玻璃、陶瓷和水泥
《玻璃、陶瓷和水泥》 学历案
《玻璃、陶瓷和水泥》学历案一、学习目标1、了解玻璃、陶瓷和水泥的主要成分、生产原料和生产过程。
2、理解玻璃、陶瓷和水泥的性质和用途。
3、认识玻璃、陶瓷和水泥在生产和使用过程中对环境的影响。
二、学习重难点1、重点（1）玻璃、陶瓷和水泥的主要成分和生产原料。
（2）玻璃、陶瓷和水泥的性质和用途。
2、难点（1）玻璃、陶瓷和水泥的生产过程中的化学变化。
（2）理解玻璃、陶瓷和水泥的性质与结构之间的关系。
三、知识梳理（一）玻璃1、主要成分玻璃通常是由硅酸钠（Na₂SiO₃）、硅酸钙（CaSiO₃）和二氧化硅（SiO₂）组成的混合物。
2、生产原料生产玻璃的主要原料包括石英砂（主要成分是 SiO₂）、纯碱（Na₂CO₃）和石灰石（CaCO₃）。
3、生产过程将原料按一定比例混合后，在高温熔炉中加热至熔融状态，发生一系列复杂的物理和化学变化。
主要的化学反应有：Na₂CO₃＋ SiO₂高温 Na₂SiO₃＋ CO₂↑CaCO₃＋ SiO₂高温 CaSiO₃＋ CO₂↑4、性质和用途玻璃具有透明、硬度大、耐腐蚀等性质。
广泛应用于建筑、汽车、光学仪器、日用器皿等领域。
例如，窗户玻璃、汽车挡风玻璃、玻璃器皿等。
（二）陶瓷1、主要成分陶瓷的成分比较复杂，主要包括氧化物、硅酸盐等。
常见的有氧化铝（Al₂O₃）、二氧化硅（SiO₂）等。
2、生产原料陶瓷的生产原料通常为黏土（主要成分是含水的铝硅酸盐）。
3、生产过程陶瓷的制作过程一般包括制坯、干燥、上釉和烧制等工序。
在烧制过程中，发生复杂的物理和化学变化，使陶瓷具有一定的强度和性能。
4、性质和用途陶瓷具有耐高温、耐腐蚀、硬度大、绝缘性好等性质。
常用于制作餐具、工艺品、建筑材料（如瓷砖）等。
（三）水泥1、主要成分水泥的主要成分是硅酸三钙（3CaO·SiO₂）、硅酸二钙（2CaO·SiO₂）、铝酸三钙（3CaO·Al₂O₃）等。
2、生产原料生产水泥的主要原料是石灰石（CaCO₃）和黏土。
《玻璃、陶瓷和水泥》 知识清单
《玻璃、陶瓷和水泥》知识清单一、玻璃玻璃是一种常见的无机非金属材料，具有广泛的应用。
1、成分普通玻璃的主要成分是硅酸钠（Na₂SiO₃）、硅酸钙（CaSiO₃）和二氧化硅（SiO₂）。
2、生产原料生产玻璃的原料主要有石英砂（SiO₂）、纯碱（Na₂CO₃）和石灰石（CaCO₃）。
3、生产过程将原料按一定比例混合后，在高温熔炉中加热至熔融状态，然后经过成型和冷却等工序制成玻璃制品。
4、主要性能（1）透明度高：能让光线透过，是制作窗户、镜子等的理想材料。
（2）硬度较大：具有一定的耐磨和抗压性能。
（3）化学稳定性好：一般不易与大多数化学物质发生反应。
5、种类（1）平板玻璃：常用于窗户、隔断等。
（2）钢化玻璃：强度高，破碎后呈无锐角的小碎片，安全性高，常用于汽车车窗、建筑幕墙等。
（3）夹层玻璃：由两层或多层玻璃中间夹一层胶片组成，具有良好的抗冲击性能，多用于汽车挡风玻璃。
（4）磨砂玻璃：表面粗糙，透光不透视，常用于卫生间、办公室等需要隐私的场所。
6、应用（1）建筑领域：窗户、幕墙、玻璃门等。
（2）汽车工业：车窗、挡风玻璃等。
（3）家居用品：镜子、玻璃器皿等。
（4）光学仪器：望远镜、显微镜的镜片等。
二、陶瓷陶瓷是人类使用历史悠久的一种材料。
1、成分陶瓷的主要成分包括黏土、石英、长石等。
2、生产原料常见的原料有高岭土、陶土、瓷土等。
3、制作过程（1）原料制备：将原料进行粉碎、混合和调配。
（2）成型：通过手工或机械的方式将原料制成所需的形状，如拉坯、注浆、压制等。
（3）干燥：去除坯体中的水分。
（4）烧制：在高温窑炉中进行烧制，使坯体发生物理和化学变化，形成坚固的陶瓷制品。
4、主要性能（1）硬度高：耐磨、耐刮擦。
（2）耐高温：能承受较高的温度。
（3）化学稳定性好：耐腐蚀，不易与酸碱等物质反应。
5、种类（1）陶器：气孔率较大，质地相对疏松，如花盆、水缸等。
（2）瓷器：结构致密，表面光滑，如餐具、花瓶等。
6、应用（1）日常生活：餐具、茶具、卫浴洁具等。
高中化学人教版选修1 第三章第三节 玻璃、陶瓷和水泥 课件(28张)
