玻璃、陶瓷与水泥相关知识介绍
玻璃_陶瓷_水泥
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基本原理： 2AgBr
光
CuO
2Ag+Br2
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。
二、陶瓷 2. 1.瓷器 陶器
陶瓷器的发明是人类早期科学技 术发展史上的一个重要的里程碑。 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。
水 泥
石灰石、黏土
石膏（辅料）
3、主要成分： 硅酸三钙、硅酸二钙、 铝酸三钙
（3CaOSiO2)（2CaOSiO2)（3CaOAl2O3)
4、特性： 水硬性：将水泥与水掺和、搅拌并经 静置后很容易凝固变硬。 5、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。
CaCO3+SiO2=== CaSiO3+CO2↑
高温
3、组成成分：
Na2SiO3、CaSiO3、SiO2（主要成分）
玻璃为什么可以 被人工吹制成形状不 同的制品？ 因为玻璃没有一 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 吹成任何形状的制品．
定义
玻 璃 没有一定的熔点而 态 在某一温度范围内 没有 物 逐渐软化的物质。 固定 玻 质 （介于晶体与非晶 的熔 璃 点。 体之间。）
光纤通信优点： 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
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
2、高温结构陶瓷 氮化硅（Si3N4)陶瓷、氧化铝（Al2O3) 陶瓷、碳化硅（SiC)陶瓷和二氧化锆 （ZrO2)陶瓷 特点：耐高温、耐腐蚀、硬度大、耐磨 损、不怕氧化。
玻璃、陶瓷、水泥.ppt
玻璃 - 硅酸盐类非金属材料 玻璃在常温下是一种透明的固体，在熔融时形成连续网络结构，冷却
过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料。普通玻
璃的化学组成是Na2O· CaO· 6SiO2，主要成分是二氧化硅。广泛应用于 建筑物，用来隔风透光，属于混合物。另有混入了某些金属的氧化物
或者盐类而显现出颜色的有色玻璃，和通过特殊方法制得的钢化玻璃
• 陶与瓷的区别在于原料土的
不同和温度的不同。在制陶 的温度基础上再添火加温，
陶就变成了瓷。陶器的烧制
温度在800-1000度，瓷器则是 用高岭土在1300-1400度的温
陶 器
度下烧制而成。陶瓷制品的
品种繁多，它们之间的化学 成分．矿物组成，物理性质，
以及制造方法，常常互相接
近交错，无明显的界限，而 在Hale Waihona Puke 用上却有很大的区别。瓷 器
•
陶瓷是陶器和瓷器的总称。中国人早 在约公元前8000-2000年(新石器时代) 就发明了陶器。陶瓷材料大多是氧化 物、氮化物、硼化物和碳化物等。常
见的陶瓷材料有粘土、氧化铝、高岭
土等。陶瓷材料一般硬度较高，但可 塑性较差。除了在食器、装饰的使用
上，在科学、技术的发展中亦扮演重
要角色。陶瓷原料是地球原有的大量 资源黏土经过淬取而成。而粘土的性 质具韧性，常温遇水可塑，微干可雕， 全干可磨;烧至700度可成陶器能装水; 烧至1230度则瓷化，可完全不吸水且 耐高温耐腐蚀。其用法之弹性，在今 日文化科技中尚有各种创意的应用。
等。有时把一些透明的塑料(如聚甲基丙烯酸甲酯)也称作有机玻璃。
天门山玻璃栈道 天门山玻璃栈道，悬于天门山顶西线，长60米，宽1.6米，最高处 海拔1430米。是张家界天门山景区继悬于峭壁之上的鬼谷栈道、 凭空伸出的玻璃眺望台。为了让游客零瑕疵的透过玻璃桥看到美 丽的风景，上桥的游客均要求戴上鞋套，以保持玻璃桥的透明和 干净。玻璃栈道的刺激震撼，可与举世闻名的美国大峡谷玻璃走 廊“天空之路”媲美，因而有了东方“天空之路”的美誉。
《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。
玻璃、陶瓷和水泥
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》课件
本课件将介绍玻璃、陶瓷和水泥的历史、应用、制作过程以及未来发展，带 您领略这三种材料的独特魅力和无限潜力。
玻璃的历史和应用
古老而神秘
几千年前的古代埃及人已经使用玻璃制品。
多种应用
玻璃被广泛用于建筑、制造、医疗和艺术领域等多个行业。
独特的特性
玻璃透明、坚固、耐高温，具有良好的电绝缘性。
2
陶瓷制作
பைடு நூலகம்
