化学选修2 传统硅酸盐材料
【高中化学】传统无机非金属材料 —硅酸盐材料 2022-2023学年高一化学人教版2019必修第二册
学 材料在生产中的应用。 素 构决定性质”的观念。
习 2.通过新型无机非金属材 养 2.科学态度与社会责任：能通过
目 料的学习，认识新型无机 水 无机非金属材料的学习，认识化
标 非金属材料在生产中的应 平 学对社会发展的重要贡献，具有
用。
可持续发展意识，能对与化学有
关的社会热点问题做出正确的价
值判断。
新课导入
材料是人类赖以生存和发展的物质基 础，人类使用材料除了金属材料，还有无 机非金属材料等。
许多无机非金属材料（如水泥、 玻璃、陶瓷）含有硅、氧等元素，具有 耐高温、抗腐蚀、硬度高等特点，以及 特殊的光学、电学等性能。
随着工业生产和社会发展对材料性 能要求的提高，一批新型无机非金 属材料相继诞生，成为航空、航天、 信息和新能源等高技术领域必需的 材料。
（3）玻璃
①主要原料：石灰石，黏土，辅料(石膏CaSO4•2H2O)等
②主要设备：水泥回转窑
③生产过程：
原 料
研磨 生料 煅烧 熟料 加入 混合 (回转窑) 石膏
成品
④反应原理：复杂的物理的、化学的变化
⑤主要成分： 硅酸三钙(3CaO•SiO2)
硅酸二钙(2CaO•SiO2) 铝酸三钙(3CaO•Al2O3)等
二、硅酸盐
1、存在：地壳岩石的主要成分
正长石KAlSi3O8
绿柱石 Ba3Al2Si6O18
斜长石 NaAlSi3O8
透辉石CaMgSi2O6
高岭石Al2(Si2O5)(OH)4
二、硅酸盐
2、定义：硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称。 在自然界分布极广，是结构很复杂固态物质，大多不溶于水，
第五章 化工生产中的重要非金属元素 第三节 无机非金属材料
2019年北京 高中化学 选修2 人教版 第三 单元 课题1 无机非金属材料
选修2 人教版 第三 单元 课题1 无机非金属材料课前预习一、传统硅酸盐材料 1．传统硅酸盐材料的特点传统硅酸盐材料一般是以黏土、石英、钾长石、钠长石等为原料生产的，这些原料一般都含[SiO 4]4－，空间结构为四面体，结构的特殊性决定硅酸盐材料大多具有稳定性强、硬度高、熔点高、难溶于水、绝缘、耐腐蚀等特点。
因此由它们制造的陶瓷、玻璃、水泥等材料，被广泛地应用于生产和生活中。
2．陶瓷(1)制造陶瓷的主要原料：黏土。
(2)制造陶瓷的一般过程：混合、成型、干燥、烧结、冷却、成品陶瓷器。
(3)种类(根据原料、烧制温度划分)：土器、炻器、瓷器等。
3．玻璃(1)主要生产原料：石英砂、石灰石、纯碱。
(2)反应原理(用化学反应方程式表示)： Na 2CO 3＋SiO 2=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑； CaCO 3＋SiO 2=====高温CaSiO 3＋CO 2↑。
(3)主要工序：热熔、澄清、成型和缓冷。
(4)普通玻璃的成分：Na 2SiO 3、CaSiO 3和SiO 2熔合在一起而形成的玻璃态物质。
4．水泥(普通硅酸盐水泥)(1)主要生产原料：石灰石、黏土和辅助原料。
(2)普通水泥的成分：硅酸三钙(3CaO·SiO 2)、硅酸二钙(2CaO·SiO 2)、铝酸三钙(3CaO·Al 2O 3)和铁铝酸钙(4CaO·Al 2O 3·Fe 2O 3)等。
(3)生产过程：⎭⎬⎫石灰石黏土――――――→按比例混合磨细生料――――→煅烧回转窑熟料――――→加石膏磨粉水泥。
(4)特性：水硬性。
即可以在空气和水中硬化。
(5)用途：①水泥砂浆：水泥、沙子和水的混合物。
②混凝土：水泥、沙子和碎石的混合物。
【思考·讨论】1．玻璃为什么能被人工吹制成各种形状？答案 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，可被吹制成各种形状的制品。
高中化学选修2教案-3.1 无机非金属材料2-人教版
第一课时传统硅酸盐材料教案
一：教学目标
1：知识与技能
①了解常见无机非金属材料的生产原理
②.认识化学对材料科学发展的促进作用。
2：过程与方法
③培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。
④通过讲解与视频激发学生兴趣，培养学生科学探索精神3：情感态度价值观
建立学生结构决定性质，性质决定用途的科学思维
二：教学重点
1.硅氧四面体的特殊性
2.一些无机非金属材料的生产的化学原理
三：教学难点
玻璃、陶瓷和水泥的主要成分和生产原理
四：教学思路
引入课堂——传统硅酸盐材料——陶瓷——玻璃——水泥
五：教学过程设计。
无机非金属材料
无机非金属材料（1）主讲：黄冈中学优秀化学教师汪响林一、传统硅酸盐材料1、传统硅酸盐材料简介(1）含义：在材料家族里，有一类非常重要的材料叫做无机非金属材料。