（Na2B4O710H2O)
1、普通玻璃是
（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。这是因为玻璃
不是
，而是一种
物
质，没有固定
。
2、制水泥和玻璃时都需要用的原料是（ ） （A）粘土 （B）石英 （C）石灰石 （D）纯碱
3、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
注意：有机玻璃、水玻璃都不是玻璃。
传统上陶瓷是指所有以粘土为主要原料 （Al2O3·2SiO2·2H2O）与其它天然矿物原料 经过粉碎、成型、煅烧等过程制成的各种制 品。广义上陶瓷是用陶瓷生产方法制造的无 机非金属固体材料和制品的通称。
•1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 •2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 •3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 •4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
1、主要原料：粘土和石灰石
2、主要设备：水泥回转窑
3、生产过程：生料研磨，高温煅烧得熟料，再 加石膏研成粉末得普通硅酸盐水泥 4、反应原理：复杂的物理、化学变化
5、主要成分：硅酸三钙(3CaO•SiO2)、 硅酸二钙(2CaO•SiO2)、 铝酸三钙(3CaO•Al2O3)等
第三节 玻璃、陶瓷和水泥
第三节玻璃、陶瓷和水泥1．制造陶瓷的主要原料是()A．氧化铝B．黏土C．Si3N4D．BN解析：制造陶瓷的原料是黏土。
答案：B2．下列关于玻璃的叙述中，正确的是()A．玻璃是人类最早使用的硅酸盐材料B．红色玻璃中含有氧化钴C．钢化玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英D．无色玻璃是纯净物解析：陶瓷是人类最早使用的硅酸盐材料，A错；红色玻璃中含有氧化铜，含有氧化钴的玻璃呈蓝色，B错；钢化玻璃的原料与普通玻璃相同，C对；玻璃是混合物，D错。
答案：C3．有关材料的用途不．正确的是()A．高温结构陶瓷可以制作耐酸设备B．氧化铝陶瓷不可以用于制作耐高温设备C．氮化硅陶瓷可以制造轴承D．光导纤维可用于传能、传像、照明等解析：氧化铝陶瓷的熔点高，可作耐高温设备。
答案：B4．目前已有多个国家的大型汽车公司试制无冷却式陶瓷发动机汽车。
这种陶瓷柴油发动机部件的受热面是由一种耐高温且不易传热的材料制造的，这种材料是新型无机非金属材料中的()A．氧化铝陶瓷B．氮化硅陶瓷C．光导纤维D．玻璃钢解析：本题考查新型无机非金属材料——氮化硅陶瓷的特性。
氮化硅陶瓷属于高温烧结陶瓷，耐高温且不易传热、抗冷热冲击而不破裂。
答案：B5．根据不同玻璃的特性和用途填空。
a．普通玻璃(钠玻璃) b．石英玻璃c．光学玻璃(铅玻璃) d．钢化玻璃可用于制造门窗、镜子的是________，用于汽车或火车窗玻璃的是________，用于制造化学仪器的是________________________________________________________，用于制造光学仪器的是________。
解析：钢化玻璃的机械强度比普通玻璃大，抗震裂、不易破碎，碎块没有尖锐的棱角，不易伤人，常用于制造汽车或火车的车窗等；提高SiO2的含量或加入B2O3能提高玻璃的化学稳定性和降低它的热膨胀系数，从而使其更耐高温和抗化学腐蚀，可用于制造高级的化学反应容器；加入PbO后制得的光学玻璃折光率高，可用来制造光学仪器。
璃、陶瓷和水泥 Glass、Ceramics、Cement
医学应用： 医学应用：内窥镜
二、高温结构陶瓷
高温结构陶瓷的特点 高温结构陶瓷的特点： 特点：
耐高温、耐氧化、耐酸碱腐蚀、 耐高温、耐氧化、耐酸碱腐蚀、 硬度大、耐磨损、 硬度大、耐磨损、密度小
讨论： 讨论：