将粘土制作成型，然后经过干燥和高温烧结而成。
3
水泥制作
将石灰石和粘土经过研磨和烧制得到水泥熟料，再与适量的石膏混合，形成水泥。
玻璃、陶瓷和水泥的未来发展
1 环保与可持续性
2 创新应用
3 高性能材料
通过改进制造和回收技术， 促进玻璃、陶瓷和水泥行 业的可持续发展。
玻璃、陶瓷和水泥有着丰 富的创新应用前景，如新 能源领域、智能建筑和生 物医学。
陶瓷的历史和应用
1
广泛应用
2
陶瓷被用于制造瓷器、建筑材料、电子
元件、艺术品等领域。
3
悠久的历史
陶瓷制品在中国已有数千年的历史。
优越的性能
陶瓷具有高温抗性、化学稳定性和绝缘 性能。
水泥的历史和应用
历史悠久
水泥的历史可以追溯到古罗马时 期。
建筑重要组成部分
水泥被广泛应用于建筑、桥梁和 道路等工程中。
多种应用
水泥还用于制作耐火材料、地板、 家具等。
玻璃、陶瓷和水泥的区别和特点
材料 玻璃 陶瓷
水泥
特点 透明、坚固 高温抗性、化学稳定性
硬化后坚固
应用 建筑、制造、医疗、艺术 瓷器、建筑材料、电子元件、 艺术品 建筑、桥梁、道路、耐火材料
玻璃水泥陶瓷的原料和成分
玻璃水泥陶瓷的原料和成分玻璃水泥陶瓷是一种耐磨、耐腐蚀、耐高温的新型综合材料，在抗磨耗、抗腐蚀、抗老化和耐高温等性能上具有优越特点，并且具有抗冲性的特殊功能，可以用于作滑动轴承、水泵、电机等机械设备的共轨头，也可用作精密设备的密封件，以及电路、汽车及其他工况的密封圈，可作为能源站的热室、锅炉的乳化系统。
玻璃水泥陶瓷的主要原料有玻璃熔炉、氓渣粉、煤灰粉、碳化硅、铝氧化物、氧化铝、H4SiO4和石灰石等，可以根据不同用途配制不同的配方，使不同玻璃水泥陶瓷具有不同性能。
1. 玻璃熔炉：玻璃熔炉是玻璃水泥陶瓷的主体原料，其中的硅、铝、钙、镁的组成及比例，很大程度影响玻璃水泥陶瓷的物理和热性能。
2. 氧化铝：氧化铝是玻璃水泥陶瓷中重要成分，主要用作网状结构填充材料，有利于形成高强度、密度低、表面光洁等特性。
3. H4SiO4：H4SiO4是玻璃水泥陶瓷中质量上重要成分，它含有强烈的缩短剂，有利于玻璃水泥陶瓷的热变形以及热收缩等特性。
4. 煤灰粉和氓渣粉：煤灰粉和氓渣粉在玻璃水泥陶瓷的组成中也有重要的作用，它们具有向外抗热散射的性能，增加玻璃水泥陶瓷体积和面积，使得玻璃水泥陶瓷更有填充性，更有绝缘性能。
5. 碳化硅：碳化硅是玻璃水泥陶瓷原料相当重要的一部分，它是由碳与硅调配而成，质地轻而力学性能也强，在进一步增加玻璃水泥陶瓷的性能方面有着十分重要的地位。
6. 石灰石：石灰石是玻璃水泥陶瓷的轻质料，其中的构成根据用途的不同而不同，它具有较大的抗热和抗紫外线的能力，能够改善玻璃水泥陶瓷结构的结晶度，以及其它特性。
玻璃水泥陶瓷是一种新型综合材料，其中的原料和成分复杂多样，经过一定的加工精制后，具有耐磨耐腐、耐老化和耐高温等优良性能，特别重要的是其具有抗冲激性的特殊功能，这些特点使其在机械设备、精密设备和能源站及其他工况的应用中得到了广泛的应用。
上课第三节 玻璃陶瓷和水泥
沙子
都 是 二 氧 化 硅
水晶
石英
玛瑙
Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑
高温
高温
据此方程式分析，玻璃的原料和成份是什么？
主要 原料
纯碱 石英
反应 玻璃窑中发生的主 要反应 条件
高温
成分
Na2SiO3 SiO2 CaSiO3
石灰石
热弯玻璃
3、下列说法正确的是（ D ） （A）SiO2是酸性氧化物，它不溶于水也不溶
于任何酸。
（B）SiO2是制造玻璃的主要原料之一，它在 常温下与NaOH溶液不反应。 （C）因高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2， 所 以H2SiO3酸性比H2CO3强 （D）CO2通入水玻璃中可得原硅酸
第三节玻璃陶瓷和水泥(完整版)
6、了解“光纤”与“光缆”及“光纤”的用途；了解 “高温结构陶瓷”的性能与用途
主要 反应 玻璃窑中发生的
原料 条件
主要反应
纯碱
高温
Na2CO3 + SiO2 == Na2SiO3+ CO2
石灰石 石英
高温 高温 CaCO3 + SiO2 == CaSiO3 + CO2
玻璃、陶瓷、水泥
1、制造普通玻璃的主要原料是什么？普通玻璃的主要 成分是什么？生产普通玻璃的简单流程是怎样的？
2、了解不同性能的玻璃
3、制造陶瓷器的主要原料是什么？了解陶瓷器的制造 过程极其性能
4、制造水泥的主要原料是什么？普通水泥的主要成分 是 什么？生产普通水泥的简单流程是怎样的？
见P62
陶瓷在我国有悠久的历史， 堪称中国的国粹，在新石器时期我们 的祖先就已经能制造陶瓷，在历史的 长河中，陶瓷曾经历过两个鼎盛时期， 唐朝（“唐三彩”）和宋朝（“钧 瓷”）
宋官窑、定窑、汝窑
钧窑、 哥窑、其它