最初无机非金属材料主要是指硅酸盐材料，所以硅酸盐材料也称为传统无机非金属材料.像陶瓷、玻璃、水泥等材料及它们的制品在我们日常生活中随处可见.由于这些材料的化学组成多属硅酸盐类，所以一般称为硅酸盐材料。
（2）原料:传统硅酸盐材料一般是以黏土（主要成分为）、石英（主要成分为SiO2）、钾长石（主要成分为）和钠长石（主要成分为）等为原料生产的。
(3)结构和性质特点:这些原料中一般都含有硅氧四面体——结构单元。
由于硅氧四面体结构的特殊性，决定了挂酸盐材料大多具有稳定性强、硬度高、熔点高、难溶于水、绝缘、耐腐蚀等特点。
2、陶瓷(1)原料：黏土（2)设备：窑炉（3)工序:混合→成型→干燥→烧结→冷却→陶瓷器（4）原理：高温下，复杂的物理化学变化。
（5)种类:土器、瓷器、炻器等.(6）彩釉：烧制前，在陶瓷制品胚体表面涂一些含金属及其化合物的釉料，在烧结过程中因窑内空气含量的变化而发生不同的氧化还原反应，即产生表面光滑、不渗水且色彩丰富的一层彩釉。
彩釉中的金属元素烧制时空气用量与彩釉颜色空气过量空气不足黄、红、褐、黑蓝、绿黄绿红紫、褐褐、黑褐黄、绿、褐蓝绿蓝、淡蓝蓝（7）特性：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等许多优点。
3、玻璃(1）原料：纯碱、石灰石、石英砂(2）设备：玻璃熔炉（3）工序：原料粉碎→加热熔融→澄清→成型→缓冷→玻璃（4)原理:高温下，复杂的物理化学变化。
主要反应:(5）种类及特性：种类特性用途普通玻璃在较高温度下易软化窗玻璃、玻璃器皿等石英玻璃膨胀系数小、耐酸碱、强度大、滤光化学仪器、高压水银灯、紫外灯罩等光学玻璃透光性好、有折光性和色散性眼镜、照相机、显微镜和望远用透镜等玻璃纤维耐腐蚀、耐高温、不导电、隔热、防虫蛀玻璃钢、宇航服、光导、通信材料钢化玻璃耐高温、耐腐蚀、高强度、抗震裂运动器材、汽车、火车用窗玻璃等有色玻璃蓝色（含）、红色（含）、紫色(含）、绿色（含）、普通玻璃的淡绿色（含二价铁)4、水泥(1)原料:黏土、石灰石、辅助原料(2）设备：水泥回转窑（3)工序：原料研磨得生料→生料煅烧得熟料→再配以适量辅料(石膏、高炉矿渣、粉煤灰等）→研磨成细粉→水泥(4)原理:复杂的物理化学变化。
人教版高中化学选修二课件3.1《无机非金属材料》(新).pptx
玻璃的制造过程
普通玻璃
光学玻璃
石英玻璃
钢化玻璃
光学玻璃
钢化玻璃
2.水泥：
主要原料：黏土和石灰石
辅助原料：石膏—作用是调节水泥硬 化速度
主要设备：水泥回转窑
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
的零件。
氮化硅陶瓷（Si3N4）
是灰白色固体，硬 度为9，是最硬的 材料之一。它的导 热性好且膨胀系数 小，可经受低温高 温、骤冷骤热反复 上千次的变化而不 破坏，因此是十分 理想的高温结构材 料。
科技人员发现，如果用耐高温的陶瓷，如氮化硅陶
瓷等代替合金钢制造陶瓷发动机，其工作温度可 达1300℃～1500℃。 美国军方曾做过一次有趣的实验：在演习场200
C60的超导性
1991年，赫巴德（Hebard）等首先提出掺钾C60具有 超导性，超导起始温度为18K，打破了有机超导体（Et） 2Cu[N（CN）2]Cl超导起始温度为12.8K的纪录。不久又 制备出Rb3C60的超导体，超导起始温度为29K。表1-1列 出了已合成的各种掺杂C60的超导体和超导起始温度， 说明掺杂C60的超导体已进入高温超导体的行列。我国 在这方面的研究也很有成就，北京大学和中国科学院物 理所合作，成功地合成了K3C60和Rb3C60的超导体，超导 起始温度分别为8K和28K。有科学工作者预言，如果掺 杂C240和掺杂C540，有可能合成出具有更高超导起始温度 的超导体。
密度也只有钢的一半左右，这对减小发动机自身 重量也有重要意义。
1、新兴陶瓷材料具有那些优良的性能？
2、碳化硅结构同硅相似，分析其可能的
人教版高中化学选修2第三单元《化学与材料的发展》全套教案
课题1无机非金属材料1．传统硅酸盐材料概述(1)生产原料：黏土、石英、钾长石、钠长石等。
(2)结构：一般都含有[SiO 4]4－。
(3)共性：大多具有稳定性强、硬度高、熔点高、难溶于水、绝缘、耐腐蚀等特点。
2．陶瓷(1)制备原料：黏土、水、彩釉。
(2)条件：高温烧结。
(3)种类：土器、炻器、瓷器等。
(4)性质：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等。
3．玻璃(1)生产原料：石英砂、石灰石、纯碱。
(2)主要成分：Na 2SiO 3和CaSiO 3。
(3)反应原理：Na 2CO 3＋SiO 2=====高温Na 2SiO 3＋CO 2 CaCO 3＋SiO 2=====高温CaSiO 3＋CO 2 (4)特种玻璃：品种主要有：石英玻璃、光学玻璃、玻璃纤维、钢化玻璃等。