‼采用高温结构陶瓷制造发动机有哪些 采用高温结构陶瓷制造发动机有哪些 采用 优点呢？ 优点呢？
提示： 普通柴油发动机带有水箱。 提示： 普通柴油发动机带有水箱。
铸铁发动机高温时容易损坏，需用水冷却， 铸铁发动机高温时容易损坏，需用水冷却， 浪费热能。 浪费热能。 高温结构陶瓷发动机工作温度稳定在1300℃， 高温结构陶瓷发动机工作温度稳定在 ℃ 燃料充分燃烧，热效应提高，且质轻。 燃料充分燃烧，热效应提高，且质轻。
水泥回转窑
(5)变色玻璃 (5)变色玻璃
（AgBr与微量CuO) AgBr与微量 与微量CuO)
4．玻璃瓶装药品的几个问题： ．玻璃瓶装药品的几个问题： ①HF：SiO2 + 4HF =SiF4 + 2H2O 可用于刻 ： 花玻璃，不能装氢氟酸。 花玻璃，不能装氢氟酸。 ②玻璃塞：带有磨口的玻璃塞，与碱液反应。 玻璃塞：带有磨口的玻璃塞，与碱液反应。 SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O 使二者 粘在一起，所以不能装碱液。 粘在一起，所以不能装碱液。
4. 几个概念： 几个概念： 水泥砂浆 ——水泥、沙子和水的混合物 水泥、 水泥 混凝土 ——水泥、沙子、碎石和水的混合物 水泥 钢筋混凝土 ——混凝土和钢筋混合在一起 混凝土和钢筋混合在一起 5. 水泥的等级： 水泥的等级： 42.5、52.5、62.5， 42.5、52.5、62.5，等级越高性能越好 6.不足： 吸水性强， 6.不足： 吸水性强，保质期不长 不足
《玻璃、陶瓷和水泥》 说课稿
《玻璃、陶瓷和水泥》说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的题目是《玻璃、陶瓷和水泥》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《玻璃、陶瓷和水泥》是人教版高中化学选修 1《化学与生活》第三章《探索生活材料》中的第三节内容。
本节课主要介绍了玻璃、陶瓷和水泥这三种重要的无机非金属材料的主要成分、生产原料、生产过程、性能和用途。
通过对这三种材料的学习，学生可以了解无机非金属材料在生产和生活中的广泛应用，感受化学对人类社会发展的重要贡献，同时也为后续学习其他材料奠定基础。
二、学情分析本节课的授课对象是高二年级的学生，他们在必修课程中已经学习了一些化学基础知识，如元素化合物、化学反应原理等，具备了一定的分析问题和解决问题的能力。
但是，对于无机非金属材料的相关知识，学生了解较少，且对生产过程等实际问题的认识可能比较模糊。
因此，在教学过程中，需要注重引导学生联系生活实际，激发学生的学习兴趣，培养学生的实践能力和创新精神。
三、教学目标1、知识与技能目标（1）了解玻璃、陶瓷和水泥的主要成分、生产原料和生产过程。
（2）掌握玻璃、陶瓷和水泥的主要性能和用途。
（3）知道玻璃、陶瓷和水泥在生产和生活中的应用，以及对环境的影响。
2、过程与方法目标（1）通过对玻璃、陶瓷和水泥生产过程的学习，培养学生的观察能力和分析问题的能力。
（2）通过对材料性能和用途的讨论，培养学生的思维能力和语言表达能力。
（3）通过实验探究，培养学生的实验操作能力和创新能力。
3、情感态度与价值观目标（1）感受化学在材料科学中的重要作用，激发学生学习化学的兴趣。
（2）培养学生的环保意识和可持续发展观念。
四、教学重难点1、教学重点（1）玻璃、陶瓷和水泥的主要成分、生产原料和生产过程。
（2）玻璃、陶瓷和水泥的主要性能和用途。
2、教学难点（1）玻璃、陶瓷和水泥的生产过程中化学反应原理的理解。
玻璃、陶瓷和水泥
二、陶 瓷
China：中国的英文名是 China，陶瓷在英文 中也是china。有一种说法是，十八世纪以前， 中国昌南镇（今景德镇）的精美陶瓷都器—在—欧江洲 很受荣欢。迎就。这人样们欧以洲能人获以得“一昌件南昌”苏瓷景南作宜 都 德镇为兴 镇—瓷瓷—市器器江，西为 （china）和生产瓷器的“中国”（China） 的代称，久而久之，欧洲人就把昌南的本意 忘了，只记得它是“瓷器”，即“中国”。
以含硅物质为原料，经加工制得硅酸盐产品 称为硅酸盐材料,如玻璃、陶瓷、水泥等产品的 都属硅酸盐材料。