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
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？
1、普通玻璃中
Na2SiO3 : CaSiO3 : SiO2 ===1 : 1 : 4（物质的量之比）
（1）以氧化物的形式表示玻璃的 组成。
（2）若要制备1000千克上述玻璃， 需要原料各多少千克？共可产生标 况下的CO2气体多少升？
9、下列说法正确的是
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
玻璃陶瓷水泥的主要成分
玻璃陶瓷水泥的主要成分玻璃、陶瓷和水泥，这三者就像是建筑和家居生活中的老朋友，缺一不可。
说到玻璃，大家想到的可能是窗户、杯子，还有那闪亮的酒瓶。
对吧？玻璃的主要成分是二氧化硅，想象一下，它就像是玻璃的“主心骨”。
而且玻璃的制作过程中，二氧化硅跟其他成分混合，像是调配鸡尾酒一样，真的是妙趣横生。
有时候还会加入一些钠、钙，这样玻璃才能更容易成型，别让它变得太“硬气”，否则，大家用的时候可就麻烦了。
陶瓷嘛，大家应该不陌生，家里的碗、盘、杯子都是它的身影。
陶瓷的主要成分同样是二氧化硅，另外还有高岭土、长石和石英，听上去是不是很复杂？制作陶瓷就像做饭，得讲究火候和材料的搭配。
高岭土就像是陶瓷界的“颜值担当”，能让陶瓷表面光滑，长石则提供了适合的熔点，让它在高温下变得更结实。
这一切都得在窑里烧烤，火力十足的地方，才会成就那一件件精致的陶瓷。
再说说水泥，这玩意儿可真是建筑界的“万金油”。
水泥的主要成分是石灰石、粘土，还有一些其他的矿物质。
这些成分混合后，经过高温煅烧，就变成了我们常见的水泥粉末。
想象一下，水泥就像是建筑的“胶水”，把砖头、石头都粘得稳稳当当，让高楼大厦屹立不倒。
水泥在跟水混合后，会发生化学反应，形成坚硬的固体，这就像魔法一样，让一堆粉末变成了坚固的基础。
嘿，讲到这儿，大家有没有觉得其实这些材料跟我们生活息息相关？比如说，玻璃让我们的家更明亮，陶瓷让我们的餐桌更美观，而水泥则是撑起了我们的家园。
用玻璃喝水的时候，那个清澈透明的感觉就像是品味生活的美好，陶瓷碗里的饭菜让人有种“满汉全席”的满足，而水泥墙面则是让我们安心的一道屏障。
再往深处想想，玻璃、陶瓷、水泥这些材料背后其实有着无数工人和技术人员的努力。
他们像是幕后英雄，默默奉献，不图回报。
有些时候，制作这些材料的过程就像一场盛大的舞会，所有的成分都有自己的角色，跳着不同的舞步，最终共同演绎出一场完美的表演。
看看那些漂亮的玻璃制品，光线透过它们，像是万千星辰在闪烁；再看看那精美的陶瓷，仿佛每一个花纹都在诉说着故事；还有那坚固的水泥，像是为我们筑起了一座座温暖的港湾。
玻璃、陶瓷和水泥(1)
再见
陶都—— 陶都—— 瓷都—— 瓷都——
江苏宜兴， 江苏宜兴， 江西景德镇。 江西景德镇。
山东的淄博也可说是全国著名的 陶瓷产地，有成为瓷都的趋势。 陶瓷产地，有成为瓷都的趋势。
陶瓷的优点和用途： 陶瓷的优点和用途：
用途 优点 具有抗氧化性、抗酸碱腐蚀、耐高温、 具有抗氧化性、抗酸碱腐蚀、耐高温、 绝缘、易成型等优点， 绝缘、易成型等优点，有着广泛的用途 化学实验中用的坩埚、 化学实验中用的坩埚、 蒸发皿等也是陶瓷制品
水泥的分类及用途
（4）水泥的分类
普通硅酸盐水泥 矿渣水泥 沸石岩水泥… 沸石岩水泥 一般水泥 白水泥 彩色水泥… 彩色水泥
（5） 几个概念： ） 几个概念： 水泥、 水泥 水泥砂浆 ——水泥、沙子和水的混合物 混凝土 ——水泥、沙子、碎石和水的混合物 水泥、沙子、 水泥
混凝土和钢筋混合在一起 钢筋混凝土 ——混凝土和钢筋混合在一起
(2)
高温结构陶瓷
特点
耐高温、耐 耐高温、 氧化、耐酸 氧化、 碱腐蚀、硬 碱腐蚀、 度大、耐磨 度大、 损、密度小
采用高温结构 陶瓷制造发动 机的优点 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。 热能。 高温结构陶瓷发动机工作温度稳定在 1300℃，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，
化学容器
膨胀系数小耐腐 膨胀系数小耐
化学仪器 水银灯
透光性好有折光性 色散性 具不同色彩
PbO Co2O3 Cu2O AgBr和CuO
加热软化速冷 软化冷风急吹
光学仪器 彩色玻璃窗
不同光照变色
窗玻璃 太阳镜
耐腐耐热隔热
太空服 玻璃钢
《玻璃、陶瓷和水泥》 讲义
《玻璃、陶瓷和水泥》讲义一、玻璃玻璃是一种非晶态的无机非金属材料，在我们的日常生活中随处可见，从窗户到镜子，从水杯到手机屏幕，都有它的身影。
