO 加入PbO蓝色(Co2O3)红色 (Cu2O) 淡绿色 (FeO) 彩色玻璃：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：变色玻璃 光CuO 2AgBr 2Ag+Br2

3、是从高纯度的石英玻璃熔融体中，拉出直径约100微米的细丝光导纤维光纤通信优点: 1、信息容量大，一条光缆通路可同时容纳10亿人通话，也可同时传送多套电视节目；2、质量小而且细：每千米27g，不怕腐蚀铺设方便；4、成本低：每千米1万元左右。3、光纤的抗干扰性能好， 不发生电辐射，通讯质量高，能防窃听；光学纤维胃镜现代通信用光缆光导纤维手术头灯用光导纤维做手术不用开刀练习：2.下列关于玻璃的叙述正确的是（ ）A.制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英B.普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅C.玻璃是几种成分熔化在一起的晶体D.玻璃是硅酸钠盐，有一定的熔点AB1.普通玻璃是 （混合物、纯净

4、物） 玻璃可在一定温度范围内软化，制成工艺品等。 这是因为玻璃是一种 物质，没有固定 的 。混合物玻璃态熔点3.工业上制造一般的光学玻璃用到的原料是 （ ）A、硼砂、烧碱、氧化铜、石英砂B、纯碱、黏土、石英、氧化铜C、氧化铅、纯碱、石灰石、石英D、石灰石、纯碱、黏土、硼砂 C4.与普通玻璃具有相同组成的（ ）A、光学玻璃 B、有色玻璃C、钢化玻璃 D、有机玻璃C5. 玻璃的性能和用途是由什么决定的？如何减少和利用玻璃垃圾？(1)由玻璃的成分决定的。(2)尽可能回收玻璃瓶，其中一部分可重新制造玻璃制品，一部分经消毒可再利用。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

5、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1、混合；2、成型；3、干燥； 4、烧结；5、冷却；6、陶瓷器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，使成品光滑，不渗水。 3、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？ 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

6、不同； 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 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。 主要原料主要设备 反应条件 主要成分 主要性能普通水泥 三、水泥 粘土、石灰石 加适量石膏水泥回转窑高温硅酸三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

7、，这叫做水泥的水硬性加石膏磨细烧结 煅烧 预热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) 生产原料水泥、沙子和碎石的混合物2.什么叫混凝土？ 1. 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、沙子和水的混合物水泥的特性：3、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42.5、52.5、62.5三个等级。 等级越高，表示水泥的性能越好4、原料中的石膏的作用是什么？ 延缓水泥的硬化 水泥硬化：水泥配上适当分量的水后，调和成浆，经过相

8、当长时间，凝结成块，最后成为坚硬如石的物体1985年水泥产量达1.46亿吨，居世界第一 。1、下列物质有固定熔点的是：A、钢化玻璃 B、水泥C、碳酸钠 D、水玻璃2、在制取水泥、玻璃的生产中，共同使用的原料是A、纯碱 B、石灰石C、石英 D、焦碳CB3、下列说法正确的是A、玻璃是一种晶体B、水玻璃在空气中能变浑浊，水泥无论在空气 中还是水中都能硬化C、制备光导纤维的重要原料是玻璃D、水泥工业中最重要的设备是高炉E、高温结构陶瓷具有熔点高、硬度大、密度小 的特点C4、熔融烧碱应选用的器皿是A、石英坩埚 B、普通玻璃坩埚C、生铁坩埚 D、陶瓷坩埚5、某型号水泥主要成分为Ca2SiOx 、Ca3Si

9、Oy 、 Ca3Al2Oz ， 则： X= y= z= 制取该水泥所用的原料是C4 5 6石灰石 粘土第四节 塑料、纤维和橡胶一、合成材料 三大合成材料： 塑料、合成纤维、合成橡胶 黏合剂、涂料1. 塑 料 （六个问题） 聚乙烯的组成元素是什么？怎样制得？什么是 单体？ 生活中你接触到哪些塑料制品？它们的成分是 什么？ 从塑料的结构分析，塑料在一般情况下会导电 吗？ 如何解释热塑性塑料与热固性塑料在性质上的差 别？ 塑料分成哪两大类？各有什么性质？ 什么是塑料？它和树脂有什么不同？聚乙烯的组成元素是什么？怎样制得？什么 是单体？ 它是由乙烯通过加成聚合反应制得； 单体是能合成聚合物的小分子物质

10、。 由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应叫做聚合反应。由不饱和的相对分子质量小的化合物分子结合成高分子的反应，同时也是加成反应，又称加聚反应。乙烯的自身聚合，是乙烯的最大用量。 聚乙烯的 相对分子质量可达几万到几十万。这种化合物属于高分子化合物 或高聚物。 nCH2CH2催化剂CH2-CH2 n- 什么是塑料？它和树脂有什么不同？ 塑料是由树脂及增塑剂、防老化剂等添加剂组成的，它的主要成分是树脂。因有些塑料基本上是由合成树脂所组成，故塑料和树脂也常混用。 主要成分: 树脂及增塑剂、防老化剂塑料是相对分子质量很大的聚合物，往往由小分 子的带有不饱和键有机物（单体）聚