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。
思考：
玻璃为什么会被人工吹制成各 种形状？
普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 熔合在一起形成的物质，主要成分是SiO2。玻璃不是晶 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，在软化状态 时，可被吹制 成任何形状的制品。
普通玻璃 ---因混有二价铁的化合物显浅绿色
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
第三章 第三节 玻璃、陶瓷和水泥
6．特种玻璃 种类 石英玻璃或 硼酸盐玻璃 制作方法 提高SiO2的 含量，或加 入 B2O3 性能和用途 提高化学稳定性，降低热膨胀系 数，使其更耐高温和抗化学腐蚀， 可用于制造高级的化学反应容器。 折光率高，可用来制造眼镜片、
光学玻璃
加入
PbO
照相机、望远镜和显微镜中的透
镜等。
种类
制作方法 加入
B．高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料 C．新型无机非金属材料包括半导体材料、光导纤维、氧 化铝陶瓷等 D．氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，也属于高温 结构材料
[例4]
)
[名师解析]
[答案] A
硅酸盐材料属于传统非金属材料。A项错误。
[名师点睛]
材料一般分为三类：金属材料、无机
非金属材料和高分子材料。其中无机非金属材料又分为 传统无机非金属材料和新型无机非金属材料。而玻璃、 陶瓷、水泥是传统无机非金属材料。
解析：钢化玻璃的机械强度比普通玻璃大，抗震裂、不易 破碎，碎块没有尖锐的棱角，不易伤人，常用于制造汽车 或火车的车窗等；提高SiO2的含量或加入B2O3能提高玻璃 的化学稳定性和降低它的热膨胀系数，从而使其更耐高温
和抗化学腐蚀，可用于制造高级的化学反应容器；加入
PbO后制得的光学玻璃折光率高，可用来制造光学仪器。 答案：a d b c
范围内软化
玻璃窑
高温条件下发生复杂的物理变化、化学变化，冷却后成为
硅酸盐改写成氧化物形式的方法 硅酸盐种类繁多，结构复杂，但硅酸盐可以看成碱性 氧化物和酸性氧化物所组成复杂化合物。因此，可以改写 为aMxOy· bSiO2· cH2O的方式。 (1)氧化物书写顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧
化物→二氧化硅→水。
高二化学玻璃、陶瓷和水泥
3.水泥 （1）原料：石灰石，黏土，石膏 （2）主要成分 硅酸三钙 3CaO· SiO2
硅酸二钙 2CaO· SiO2
铝酸三钙 3CaO· Al2O3 （3）水硬性，吸水性强
（4）钢筋混凝土
混凝土：水泥，沙子，碎石 钢筋 （5）水泥发展的趋势
石英
1.玻璃 （1）含有Na2SIO3,CaSiO3和 SiO2 ， 主要成分是SiO2，玻璃态物质，没有 固定熔点 （2）反应材料： 石灰石，纯碱，石英 （3）反应原理：
Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2↑
高温
高温
特种玻璃
2.陶瓷 （1）主要原料： 黏土 Al2O3· 2SiO2· 2H2O （2）釉料 ——金属及其化合物 使陶瓷表面光滑，不渗水，具有 丰富的色彩。
云母
景 泰 蓝Biblioteka 唐 三 彩； 新宝2
ath74cwb