4．水泥(1)原料：石灰石、黏土和辅助原料(如石膏等)。
(2)主要成分：3CaO·SiO 2、2CaO·SiO 2、3CaO·Al 2O 3、4CaO·Al 2O 3·Fe 2O 3等。
(3)性质：在空气和水中逐渐硬化。
(4)用途：作建筑材料，制成水泥砂浆或混凝土。
[跟随名师·解疑难](1)陶釉料中主要含有一些金属及金属氧化物，如红色Cu 2O 。
(2)玻璃没有固定的熔点，在一定温度范围内逐渐软化。
在软化状态时，可以被吹成各种形状的玻璃制品。
(3)石膏的作用是调节水泥的硬化速度。
(4)水泥的主要成分常用氧化物的形式表示，但水泥的主要成分是硅酸盐、铝酸盐，而不是氧化物。
(5)水泥吸水能力强，储存和运输过程中注意防水、防潮。
[剖析典例·探技法][例1] 下列有关传统硅酸盐材料的说法不．正确的是( ) A ．生产普通玻璃和普通水泥的原料中都含有石灰石 B ．玻璃加热熔化时有固定的熔点 C ．生产陶瓷的原料主要为硅酸盐D ．玻璃的成分中含有SiO 2，不能用带磨砂玻璃塞的试剂瓶盛放烧碱[名师解析] 生产玻璃的主要原料是石英砂、石灰石和纯碱，生成水泥的主要原料是石灰石和黏土，生产陶瓷的主要原料是黏土，黏土的主要成分是Al 2O 3·2SiO 2·2H 2O ，为硅酸盐。
人教版高中化学选修2精品课件：课题1 无机非金属材料
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下列对材料的特性及用途的叙述不正
确的是( )
A．氧化铝陶瓷具有两性，因此可用来制造人 造牙齿
B．氮化硅陶瓷耐高温且不易传热，可用于制 造柴油机部件
C．光导纤维传导光的能力很强，是非常好的 通讯材料
D．人造刚玉硬度高，可用于制造刚玉球磨机
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【解析】 本题以新型无机非金属材料为题材 着重考查了性质决定用途这一原则，并与生产 和生活相联系。要求学生能够认识生产、生活 中化学的重要作用。氧化铝陶瓷用来制造人造 牙齿的原因是它具有很高的硬度及具有良好的 生物相容性而不是由于其两性；氮化硅陶瓷耐 高温且不易传热，所以用于制造柴油机部件时 不需要冷却，损失的能量小；光导纤维传导光 的能力很强，在通讯时用于传导光信号；人造 刚玉(氧化铝)硬度高，所以可用作球磨机材料。
属氧化物的形式来表示。
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把硅酸盐由盐的书写形式改写为氧化物的形式 的 方 法 是 ： xMO·nSiO2·mH2O[ 如 果 有 (OH)n 时]，其中MO表示金属氧化物，x、n、m均由 组成中有关原子的个数决定。
复杂硅酸盐改写成氧化物的顺序为碱性氧化物、 两性氧化物、酸性氧化物、水，一定要记住改 写的顺序。
【答案】 A
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【点评】 新型无机非金属材料是人们根据生 活的需要，利用先进的科学技术，由无机物研 制出的一些具有特殊结构、特殊功能的新材料。 理解这一概念须注意以下几点：
(1)新型无机非金属材料属于无机物；
(2)新型无机非金属材料是高科技产品；
(3)新型无机非金属材料具有特殊结构、特殊 功能。
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人教版高中化学选修2第14课时《传统硅酸盐材料》word导学案
第14课时传统硅酸盐材料学案【学习目标】1.了解硅酸盐工业及一些产品。
2.掌握制造水泥、玻璃的主要原料、主要成分及制玻璃的反应原理。
3.了解几种玻璃的性能及用途。
4.了解陶瓷的制作过程及用途。
【重点难点】几种传统硅酸盐材料的制造过程或生产原理和主要成分课前预习【情景材料】人类建筑的变迁：阴冷潮湿的洞穴→破败不堪的茅草屋→简陋粗糙的石屋→水泥、钢筋建的砖瓦房。
其中的陶瓷、水泥、普通玻璃是材料家族中一大类材料---无机非金属材料，由于陶瓷、水泥、普通玻璃的主要成分是硅酸盐，因此称此无机非金属材料为硅酸盐材料。
我国早在8000年前便发明了制陶技术，是世界上最先烧造和使用陶器的国家之一。
陶瓷的发明是人类科技发展史上一个重要里程碑，是人类第一次学会用黏土等天然物为主要原料经过复杂的物理化学变化制造出的一种重要的人造材料。
瓷器是中华文明的象征。
在许多拉丁语系国家中，“瓷器”和“中国”都以“CHINA”这同一种字母拼音表示。
【预习内容】根据教材有关内容填写下列空白：一、传统硅酸盐材料1．传统硅酸盐工业(1)概念：以为原料，经加热制成产品的工业叫做硅酸盐工业。
如制造、、等产品的工业。
(2)特点：强，高，熔点高，溶于水，绝缘，耐腐蚀等。
2．陶瓷(1)制造陶瓷的主要原料：。