11、合而成 塑料分成哪两大类？各有什么性质？热塑性塑料(聚乙烯, 聚氯乙烯, 聚丙烯等)塑料热固性塑料（酚醛塑料）特性：受热时软化并可熔化成流动的液体，冷却后变成固体，加热后又熔化，可反复加工，多次使用特性：在制造过程中受热时能变软塑成一定的形状，但加工成型后就不会受热熔化 热塑性塑料固态时的线型结构热固性塑料硬化后的体型网状结构热固性塑料再次受热时，链与链间会形成共价键，产生一些交联，形成体型网状结构，硬化定型 为什么两种塑料的特性不同呢?热塑性塑料具有长链状的线型结构。受热时，分子间作用力减弱，易滑动；冷却时，相互引力增强，会重新硬化 塑料中的原子是以共价键形成的，没有自由移动的离子。因此，在

12、一般情况下塑料不易导电，是良好的电绝缘材料。 “导电聚合物”塑料的电绝缘性是相对的聚乙炔 P63从 结构分析, 塑料在一般情况下会导电吗?2、纤维和橡胶几种纤维的性质实验灼烧情况受酸溶液的影响受碱溶液的影响纯棉烧后呈粉状，无异味轻微轻微羊毛烧焦羽毛气味，灰烬为黑色小颗粒受腐蚀部分溶解尼龙布接近火焰时迅速卷缩，趁热可拉成丝，烧后不易破碎几乎不变几乎不变天然纤维： 棉花、羊毛、蚕丝和麻等纤维合成纤维： 腈纶(人造羊毛) 、锦纶(尼龙)、维纶、氯纶、涤纶(的确良)和 丙纶等“六大纶” 合成纤维具有优良的性能：如强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀和不怕虫蛀等。 纤 维 橡 胶 橡胶是制造飞机、汽车和医疗

13、器械等所必需的材料，是重要的战略物资。1、天然橡胶的化学组 成是聚异戊二烯： 2、合成橡胶分为通用橡胶和特种橡胶通用橡胶： 丁苯橡胶、顺丁橡 胶、氯丁橡胶等。特种橡胶： 耐热和耐酸碱的氟橡胶、 耐高温和耐严寒的硅橡胶等硅橡胶3、硫化橡胶优点: 具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性等硫的作用？二、复合材料学与问 每种材料都有它的优缺点：金属材料强度大，但易受腐蚀；陶瓷材料耐高温，但脆性大；合成材料密度小，但不耐高温等。但航天材料需要强度大、耐高温、密度小的材料，海洋工程需要耐高压、耐腐蚀的材料。怎样才能获得这些特殊材料呢？ 要获得性能全面的特殊材料，一方面是在原有材料的基础上发展创新，发

14、挥其优势，努力克服其不足。例如，研制一些新型的合金、陶瓷和合成材料等；另一方面是将不同性能的材料组合起来，制成复合材料，使各组分材料在性能上进行互补，同时产生某些特殊性能。由于复合材料的设计自由度很大：不仅可以选择不同的组分材料，而且可以通过改变各组分材料的含量来满足不同的需求。因此，复合材料是材料科学发展的必然趋势。二、复合材料复合材料：两种或两种以上高分子材料组合成的一种新型材料。一般包括基体和增强剂 什么是复合材料？使用复合材料的例子有哪些？它是如何制得的？主要应用于哪些？玻璃钢（即玻璃纤维增强塑料） 玻璃钢即玻璃纤维增强塑料, 是将玻璃熔化并迅速拉成细丝，得到异常柔软的玻璃纤维，再将玻

15、璃纤维加到合成树脂中，就制得玻璃钢性能：强度达到某些合金钢的水平，耐化学腐蚀性、电绝缘性和易加工性能，具有较好的韧性。应用：汽车车身、火车车箱和船体以及印刷电路板。材料金属材料非金属材料复合材料无机非金属材料有机非金属材料传统材料新型材料天然材料合成材料材料的分类：有机高分子材料天然高分子材料淀粉纤维素蛋白质天然橡胶合成高分子材料 塑料 合成橡胶 合成纤维 黏合剂 涂料新型合成高分子材料功能材料复合材料三大合成材料练习 1、在粘胶纤维、棉花、尼龙、涤纶、羊毛中： 属于天然纤维的是 属于人造纤维的是 属于合成纤维的是 2、存放下列溶液的试剂瓶，不能使用橡皮塞的是 A、溴水 B、氢氧化钠溶液 C、氨水 D、浓硝酸 3、人造象牙中，主要成分的结构是 ,它是通 过加聚反应制得的，则合成