高中化学选修一玻璃陶瓷水泥

第三节玻璃、陶瓷与水泥讨论:同学们在日常生活中接触过哪些玻璃制品?实验室玻璃仪器玻璃杯玻璃艺术品玻璃栈道玻璃金字塔很久以前,有一艘腓尼基人的大商船来到地中海沿岸的贝鲁斯河河口，船上装了许多天然苏打的晶体。中午到了，他们决定在沙洲上埋锅造饭。可是沙洲上到处是软软的细沙，竟找不到可以支锅的石块。有人突然想起船上装的天然结晶苏打，于是大家搬来几十块结晶苏打垒起锅灶，然后架起木柴燃了起来。当他们吃完饭收拾餐具准备回船时，只见锅下沙子上有种东西晶莹发光，大家以为发现了宝贝。其实，这是在烧火做饭时，支着锅的苏打块在高温下和地上的石英砂发生了化学反应，形成了玻璃。聪明的腓尼基人很快就学会了制作方法，他们把玻璃液制成大大小小的玻璃珠。这些好看的珠子很快就受到外国人的欢迎，一些有钱人甚至用黄金和珠宝来兑换，腓尼基人由此发了大财。苏打块和石英砂在高温下发生了化学反应，形成了玻璃。一、玻璃纯碱(Na2CO3)、石英(SiO2)和石灰石(CaCO3)2、反应原理：3、主要成分：1、原料：硅酸钠(Na2SiO3)、硅酸钙(CaSiO3)、二氧化硅(SiO2)复杂的物理、化学变化，主要反应：Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2↑高温高温玻璃为什么可以被人工吹制成形状不同的制品？(P54)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．我们把这种没有一定熔点，在某个范围内逐渐软化的物质，称为玻璃态物质。玻璃晶莹剔透，非常漂亮，那么玻璃是不是晶体？晶体是原子、离子或分子按照一定的周期性，在结晶过程中，在空间排列形成具有一定规则的几何外形的固体。晶体有三个特征：(1)晶体有整齐规则的几何外形；(2)晶体有固定的熔点，在熔化过程中，温度始终保持不变；(3)晶体有各向异性的特点。答:不是，玻璃没有固定熔点，而是在某个温度范围内逐渐的软化，是一种玻璃态物质。特殊玻璃：在生产过程中加入不同的物质，调整玻璃的化学组成，可以制得具有不同性能和用途的玻璃。性能：用途:高级化学仪器过量的SiO2或加入B2O3⑴硼硅酸盐玻璃：⑵光学玻璃：性能：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PbO膨胀系数小、化学稳定性好，更耐高温和耐化学腐蚀．透光性能好、折光率高蓝色(Co2O3)红色(Cu2O)淡绿色(FeO)⑶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。用途:工艺玻璃制品方法：用途:性能:⑷钢化玻璃（工艺处理）普通玻璃在钢化炉里加热软化，取出后再急速冷却。机械强度大、抗震烈、不易破碎；碎块无棱角汽车或火车车窗光CuO2AgBr2Ag+Br2含有AgBr（或AgCl）和微量CuO的玻璃是一种变色玻璃。当受到太阳光或紫外线照射时，其中的AgBr发生分解，产生银原子。当银原子聚集到一定数量时，射在玻璃上的光大部分被吸收，原来无色透明的玻璃这时就会变成灰黑色。当把变色后的玻璃放到暗处时，在CuO的催化作用下，银原子和溴原子又会结合生成AgBr。于是，玻璃又变成无色透明。这就是变色玻璃变色的基本原理。用变色玻璃制作窗玻璃，可使烈日下透过的光线变得柔和且有阴凉感。变色玻璃也可用于制作太阳镜片等。从高纯度的石英玻璃（SiO2）熔融体中，拉出直径约100微米的细丝，就得到石英玻璃纤维。其传导光的能力非常强，所以又称光导纤维，简称光纤。玻璃的新发展光导纤维（光纤）图3-32光导纤维优点：③抗干扰性能好，通讯质量高，能防窃听；④成本低：每千米1万元左右用途：医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明①信息容量大。