(2)制造陶瓷的一般过程：、、、、、成品陶瓷器。
(3)种类(根据原料、烧制温度划分)：、、。
3．玻璃(1)主要生产原料：、、。
(2)反应原理(用化学反应方程式表示)：；。
(3)主要工序：、、和。
(4)普通玻璃的成分：、和SiO2熔合在一起而形成的玻璃态物质。
，即得钢化玻璃。
钢化玻璃的机械强度比普通玻璃大4～6倍，不易破碎，破碎时，不易伤人。
4．水泥(普通硅酸盐水泥)(1)主要生产原料：和。
(2)普通水泥的成分：、、和等。
(3)生产过程：(4)特性：水硬性。
即可以在硬化。
预习内容答案一、1.硅酸盐或硅的氧化物硅酸盐陶瓷、玻璃、水泥稳定性硬度难2．黏土混合成型干燥烧结冷却土器、炻器、瓷器3.石英砂石灰石纯碱Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑热熔澄清成型缓冷Na2SiO3 CaSiO3把普通玻璃放入电炉里加热，使它软化，然后急速冷却没有尖锐的棱角4.石灰石黏土硅酸三钙酸二钙铝酸三钙铁铝酸钙石灰石、黏土生料，熟料空气和水中堂中互动【问题探究1】硅酸盐组成复杂表达形式通常有哪几种？【教师点拨】参考必修1课本P77的资料卡片硅酸盐组成的表示。
化学人教版高二选修2学案：预习导航_第三单元课题1_无机非金属材料
预习导航情境导入 课程目标 在太阳能的有效利用当中，单晶硅太阳能电池近年来发展较快，较受瞩目。
1.了解普通陶瓷、普通玻璃和普通水泥的生产原料、生产原理和各自在生产生活中的广泛应用。
2.了解新型陶瓷、单晶硅、石墨、金刚石、足球烯的生产原料、生产原理和主要用途。
3.使学生认识到化学在现代社会、现代科技中的重要作用。
一、传统硅酸盐材料1．陶瓷(1)制造：传统陶瓷大多是将黏土与水的混合物通过高温烧结制成，发生了复杂的化学反应。
陶瓷色彩丰富，是由于釉料中主要含有一些金属及其化合物，当窑内空气含量发生变化时，金属及其化合物发生不同的氧化还原反应，产生不同的颜色。
(2)种类：原料及烧制温度是影响陶瓷品种和性能的关键技术。
陶瓷主要分为土器、炻器、瓷器等。
(3)性质：具有抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等许多优点。
2．玻璃(1)普通玻璃。
①主要原料：石英砂(主要成分是SiO 2)、石灰石(主要成分是CaCO 3)和纯碱。
②主要工序：加热熔融、澄清、成型和缓冷等。
③制造的主要反应：CaCO 3＋SiO 2CaSiO 3＋CO 2↑、Na 2CO 3＋SiO 2Na 2SiO 3＋CO 2↑。
④主要成分：Na 2SiO 3、CaSiO 3。
(2)特种玻璃。
含有钾和铅的原料用来制造光学玻璃；加入B 2O 3制成化学实验室中的玻璃仪器；加入一些金属的氧化物或盐可以得到颜色不同的玻璃。
3．水泥(1)普通硅酸盐水泥的主要生产原料：石灰石、黏土和辅助原料(主要是适量石膏CaSO 4·2H 2O)。
(2)普通硅酸盐水泥的主要成分：硅酸三钙(3CaO·SiO 2)、硅酸二钙(2CaO·SiO 2)、铝酸三钙(3CaO·Al 2O 3)、铁铝酸钙(4CaO·Al 2O 3·Fe 2O 3)等。
(3)普通硅酸盐水泥的性质：在空气和水中硬化。
自主思考从材料使用上分析，“豆腐渣工程”主要与什么有关？提示：主要与使用劣质水泥有关。
高中化学选修2之知识讲解_无机非金属材料 金属材料_基础-
无机非金属材料 金属材料【学习目标】1、了解无机非金属材料、金属材料和高分子材料的特点以及它们在生产和生活中的广泛应用；2、了解常见无机非金属材料、金属材料和高分子材料的生产原理。
【要点梳理】要点一、传统硅酸盐材料【：化学与材料的发展#传统硅酸盐材料】硅酸盐工业：以含硅物质为原料，经过加热制成硅酸盐产品的工业。
如制造陶瓷、玻璃、水泥等。
1．陶瓷（1）生产原料：黏土等。
（2）生产过程：混合→成型→干燥→烧结→冷却。
（3）陶瓷种类：土器、陶器、炻器、瓷器等。
（4）性能及优点：抗氧化、耐酸碱、耐高温，绝缘，易加工成型等。
（5）特种陶瓷：精细陶瓷（高强度、耐高温、耐腐蚀，并具有声、电、光、热、磁等方面的特殊功能）。
2．玻璃（1）生产原料：纯碱、石灰石和石英砂（含硅物质）。
（2）生产设备：玻璃窑。
（3）生产过程：把原料粉碎，按适当的比例混合放入玻璃窑中加强热熔化，冷却后即得普通玻璃。
（4）主要反应：Na 2CO 3+SiO 2高温Na 2SiO 3+CO 2↑，CaCO 3+SiO 2高温CaSiO 3+CO 2↑。
（5）主要成分：普通玻璃是Na 2SiO 3、CaSiO 3和SiO 2熔化在一起所得到的混合物。
（6）重要性质：玻璃在常温下虽呈固态，但不是晶体，称为玻璃态物质。
没有固定的熔点，受热只能慢慢软化。
3．水泥（1）生产原料：石灰石、黏土和其他辅料（如石膏）。
（2）生产设备：水泥回转窑。
（3）生产过程：将原料以一定比例混合，磨细成生料，在窑中烧至部分熔化、冷却成块状熟料。