颜，问表 的安。”乐韵似嗅着猫的老鼠，一声都不敢发，至宝音足边跪下，攥着宝音裙角，不断叩头，是真心急了。宝音就着邱妈妈手里的帕 子印了印眼睛，抬起头来，对乐韵极低道：“去。”乐韵退开一点点。满地都是瓷碴，再退就要跪到瓷碴上了，她只好站起来。宝音方对洛月 轻声道：“请进来罢。”嘉颜迈进屋内，但觉表 这儿一屋子药味、一屋子萧然，举目，见地上滚着铜镜、碎着瓷碴、还湿了一大滩水，表 头 发蓬乱，满面泪痕，不由得大大生出“太过分了”的心情，口中问洛月：“姑娘这儿是怎么了？”眼睛已经剜到乐韵身上。乐韵只觉一股冷气 从脊骨往头盖骨上冒。宝音却赶在洛月开口前，小声道：“我碰掉了杯子。”乐韵低着头，还不敢抬起来，眼睛却瞪大了：碰掉？才不是！明 明摔掉！由摔到碰，一言超生，分明在维护她了。为什么忽的勃然大怒、推她到悬崖边上，为什么忽而又轻言温语，维护于她？乐韵心里乱如 一团麻，分毫也看不清 路数。她只知道一件事：识相的，她还是老实闭嘴别说话罢，否则，恐怕 真有法子叫她死无全尸。今日 ，已绝非从前 的 。嘉颜仍盯着乐韵，看出乐韵藏着忐忑，知道今日之事，怎会是“失手摔了杯子”这么简单。看表 有意息事宁人，她也乐得大事化小，小 事化了，冲乐韵冷冷道：“还不替姑娘扫地？这般躲懒，且扣去半月的月银。”宝音目光微妙的顿了一顿。乐韵连忙行动。这辈子她拿笤帚都 没这么快过。宝音亲手开了妆盒，替表 理妆，看着韩玉笙消瘦的脸、湿漉漉低垂的长睫毛，还有虽然苍白干裂了、但弧度仍然可爱的唇线。这 两片嘴唇里喘气低微、似乎无意的逸出一句问候：“宝音姐姐侍候老太太登高去了么？”嘉颜唇边那训练有素的笑意顿时一僵，几乎碎得比地 上的瓷碴儿还要碎。宝音在镜子里看她，只看了一眼。一眼之后，嘉颜重新微笑，宝音也错开眼睛。这一眼，宝音读出来的信息已经太多。而 嘉颜甚至没有发现宝音曾经抬起眼睛。妆盒中拿起一把掠子，嘉颜替宝音整理发鬓，口中夸道：“表 发质真好，又柔又润。”真的，大病经年， 未损青丝，也算得上天垂怜。嘉颜手不停，道：“表 ，这些婢子不懂事，您尽快同我讲，切莫宠惯她们，损了您的千金体。”乐韵扫着地，大 气都不敢出。韩玉笙原梳的是垂挂髻，未嫁女孩儿的双分辫儿，折上去成两鬟，鬟底留出盘平的、小小的髻，似花萼，不失少女的俏皮，而下 头温婉的双鬟，又显得宁静大方，嘉颜拆下照原样重盘，插上玳瑁如意錾花短簪，退后一步看看，不错了，转头对乐韵道：“呆站着做什么？ 没看见你姑娘裙脚都打湿了？”乐韵连忙上来，蹲下去替 擦抹。嘉颜又斥道：“湿成这样，怎么擦？你还不给你姑娘拿裙子来换？”第十四章
高中化学教学课件：玻璃、陶瓷和水泥
尝试应用
1．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
解析：石英也就是二氧化硅，二氧化硅可以与氢氧化 钠反应；普通玻璃中含有二氧化硅，易被烧碱腐蚀；生铁 中的铁和碳与熔融烧碱形成原电池，坩埚易被腐蚀。
高级的化学仪器
光学玻璃
透光性能好，折光 率高
眼镜片、照相机、望远 镜和显微镜的透镜
钢化玻璃
强度大、抗震裂， 不易破碎
汽车、火车的车窗等
二、水泥
1．石膏的作用：调节水泥硬化时间。
2．用途
(1)制成水泥砂浆：水泥、沙子和水的混合物。
(2)制混凝土：水泥、沙子和碎石的混合物。
3．水泥易被酸腐蚀。由于水泥的主要成分是硅酸盐和铝 酸盐，水泥中还含有少量的碳酸盐，所以水泥和水泥制品易被 酸(如HCl、HNO3、H2SO4、CH3COOH等)腐蚀。因此，水泥制 品也要防止酸的腐蚀。
答案：D
玻璃和陶瓷的新发展 1．光导纤维：简称____。
(1)成分：____(石英玻璃)
(2)用途：制作____，还用于医疗、________、传能传像、 ________和照明等方面
(3)光缆的性能：______性能好，通信质量高，能防窃听， 质量小而且细，______。
答案：光纤 (1)SiO2 (2)光缆 信息处理 遥测遥控 (3)抗干扰 耐腐蚀
答案：(1)超硬 高温结构 (2)氮化硅 氧化铝 二氧化 锆 (3)发动机
综合拓展
三、高温结构陶瓷
超硬陶瓷 高温结构陶瓷
1．特殊功能的陶瓷 生物陶瓷 超导陶瓷
高中化学选修1之知识讲解_无机非金属材料：玻璃、陶瓷和水泥
无机非金属材料：玻璃、陶瓷和水泥【学习目标】1、了解水泥、玻璃和陶瓷的主要化学成分、生产原料及其用途；2、认识光导纤维和高温结构陶瓷等新型材料；3、以玻璃和陶瓷、水泥为例认识物质的组成和反应条件对性能和用途的影响。
【要点梳理】【无机非金属材料和有机高分子材料ID：407550#玻璃】要点一、玻璃1、生产玻璃的主要原料玻璃的种类很多，主要是普通玻璃。