玻璃的主要成分是二氧化硅，通常还会加入一些其他的氧化物来改变其性质，比如加入氧化钠可以降低熔点，加入氧化钙可以增加硬度。
玻璃的制造过程可以简单概括为原料混合、高温熔融、成型和退火。
首先，将石英砂、纯碱、石灰石等原料按照一定的比例混合均匀。
然后，将混合物放入高温熔炉中加热至 1500 摄氏度以上，使其完全熔融成为液态玻璃。
接下来，根据需要采用不同的方法进行成型，常见的有吹制法、压制法和拉制法等。
最后，将成型后的玻璃制品进行退火处理，以消除内部应力，提高其稳定性和强度。
玻璃具有许多优良的性能。
它是透明的，能够让光线透过，这使得它在采光和光学应用方面具有重要价值。
同时，玻璃具有良好的化学稳定性，不易被大多数化学物质侵蚀。
此外，它的硬度较高，表面光滑，易于清洁。
然而，玻璃也有一些缺点。
它比较脆，容易破碎，而且在受到突然的温度变化时可能会破裂。
为了克服这些缺点，人们开发了各种类型的特种玻璃，如钢化玻璃、夹层玻璃和耐热玻璃等。
钢化玻璃通过快速冷却的方法使表面形成压应力，内部形成张应力，从而大大提高了强度和抗冲击性。
夹层玻璃则是在两片玻璃之间夹一层塑料膜，即使玻璃破碎，碎片也会被粘在膜上，不会飞溅伤人。
耐热玻璃能够承受较高的温度变化，常用于厨房器具。
二、陶瓷陶瓷是另一种古老而重要的无机非金属材料，有着悠久的历史和丰富的文化内涵。
陶瓷的主要成分是黏土、石英和长石等天然矿物质。
制作陶瓷的过程包括原料制备、成型、干燥和烧制。
首先，将原料经过粉碎、混合和淘洗等处理，制成具有一定可塑性的坯料。
然后，通过手工或机械的方式将坯料成型为所需的形状，如盘、碗、瓶等。
成型后的坯体需要进行干燥，去除水分。
最后，将干燥后的坯体放入窑中进行高温烧制，使其发生物理和化学变化，形成坚固的陶瓷制品。
陶瓷具有许多优点。
高中化学第3章探索生活材料第3节玻璃陶瓷和水泥
高中化学第3章探索生活材料第3节玻璃陶瓷和水泥1．玻璃的主要成分和生产原理。
(重点)2．水泥的主要成分和使用注意事项。
(难点)3．以玻璃和陶瓷为例认识物质的组成和反应条件对性能和用途的影响。
(重难点)一、玻璃1．玻璃的形成2．主要性能硬度大，质脆，耐腐蚀，无固定的熔点，属于玻璃态物质。
3．玻璃的种类和用途【提示】玻璃不是纯净物，钢化玻璃和普通玻璃成分完全相同。
二、陶瓷1．生产原料黏土，其主要成分可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O。
2．手工制造陶瓷器的一般过程混合→成型→干燥→烧结→冷却→陶瓷器3．主要性能抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型。
4．为了使陶瓷表面光滑，不渗水，具有丰富的色彩，可以在烧制前在坯体上涂上釉料。
三、水泥1．生产原料：石灰石和黏土、适量石膏。
2．生产过程3．主要成分硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3)。
4．性质：(1)水泥具有水硬性。
(2)吸水能力强。
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。
2．水泥在储存和运输过程中应注意什么？【提示】由于水泥具有很强的吸水能力，能吸收空气中的水分并与之发生化学反应，故储存和运输过程中要注意防水、防潮。
四、玻璃和陶瓷的新发展 1．光导纤 维(简称光纤)⎩⎪⎨⎪⎧主要成分：石英玻璃主要性能：传导光的能力特别强，抗干扰性 能好，通信质量高，防窃听，质量小而细，耐腐蚀，铺设方便用途：制作光缆，还用于医疗、信息处理、传能 传像、遥测遥控和照明等方面2．高温结构陶瓷(2)高温结构陶瓷的优点：耐高温、耐氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等。
(3)高温结构陶瓷在汽车制造业中的应用用高温结构陶瓷制造发动机，发动机的工作温度能稳定在 1 300 ℃左右，由于燃料充分燃烧而又不需要水冷却，使热效率大幅度提高。
玻璃-陶瓷-水泥
03
CATALOGUE
水泥
定义与特性
定义
水泥是一种粉状物质，与水混合后会凝固并硬化，通常用于建筑和土木工程中。
特性
水泥具有较高的抗压强度、良好的耐久性和耐磨性，同时具有较低的抗拉强度和 韧性。
制造工艺
原料
水泥的主要原料是石灰石、黏土 、铁矿粉等，经过破碎、研磨、
混合等工艺制成生料。
熟料烧成
生料经过高温烧制，会变成熟料， 熟料再经过研磨细碎成水泥粉。
水泥
由石灰石、粘土等原料经高温煅烧后制成，具有较强 的耐久性和稳定性。
应用领域比较
玻璃
主要用于窗户、镜子、玻璃器皿、光学仪器等领 域。
陶瓷
广泛应用于餐具、厨具、卫生洁具等领域，也用 于工业用途如发动机部件、热交换器等。
水泥
主要用于建筑和土木工程，如混凝土浇筑、地基 处理等。