再加入适量石膏磨成细粉，即得普通水泥。
（概括为：“两磨一烧加石膏”）（4）主要成分：硅酸三钙（3CaO ·SiO 2）、硅酸二钙（2CaO ·SiO 2）、铝酸三钙（3CaO ·Al 2O 3）、铁铝酸四钙（4CaO ·Al 2O 3·Fe 2O 3）等的混合物。
（5）重要性质：水泥具有水硬性，而且在水中也可硬化。
人教化学选修2第3单元1无机非金属材料第一课时学案无答
第一课时传统硅酸盐材料【学习目标】1、了解常见无机非金属材料的生产原理2、.认识化学对材料科学发展的促进作用。
【学习重点】1.硅氧四面体的特殊性2.一些无机非金属材料的生产的化学原理【学习难点】玻璃、陶瓷和水泥的主要成分和生产原理一、人类文明发展史石器硅酸盐SiO2Si二、传统硅酸盐材料1.自然界中的、、、、等许多矿物的主要成分是硅酸盐或硅的氧化物；2.传统硅酸盐材料以黏土（主要成分）钾长石（主要成分）钠长石（主要成分）石英（主要成分）为原料3.硅氧四面体结构的特性三、陶瓷1.主要原料：2.生产过程：3.反应条件：4.主要设备：5.主要种类:6.性能:四、玻璃1.原料：2.主要设备：3.生产过程：4.反应原理：5.主要成分：6.特殊玻璃：硼硅酸盐玻璃即石英玻璃（加入）性能光学玻璃（加入）性能彩色玻璃（加入）蓝色（）红色（）绿色女（）钢化玻璃（工艺处理）性能五、水泥1.原料：2.主要设备：3.生产过程：4.主要成分：5.性能：六、小结当堂检测1.关普通玻璃的叙述中，错误的是A．玻璃是混合物 B．制造玻璃的原料是纯碱、石灰石、石英、粘土C．玻璃不是晶体 D．玻璃没有一定的熔点2.制取水泥、玻璃的生产中，共同使用的主要原料是A．Na2CO3B．石灰石 C．石英 D．焦炭3.列器具不属于陶瓷制品的是A．唐三彩 B．秦兵马俑 C．蒸发皿 D．表面皿4.填空课后作业1、高岭土可表示为Al2Si2Ox(OH)y，其中x、y的值分别是（）A．7、2 B．5、4 C．6、3 D．3、62、下列各组物质的主要成分都是硅酸盐的是A．石英玻璃 B．光学玻璃 C．陶器和瓷器 D．地壳和半导体材料3、下列有关玻璃的叙述中，错误．．的是（）A．玻璃是混合物，玻璃不是晶体B．制造玻璃的原料是石灰石和黏土C．钢化玻璃和普通玻璃的组成相同D．加有PbO的玻璃是折光率高的光学玻璃4、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、与普通玻璃的组成基本相同的物质是（）A．石英玻璃B．水玻璃C．钢化玻璃D．有机玻璃6、生石灰中往往含有杂质CaCO3和SiO2，要检验是否存在这两种杂质，最好选用（）A．水 B．盐酸 C．硫酸 D．烧碱溶液7.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烧碱、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8、用氧化物的形式表示下列硅酸盐的组成：（1）高岭石Al2(Si2O5)(OH)4可写成：（2）正长石KAlSi3O8可写成：（3）滑石Mg3Si4O10(OH)2可写成：（4）钙沸石CaAl2Si3O10•3H2O可写成：9.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。
传统无机非金属材料—硅酸盐材料课件2022-2023学年下学期高一化学人教版(2019)必修第二册
➢ 硼酸盐玻璃-化学仪器--—B2O3 耐化学腐蚀、耐温度急剧变化
➢ 石英玻璃—— SiO2 化学仪器、高压水银灯、紫外灯罩等
➢ 有色玻璃：红色-— Cu2O
蓝色-— Co2O3
乳白色-— CaF2 紫色——MnO2
➢ 变色玻璃---AgBr
光 2AgBr==2Ag+Br2
2Ag+Br2==2AgBr
支着锅的天然苏打在高温下和石英砂发生了化学反应，变成了“玻
璃”。
苏打在高温下和石英砂反应
一.传统无机非金属材料 (又称为硅酸盐材料)
2.玻璃
①主要原料：纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)、石英砂(SiO2) ②主要设备：玻璃窑 ③生产过程：原料粉碎，玻璃窑中强热，成型冷却 ④反应原理：Na2CO3+SiO2=高=温==Na2SiO3 + CO2↑
CaCO3+ SiO2高==温==CaSiO3 + CO2↑
⑤普通玻璃的成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2玻璃态物质
[或者Na2O·CaO·6SiO2]
⑥主要特性：没有固定的熔点，可在一定温度范围内软化
化性：性质稳定，但易被氢氟酸和强碱腐蚀
【资料卡片】P20