生产玻璃的主要原料是纯碱（Na2CO3）、石灰石（CaCO3）和石英（SiO2）。
要点诠释：（1）生产石英玻璃的主要原料仅是石英（SiO2）。
（2）生产其他特种玻璃还要用到氧化钴（Co2O3）、氧化亚铜（Cu2O）、硼砂（Na2B4O7·10H2O）等作辅助原料，生产钾玻璃要用K2CO3代替Na2CO3。
2、生产玻璃的主要设备生产玻璃的主要设备是玻璃窑。
3、生产玻璃的主要原理将原料按一定比例混合，粉碎后放入玻璃窑中加强热，原料熔融后发生了复杂的物理变化和化学变化。
生产过程中发生的主要反应为：CaCO3+SiO2高温CaSiO3+CO2↑Na2CO3+SiO2高温Na2SiO3+CO2↑4、普通玻璃的主要成分在原料中，SiO2的用量是比较大的，所以，普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2熔化在一起所得到的物质，主要成分是SiO2。
最常见到的普通玻璃的组成用氧化物的形式表示为Na2O·CaO·6SiO2。
要点诠释：因为玻璃中含有二氧化硅，而氢氟酸可以和二氧化硅发生化学反应，因此，制取氟化氢气体或盛放氢氟酸时不能用玻璃容器。
5、玻璃的性质（1）玻璃的物理性质玻璃通常为表面光滑、致密、硬而脆的固体，属于混合物。
玻璃没有一定的熔点，而是在某个温度范围内逐渐软化，在高温时逐渐软化甚至变为液体。
在软化状态时，可以被吹制成任何形状的制品。
高温熔融的液体玻璃能抽出细丝。
在制作玻璃的过程中，如果加入某些金属氧化物可制成有色玻璃。
例如，加入Co2O3后玻璃呈蓝色，加入Cu2O后玻璃呈红色，普通玻璃中二价铁呈淡绿色。
玻璃-陶瓷-水泥
目录
• 玻璃 • 陶瓷 • 水泥 • 三者的比较
01
CATALOGUE
玻璃
定义与特性
定义
玻璃是一种无机非金属材料，由多种硅酸盐矿物熔化、冷却、固化而成。
特性
透明度高，硬度大，化学稳定性好，耐腐蚀，电绝缘性好，具有特定的光学性 能。
制造工艺
配料
按照所需的成分比例将石英砂 、纯碱、石灰石等原料混合。
04
CATALOGUE
三者的比较
材料特性比较
玻璃
透明、脆性、热稳定性差，通常 用于制作窗户、镜面、装饰品等
。
陶瓷
不透明、硬度高、热稳定性好， 通常用于制作餐具、厨具、艺术
品等。
水泥
坚硬、耐压、耐水，通常用于制 作建筑材料，如混凝土、砖石等
。
制造工艺比较
玻璃
水泥
高温熔化砂石、苏打灰等原料，冷却 后形成玻璃。
。
成型
通过模具或手工将泥料 或浆料制成所需的形状
。
烧成
将成型后的生坯在高温 下进行烧制，使原料发 生物理化学变化，形成
致密的结构。
应用领域
建筑领域
用于制造建筑用瓷砖、卫浴设备 、装饰材料等。
工业领域
用于制造耐高温、耐腐蚀的设备、 管道、阀门等。
日用领域
用于制造餐具、茶具、工艺品等。
03
CATALOGUE
定义
陶瓷是以粘土、石英、长石等天然矿 物为主要原料，经高温烧制而成的无 机非金属材料。
特性
具有高熔点、高硬度、高耐磨性、抗 氧化、耐腐蚀等优良性能，广泛用于 建筑、工业、日用等领域。
制造工艺
配料
根据需要选择不同种类 的粘土、石英、长石等 原料，按一定比例混合
玻璃、陶瓷和水泥PPT课件
AK-47自动步枪500米射击测试 防弹玻璃
（8）玻璃纤维与玻璃钢 玻璃在熔化状态下抽成丝成为玻璃纤 维，玻璃纤维用合成树脂一层层胶合压制成 一定形状，并在加压下加热固化，形成玻璃 钢，强度大如钢，比钢轻。玻璃纤维耐腐蚀、 不怕烧、不导电、不吸水、隔热、吸声、防 虫蛀等。 1985年7月13日，在巴黎举行的国际田 径大奖赛赛场上，乌克兰著名撑杆跳高运动 员布勃卡跳过了6米 ，就有玻璃钢的功劳。
二、陶瓷
1、我国的陶都和瓷都分别在哪? 陶都:江苏宜兴 瓷都:江西景德镇 2、陶瓷的主要材料是? 黏土 3、传统生产过程:混和、成型、干燥、烧结、冷却 4、反应原理：复杂的物理、化学变化 5、主要成分：硅酸盐 6、陶瓷有哪些优点? 抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等
7、主要种类：