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熔炼
将配料放入高温熔炉中 熔化成玻璃液。
成型
通过吹制、压延、浇注 等方法将玻璃液制成各
种形状。
退火与淬火
通过控制温度和冷却速 度，消除玻璃内部应力
，提高其稳定性。
应用领域
01
02
03
04
建筑行业
用于窗户、隔断、幕墙等。
家居用品
餐具、花瓶、灯具等。
工业领域
用于制造各种仪器、仪表、管 道等。
艺术领域
04
CATALOGUE
三者的比较
物理性质比较
玻璃
透明、脆性、热稳定性差，易于 熔融和冷凝成型。
陶瓷
不透明、硬度高、热稳定性好， 不易变形和碎裂。
水泥
坚硬、密度大、热稳定性适中， 主要用于建筑和土木工程。
7第三节 玻璃、陶瓷和水泥
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、原料：纯碱、石灰石和石英2、反应原理：复杂的物理、化学变化，主要反应：Na2CO3+SiO2== Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2== CaSiO3+CO2↑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，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．几种特殊玻璃：⑴硼硅酸盐玻璃：加入B２O３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⑵光学玻璃加入PbO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。
蓝色(Co2O3)红色(Cu2O) 淡绿色(FeO⑷钢化玻璃玻璃在钢化炉里加热软化，再急速冷却得钢化玻璃。
二、玻璃的新发展1.光导纤维（光纤）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。
光纤通信有哪些优点呢？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；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；4、成本低：每千米1万元左右光导纤维的应用除了用于通信外，还用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控和照明等许多方面。
现代通信用光缆光学纤维胃镜反馈练习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。
这是因为玻璃是一种物质，没有固定的。
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3.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、有机玻璃思考. 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？二、陶瓷黏土（Al2O3·2SiO2·2H2O）2、生产过程：混合→成型→干燥→烧结→冷却→陶瓷器3、反应条件：高温4、种类土器、陶器、瓷器等5、主要性能：抗氧化、抗酸碱、耐高温、绝缘、易成型等设问：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。
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
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想欣赏更多的陶瓷产品，打开以 下网页：
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陶瓷工业发展非常迅速，各种新型逃 席不断问世，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。专家门预言： 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。
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主要 主要 反应 普通水泥 主要 原料 设备 条件 主要成分 性质
黏土 石灰石 水泥回 石膏 转窑 （辅料）
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硅酸三钙： 3•2
高温 硅酸二钙：2 • 水硬性
2
铝酸三钙：3 • 2O3