生产中采用不同的原料和工艺，可以制得多种具有不同 性能和用途的玻璃。例如，用含有铅的原料制造的光学玻璃， 透光性好，折射率高，可以用来制造眼镜、照相机和光学仪器 的透镜；加入硼酸盐制成耐化学腐蚀、耐温度急剧变化的玻璃， 可用于实验室使用的玻璃仪器；加入一些金属氧化物或盐可以 得到彩色玻璃，常用于建筑和装饰。
√F.玻璃有固定的熔沸点
G.陶瓷是人类最早使用的硅酸盐产品
跟踪强化
3.某博物馆陈列着大量明清砖瓦和精美瓷器(婺州窑)，婺州窑瓷 器胎体的原料为高岭土[AlnSi2O5(OH)4]。下列说法不正确的是 A.古代的陶瓷、砖瓦都是硅酸盐产品 B.高岭土为含水的铝硅酸盐
高中化学第三单元化学与材料的发展3.1无机非金属材料课件3新人教版选修2
2、氢氟酸(HF)对玻璃具有腐蚀作用，可用于在 玻璃上雕刻各种精美图案，也可用于在玻璃仪 器(量筒、滴定管等)上标注刻度及文字。 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
玻璃
在玻璃中加入适量的溴化银(AgBr)和氧化铜 的微小晶粒，经过适当的热处理，可以制成变色 玻璃。当强光照射到玻璃上，溴化银分解为银和 溴单质，分解出的银原子聚集成银的微小晶粒， 使玻璃呈现暗棕色，能挡住大部分光线。
瓷器： 碗盘茶具
收藏珍品 景德镇陶瓷
炻器： 水缸、砂锅
玻璃
2. 玻璃
（1 ） 原 料：纯碱、石灰石和石英 （2） 主要设备：玻璃熔炉
（3）生产过程：原料粉碎，玻璃熔炉中强热， 成型冷却 （4）反应原理：复杂的物理、化学变化，主 高温 要反应 Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2===CaSiO3+CO2↑
符号C表示CaO，S表示SiO2 ，A表示Al2O3 ， F表示Fe2O3。
水泥
水泥
水泥回转窑
水泥
反应原理：复杂的物理、化学变化 主要成分：硅酸三钙(3CaO•SiO2)、 硅酸二钙(2CaO•SiO2)、铝酸三钙(3CaO•Al2O3)等 主要性能：水硬性 主要用途：建筑、修路。 如：水泥
传统硅酸盐材料
玻璃
传统硅酸盐材料
陶瓷
传统硅酸盐材料
中国陶瓷珍品之清彩瓷
传统硅酸盐材料
唐 三 彩
传统硅酸盐材料
1. 概念: 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。 常见如水泥、玻璃、陶瓷等工业都属硅酸盐工业。
硅酸盐工业
2. 硅酸盐工业的特点：
(1)原料： 含硅的物质、碳酸盐等。 高温 (2)反应条件： (3)反应原理： 复杂的物理、化学变化 (4)生成物：
2025版高考化学一轮总复习第4章第15讲考点二无机非金属材料微考点1传统硅酸盐材料及性能(含答案)
高考化学一轮总复习：微考点1 传统硅酸盐材料及性能1．(2024·河北衡水高三检测)“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。
玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法正确的是( C )A．玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品B．制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英砂C．硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高D．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐[解析]陶瓷是人类最早使用的硅酸盐制品，A错误；纯碱、石灰石和石英砂是制玻璃的原料，而制水泥的原料是黏土和石灰石，B错误；硅酸盐制品性质稳定、熔点高，C正确；沙子的主要成分是SiO2，黏土的主要成分是硅酸盐，D错误。
2．(2024·河北邢台模拟)文物是传承文化的重要载体，下列主要成分不是硅酸盐的文物是( A )[解析]简牍主要成分为纤维素，纤维素为有机高分子化合物，不是硅酸盐，故A正确；陶彩绘女舞俑的主要成分为硅酸盐，故B错误；霁红釉瓷碗，材料为陶瓷，陶器主要成分为硅酸盐，故C错误；梅瓶成分为陶瓷，陶瓷成分为硅酸盐，故D错误。
【对点训练】1．(2024·山东潍坊高三检测)《天工开物》记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无砂黏土而为之”“凡坯既成，干燥之后，则堆积窖中燃薪举火”“浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法”。