土器：砖瓦 红瓦（自然冷却，Fe2O3量较多）
（1）石英玻璃：膨胀系数小、耐酸碱、强度大、 滤光； 用途：化学仪器；高压水银灯、紫外灯等的灯壳； 光导纤维、压电晶体等。
（2）光学玻璃：透光性好、有折光和色散性。用 途：眼镜片；望远镱用凹凸透镜等光学仪器 （3）有色玻璃：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。蓝色(Co2O3)、红 色 (Cu2O) 、淡绿色 (FeO) （4）钢化玻璃：玻璃在电炉里加热软化，再急 速冷却得钢化玻璃。耐高温、耐腐蚀、强度大、 质轻、抗震裂 ，破碎时无尖锐棱角不易伤人。 用途：运动器材；微波通讯器材；
（6）有机玻璃——又称作亚克力，聚甲基丙稀 酸甲酯(PMMA)。
分子式： C5H8O2 CH2＝C(CH3)COOCH3
①高度透明性；②机械强度高；③重量轻； ④易于加工。
（7）防弹玻璃是夹层玻璃的一种，它是由多层玻 璃和PVB胶片叠合制成，总厚度一般要在20mm以 上，要求较高的防弹玻璃总厚度可达50mm以上。 防弹玻璃是一种由多层玻璃、胶片和防弹膜组成 的多层夹胶玻璃结构，每一层玻璃和PVB胶片都 起着一个防子弹冲击的特殊作用，遭袭击的外层 玻璃因子弹的冲击而破坏，并在冲击点处形成很 细的纹状，吸收部分能量，在余下夹层玻璃中多 层PVB胶片继续吸收并扩散因冲击而造成的震动， 致使玻璃阻止了子弹的穿透，广泛用于银行、邮 政储蓄网点、运钞车及金银珠宝橱柜等安全防范 场所。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
⑴玻璃、水泥、陶瓷
⑵石英钟表
⑶手表上的“19钻”(人造红宝石轴承的数目)
⑷玻璃刀
⑸金刚石钻头
⑹彩电（荧光材料）
⑺煤气炉中的电子打火 (压电陶瓷) ⑻海底电缆（光导纤维）
⑼电脑的CPU（单晶硅）
⑽隐形飞机（特殊光学材料）
玻璃、陶瓷和水泥
展望21世纪，材料科学的前景是美好的：
1.光电转换材料，分解水的催化材料和储氢材料等能 源材料将实现高效化；
普通电缆 8管同轴电缆每 条通话1800路
资源较少
质量小,每公里27 g,不怕腐蚀,铺设方便 每公里1.6 t
成本低,每公里1万元左右
每公里20万元
性能好,抗电磁干扰保密性强,能防窃听,不 发生电辐射
现代通信用光缆
光学纤维胃镜
用光导纤维做手术，不用开刀
玻璃、陶瓷和水泥
结构材料——高温结构陶瓷
高温结构材料与金属材料的性能比较
抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、 易成型
艺术品、餐具、建筑材料、化学仪器等 玻璃、陶瓷和水泥
玻璃、陶瓷和水泥
——
秦 兵 马 俑 陶 制 品
玻璃、陶瓷和水泥
景 德 镇 传 统 名 瓷 之 一 的 雕 塑 瓷
玻璃、陶瓷和水泥
景德镇传统名瓷之一的粉彩瓷
玻璃、陶瓷和水泥
景 德 镇 传 统 名 瓷 之 一 的 玲 珑 瓷
玻璃、陶瓷和水泥
几种典型的新型无机非金属材料
1、结构材料——高温结构陶瓷 2、功能材料——光导纤维（光纤）
玻璃、陶瓷和水泥
功能材料——光导纤维（光纤）
1870年，英国科学家丁达尔做了一个有趣的实 验：让一股水流从玻璃容器的侧壁细口自由流出， 以一束细光束沿水平方向从开口处的正对面射入 水中。丁达尔发现，细光束不是穿出这股水流射 向空气，而是顺从地沿着水流弯弯曲曲地传播。 这是光的全反射造成的结果。
玻璃、陶瓷和水泥
讨论： 为什么碱性试剂如NaOH 溶液、Na2CO3溶液不能 用带玻璃塞的试剂瓶存放？
玻璃、陶瓷和水泥
几
普通玻璃 因混有二价铁的化合物显浅绿色
种 常
蓝玻璃 加入Co2O3
见
红玻璃 加入Cu2O
玻
化学仪器玻璃 提高SiO2的含量或加入B2O3
璃
简
光学仪器玻璃 加入PbO
介
钢化玻璃
加热到软化温度时急速冷却
变色玻璃
加入AgBr和微量CuO
光导纤维
石英玻璃纤维（高纯度的SiO2）
玻璃、陶瓷和水泥
玻璃仪器
玻璃、陶瓷和水泥
钢 化 玻 璃
玻璃、陶瓷和水泥
光学玻璃型材
玻璃、陶瓷和水泥
石英玻璃
玻璃、陶瓷和水泥