可同时容纳10亿人通话或传送多套电视节目②质量小而且细：每千米27g不怕腐蚀，铺设方便二、陶瓷陶器是人类第一次学会用黏土等天然物为原料，通过物理方法和化学反应制造出来的一种有用的人造材料。同学们在日常生活中接触过哪些陶瓷制品?图3-25秦兵马俑是陶制品图3-26景德镇瓷器闻名世界我国陶都江苏宜兴的陶器和瓷都江西景德镇的瓷器，在世界上都享有声誉。瓷器（英文名china）成为中华民族文化的象征之一。陶瓷的制作工艺：主要原料生产过程反应条件性能图3-27陶器制造过程示意图复杂的物理、化学变化黏土混合、成型、干燥、烧结、冷却高温抗氧化、抗酸碱耐腐蚀、耐高温绝缘、易成型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玲珑瓷景德镇传统名瓷之一的青花瓷表面比较粗糙，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。对于一般烧制的陶瓷制品，有什么共同的缺陷呢？怎样弥补？涂釉前后的茶具在普通釉料中加入一些重金属离子即可制得彩釉。加入的重金属离子不同，空气用量不同，彩釉的颜色不同。加入釉料的金属元素烧制时的空气用量与彩釉颜色空气过量空气不足Fe黄、红、褐、黑蓝、绿Cu蓝绿红Mn紫、褐紫、黑褐Cr黄、绿、褐蓝绿Co蓝、淡蓝蓝彩釉工艺：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器别比较项陶器瓷器温度最低甚至达到800℃以下，最高可达1100℃左右大都在1200℃以上，甚至有的达到1400℃左右质地陶器烧成温度低，坯体并未完全烧结，胎体硬度较差瓷器的烧成温度高，胎体基本烧结透明度不具备半透明特性半透明釉料陶器有不挂釉和挂釉的两种，挂釉的陶器釉料在较低的温度下烧成①在高温下与胎体一次烧成；②在高温素烧胎上再挂低温釉，第二次低温烧成陶器、瓷器的区别陶瓷具有抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等许多优点。一些耐高温、耐高压的新型陶瓷被用来代替钢材使用。生活餐具、电器绝缘瓷、实验室坩埚和蒸发皿。陶瓷的应用陶瓷的新发展高温结构陶瓷：特点：耐高温，较钢铁质轻用途：主要用于发动机以及航天飞机的防护片种类：氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷、碳化硅（SiC）陶瓷、二氧化锆（ZrO2）陶瓷等高温结构陶瓷用作航天飞机防护片高楼大厦砖房三、水泥主要原料主要设备反应条件主要成分主要性能原料研磨混合煅烧(回转窑)水泥加入石膏水泥用途：①水泥砂浆：水泥、沙子和水的混合物。是建筑黏合剂。②混凝土：水泥、沙子和碎石的混合物。混凝土常用钢筋做结构，这就是常说的钢筋混凝土结构。粘土石灰石石膏（辅料）水泥回转窑高温硅酸三钙3CaO•SiO2硅酸二钙2CaO•SiO2铝酸三钙3CaO•Al2O3水硬性（水泥与水掺和、搅拌并经静置后很容易凝固变硬，这就叫做水泥的水硬性）水泥的性能是如何表示的？水泥回转窑原料中的石膏的作用是什么？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，性能越好。延缓水泥的硬化1、普通玻璃是一种（混合物、纯净物），可在一定温度范围内软化，这是因为玻璃是一种物质，没有固定的。混合物玻璃态熔点2、汽车、火车的车窗玻璃是（）A．石英玻璃B．光学玻璃C．玻璃纤维D．钢化玻璃D3、水泥熟料中加入调节水泥硬化速度的是（）A．石膏B．沸石岩C．矿渣D．水和沙子A4、陶瓷不具有的性质是()。A可导电B耐酸碱C抗氧化D耐高温A5、在制取水泥、玻璃的生产中，共同使用的主要原料是（）。ANa2CO3B石灰石C石英D焦炭B