下列说法错误的是( C )A．黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料B．“燃薪举火”使黏土发生复杂的物理化学变化C．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐D．烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦[解析]制作砖瓦和陶瓷的主要原料是黏土，故A正确；黏土的主要成分为硅酸盐，灼烧使黏土发生复杂的物理化学变化，故B正确；沙子的主要成分是二氧化硅，黏土的主要成分为硅酸盐，故C错误；浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法，所以烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦，故D正确。
2．(2024·湖南益阳模拟)下列实验仪器的主要成分不是硅酸盐材质的是( D )A．试管 B.酒精灯C．瓷坩埚 D.硬质石英管[解析]试管材质为玻璃，属于硅酸盐材料，故A不选；酒精灯材质为玻璃，属于硅酸盐材料，故B不选；瓷坩埚材料为陶瓷，属于硅酸盐材料，故C不选；石英管材质为二氧化硅，二氧化硅为氧化物，不是硅酸盐，不属于硅酸盐材料，故D选。
高考化学总复习课件选修2专题2化学与材料的制造和应用(鲁科版)
3．炼钢
(1)原理：利用氧化还原反应，在高温下用氧化
剂(O2、Fe2O3等)把生铁中过多碳及其他杂质 (S、P等) 氧化除去。 (2) 原料：生铁、空气、造渣材料 (CaO) 、脱氧 剂(硅铁、锰铁或铝)。
(3)生产过程
(4)设备：平炉、转炉、电炉
(1)炼钢开始和熔炼完毕都发生的反应是：
专题二化学与材料的制造和应用
一、无机非金属材料
1．传统硅酸盐材料
(1)陶釉料中主要含有一些金属及金属氧化物，
如红色Cu2O。 (2)石膏的作用是调节水泥硬化速度。 2．新型无机非金属材料 (1)碳化硅(SiC)
又称金刚砂，结构与金刚石相似，硬度大、耐
高温，可作航天器的涂层材料。工业上制备碳化硅 的化学方程式为：
开始时是利用FeO将生铁中的Mn和Si氧化，将它 们的含量降低到规定的范围，生成的二氧化硅、氧 化锰、氧化亚铁互相作用成为炉渣浮在钢水面上。
炼钢将要结束时，加入锰铁、硅铁等，目的是除去
钢液中多余的氧，并且调整钢的成分。
2) 在炼铁高炉内，铁矿石和 CO 在炉身发生反应， 在炉腰开始生成生铁和炉渣。 (3)在炼铁和炼钢的过程中都有碳参加反应，其 作用不同。在炼铁过程中碳被氧化，既起产生热量
2. 炼铁
(1) 原理：利用氧化还原反应原理，高温下利用还 原剂，(主要是CO)从铁矿石中把Fe还原出来。 (2) 原料：铁矿石 ( 赤铁矿 Fe2O3 ，磁铁矿 Fe3O4 ，褐 铁矿 2Fe2O3·3H2O ，菱铁矿 FeCO3) ，焦炭，熔剂 ( 石灰
石)，空气。
(3)生产过程
①还原剂的生成(炉腹)
(3)电解法 在金属活动性顺序表中，钾、钙、钠、镁、铝等几 种金属的还原性很强，这些金属都很容易失去电子，较 难用还原剂还原，通常采用电解熔融金属化合物的方法 冶炼活泼金属。例如：
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提示:主要与使用劣质水泥有关。
一、 常见传统硅酸盐产品的比较
知识精要 1.三大硅酸盐产品的比较 水泥 原料 石灰石和黏土 设备 水泥回转窑 玻璃 纯碱、石灰石和石英 玻璃窑 在高温下,发生复杂的物 理、化学变化。 其中的主要反应 陶瓷 黏土 陶瓷窑
在高温下,发 在高温下,发生 反应 生复杂的物 复杂的物理变化 原理 理变化和化 是:Na2CO3+SiO2 和化学变化 Na2SiO3+CO2↑;CaCO3+SiO2 学变化 CaSiO3+CO2↑
四、水泥 (普通硅酸盐水泥) 1.主要生产原料:石灰石和黏土。 2.普通水泥的成分:硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙等。 黏土 4.特性:水硬性,即可以在空气和水中硬化。 5.用途:水泥、沙子和水的混合物水泥砂浆是建筑用黏合剂。 水泥、沙子和碎石等的混合物叫混凝土。 预习交流 2 从材料使用上分析 ,“豆腐渣工程 ”主要与什么有关 ? 3.生产过程: 石灰石 生料 熟料 水泥
2.据《科学时报》报道,一项名为 “陶瓷耐高温大红色釉的研 究”的课题通过了国家 12 位陶瓷色釉专家参加的技术鉴定 ,至此国 际陶瓷工艺界无法高温(1 200~1 300 ℃)烧制大红色釉的历史正式 宣告结束。 (1)下列名称与陶瓷有关的是 (选填字母代 号) 。 ①宜兴 ②景德镇 ③秦兵马俑 ④ china ⑤黏土 (2)陶瓷分为陶器和瓷器,二者尽管都用黏土作为原料,但在原料 的纯度上要求不同,其中需要纯净高岭土的是 ;二者都需要 在高温下进行烧制,但具体的温度不同, 烧制的温度要求更 高;二者的制作工艺相差不大,一般需要经过制泥→ →干燥 → →冷却。 (3)唐三彩属于彩陶,彩陶是在陶瓷坯体上涂有掺杂重金属离子 的釉料,而且烧制时通入不同的空气量,即便是掺杂的同一种金属离 子,颜色也不同。用铁元素在高温时的变化说明烧制成红色陶瓷的 原理: 。