陶瓷
玻璃、陶瓷和水泥
二、陶 瓷
➢原料 粘土 ➢生产过程
粘
混
成
干
烧
土
合
型
燥
结
冷
成
却
品
➢性质 ➢用途
刚 石
但是，由于天然金刚石非常少，远远不能满足生产和 钻
科研的需要。科学家们通过对石墨和金刚石同素异形体 结构的研究，指出了在一定条件下使石墨转化为金刚石
(1)是高质量传导光的玻璃纤维，信息高速公路的“基石 (2)光纤光缆与普通电缆比较(见下页) (3)光导纤维的用途：
光纤除了可以用于通讯外，还用于医疗、信息处理 、传能传像、遥测遥控玻、璃、照陶瓷明和水等泥 许多方面。
光纤光缆 信息量大,每根光纤理论上可同时通过10 亿路电话
原料来源广(石英玻璃),节约有色金属
玻璃、陶瓷和水泥
以含硅物质为原料经加热制成硅酸 盐材料的制造工业叫硅酸盐工业。
一、玻 璃 二、陶 瓷 三、水 泥
玻璃、陶瓷和水泥
一、玻璃
➢主要生产原料 纯碱、石灰石、石英
➢设备 玻璃窑
高温
➢反应原理 Na2CO3+ SiO2 ==== Na2SiO3 + CO2↑
高温 CaCO3+ SiO2 ==== CaSiO3 + CO2↑
➢普通玻璃的成分
Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔合在一起而形的 玻璃态物质（或者Na2O ·CaO ·6SiO2）
➢玻璃的性质
物性：表面光滑、致密、硬而脆， 没有固定熔点 化性：性质稳定，但易被氢氟酸和
玻璃、陶瓷和水泥
强碱腐蚀
思考：
玻璃为什么会被人工吹制成各种形状？
普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔合在 一起形成的物质，主要成分是SiO2。玻璃不是 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 化状态时，可被吹制成任何形状的制品。
硅酸二钙 2CaO●SiO2
➢生产过程
铝酸三钙 3CaO●Al2O3
原 料
研磨 混合
煅烧 (回转窑)
加 入 石
成品
膏
➢其它 水泥沙浆、玻混璃、凝陶瓷土和水、泥 钢筋混凝土
水泥
北京琉璃河水泥厂
玻璃、陶瓷和水泥
水泥的标号：42.5、52.5、62.5 讨论P58思考与交流
玻璃、陶瓷和水泥
玻璃和陶瓷的新发展
(2)氮化硅陶瓷
氮化硅基陶瓷具有密度小、高强、高硬、高韧性、 耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、抗热震、自润滑、隔热、 电绝缘等一系列优良性能。
Si3N4基陶瓷球轴承
氮化硅陶瓷部件
制造发动机部位的受热面，提高柴油机的质量， 节省燃料（不用水冷却，减少热散失）。
沙漠车
(3)人造宝石
玻璃、陶瓷和水泥
Hale Waihona Puke 生活中的无机非金属材料2.集多种功能于一身的复合材料可使我们的生活质量 得到进一步改善（如“白色污染”将被消除）；
3.高温超导材料进入实用阶段；
4.智能材料和机敏材料将得到广泛应用；
5、纳米材料将在治疗癌症、存储信息等领域大显神 通……
社会需要材料,材料离不开化学。
玻璃、陶瓷和水泥
金刚石
金
金刚石是目前已知的最硬的材料，可以用来切削和刻 划其他物质，被用于钻探、磨削等行业。
耐高温、耐腐蚀、硬度大、耐磨损、不怕氧化。
易受腐蚀、不耐氧化、不适合高温时使用
(1)氧化铝陶瓷
高纯氧化铝透明陶瓷管
性能 熔点高 硬度大
用 途 氧化铝陶瓷制品 坩埚、高温炉管 刚玉球磨机
透明、耐高温 高压钠灯灯管
备注：钠蒸气放电发光问题早在1950年就得以解决，由 于没有一种能抵御高温钠蒸气（1400℃）强烈腐蚀的特 殊材料，所以，直到19玻6璃5、年陶瓷才和水制泥取第一支高压钠灯。
玻璃、陶瓷和水泥
景 德 镇 传 统 名 瓷 之 一 的 青 花 瓷
玻璃、陶瓷和水泥
景德镇传统名瓷之一的颜色釉瓷
玻璃、陶瓷和水泥
享 有 盛 誉 的 中 国 古 代 陶 瓷
玻璃、陶瓷和水泥
P57学与问
玻璃、陶瓷和水泥
三、水 泥
➢ 性能 水泥具有水硬性
➢原料 石灰石、粘土
➢普通水泥的成分 硅酸三钙 3CaO●SiO2