思考探究 1.NaOH 溶液为什么不能用带有磨口玻璃塞的瓶子盛放? 答案:玻璃中含有 SiO2,能与 NaOH 反应生成 Na2SiO3,Na2SiO3 是一种黏合剂,能使瓶塞与瓶子粘连。 2.氢氟酸能保存在玻璃仪器中吗? SiF4↑+2H2O,所以氢氟酸常保存在塑 答案:不能。4HF+SiO2 料容器或铅制容器中。 3.玻璃、水泥、陶瓷有固定的熔点吗? 答案:没有。它们都是混合物,无固定的熔点。
典题例解 【例 1】 根据普通玻璃、普通水泥和普通陶瓷的生产过程,总 结出硅酸盐工业的一般特点是( ) ①原料一定是含硅元素的物质 ②生成物是硅酸盐 ③反应 条件是高温 ④发生复杂的物理、化学变化 A.①② B.①②③ C.①③④ D.①②③④ 思路点拨 :陶瓷在生产过程中使用含硅酸盐的原料,在高温条件 下发生的是复杂的物理(熔化)、化学变化(硅酸盐参与的反应),产品 的主要成分是硅酸盐。 解析 :硅酸盐工业的主要特点是:生产原料是含有硅元素的物 质 ;产品的物质类型属于硅酸盐;使物质发生变化的条件是高温;物 质变化的类型,既有物理变化,又有多种复杂的化学变化。 答案:D
课题 1
第 1 课时
无机非金属材料
传统硅酸盐料
目标导航
1.了解传统硅酸盐工业及一些产品。 2.掌握制造陶瓷、水泥、玻璃的主要原料、主要成分及制玻 璃的反应原理。 3.了解几种玻璃的性能及用途。 4.了解陶瓷的制作过程及用途。 1.通过了解制玻璃和水泥的制备原理,能写出制备玻璃的有关 反应的化学方程式。 2.了解硅酸盐的特点及用途。 3.讨论、研究、概括几种新型非金属材料的主要特点及制取 措施。
三、玻璃 1.主要生产原料:石英砂、石灰石、纯碱。 2.反应原理(用化学方程式表示): Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑;
CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑。 3.主要工序:加热熔融、澄清、成型和缓冷。 4.普通玻璃的成分:Na2SiO3、 CaSiO3 和 SiO2 熔合在一起而形 成的玻璃态物质。 5.特种玻璃:含有钾和铅的原料用来制造光学玻璃;化学实验室 使用的一些玻璃仪器常加入 B2O3;加入 Co2O3 可制得蓝色玻璃。 预习交流 1 如何制得钢化玻璃 ?钢化玻璃有何优点 ? 提示 :把普通玻璃放入电炉里加热、使它软化,然后急速冷却,即 得钢化玻璃。钢化玻璃的机械强度比普通玻璃大 4~6 倍 ,不易破碎 , 破碎时没有尖锐的棱角,不易伤人。
迁移应用 1.下列六种工业生产:①用海水为原料提取镁;②制硅酸盐水泥; ③制普通玻璃;④冶炼生铁;⑤制漂白粉;⑥接触法制硫酸。其中用 到石灰石作为原料的是( ) A.①②③④⑤ B.②③④⑤⑥ C.①②③⑤⑥ D.①②③④⑤⑥ 解析 :用海水为原料提取镁首先要将海水中的镁离子转化成氢 氧化镁,所用的碱是氢氧化钙,它来源于石灰石;制水泥、玻璃的原料 中也有石灰石;工业上用氯气和石灰乳反应来制取漂白粉,需用到石 灰石来制石灰乳;接触法制硫酸的原料主要是硫黄或黄铁矿,用不到 石灰石。 答案:A
2.几种玻璃的特性及用途 用途 性能 种类 门窗玻璃、玻璃器皿等 普通玻璃 在较高温度下易软化 膨胀系数小、耐酸碱、强 化学仪器、高压水银 石英玻璃 灯、紫外灯罩等 度大、滤光 眼镜、照相机、显微 透光性好,有折光性和色 光学玻璃 镜、望远镜等 散性 玻璃钢、宇航服、光 耐腐蚀、耐高温、不导 玻璃纤维 导、通信材料等 电、隔热、防虫蛀 运动器材、汽车、火车 耐高温、耐腐蚀、高强 钢化玻璃 的窗玻璃 度、抗震裂
激趣诱思
大家看了这些图片以后,想到了什么 ?
预习导引
一、传统硅酸盐材料 传统硅酸盐材料一般是以黏土、石英、钾长石、钠长石等为 原料生产的,这些原料一般都含有[SiO4]4-,空间结构为四面体,结构 的特殊性决定硅酸盐材料大多具有稳定性强、硬度高、熔点高、 难溶于水、绝缘、耐腐蚀等特点。 二、陶瓷 1.制造陶瓷的主要原料: 黏土。 2.制造陶瓷的一般过程: 混合、成型、干燥、烧结、冷却、成 品陶瓷器。 3.种类(根据原料、烧制温度划分):土器、炻器、瓷器。陶瓷色 彩丰富,这是釉料中含有的一些金属及其化合物,因发生不同的氧化 还原反应,而形成不同的颜色。
水泥 硅酸三钙 (3CaO· SiO2) 主要 硅酸二钙 SiO2) 成分 (2CaO· 铝酸三钙 (3CaO· Al2O3)
玻璃
陶瓷
Na2SiO3、CaSiO3 和过量的 SiO2 熔化后得到的玻璃态 成分复杂 物质
具有抗氧 化、耐酸 碱、耐高 水硬性,即细粉 主要 玻璃没有固定熔点; 易被氢 温、绝缘、 状水泥遇水后变 性质 氟酸腐蚀;易被碱腐蚀 易加工成型 为坚硬的固体 等特点,广泛 用于生产和 生活中