水泥生产流程，见以 下网页：
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1.建筑用粘合剂——水泥 沙浆的 成分是什么？ 水泥 、 沙子、水
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石英玻璃
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光学玻璃
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玻璃纤维
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看起来晶莹透明的玻璃是不是 晶体呢？请大家思考后回答， 请说出依据。
玻璃是介于结晶态和无定型 态之间的一种物质状态，我 们叫他玻璃态物质
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④混凝土 ⑤一种硅酸盐产品
5、下列变化过程一定不含化学变化的是
A、石灰沙浆固化
B、二氧化硅熔化
C、结晶碳酸钠风化
D、水泥沙浆固化
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6、根据水泥、玻璃、陶瓷的生 产过程，总结出硅酸盐工业的一 般特点是：
①原料一定有含硅元素的物质
②生成物是硅酸盐
③反应条件是高温
2④020/1/8发生复杂的物理、化学变化
钢化玻璃
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4—6倍。
光纤玻璃
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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到纤维上同时
传送3万门电话且中继距离长达20—50，保密性能好。
2、了解不同性能的玻璃
3、制造陶瓷器的主要原料是什么？ 了解陶瓷器的制造过程极其性能
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4、制造水泥的主要原料是什么？普 通水泥的主要成分是 什么？生产普 通水泥的简单流程是怎样的？
5、了解“水泥的水硬性”、“水泥 砂浆”、“混凝土”及“钢筋混凝 土”
6、了解“光纤”与“光缆”及“光 纤”的用途；了解“高温结构陶瓷” 的性能与用途 2020/1/8
人教版化学选修1 第三 章第三节《玻璃、陶瓷 和水泥》优秀教学课件
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玻璃、陶瓷和水泥
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1、制造普通玻璃的主要原料是什 么？普通玻璃的主要成分是什么？ 生产普通玻璃的简单流程是怎样的？
（2）若要制备1000千克上述玻 璃，需要原料各多少千克？共可
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2、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
3、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 2020/1/8
D、焦碳
4、过量的泥沙、纯碱和生石灰熔化后 生成（ ）
①水泥 ②玻璃 ③瓷器
钧窑、 哥窑、其它
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中国陶瓷珍品之唐三彩
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中 国 陶 瓷 珍 品 之 明 青 花
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中 国 陶 瓷 珍 品 之 清 青 花
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中国陶瓷珍品之清彩瓷
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江西景德镇
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3、我们常见的陶瓷制品 表面光滑不渗水，你知 道进行了怎样的工艺处 理吗？
见P62
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陶瓷在我国有悠久的历史， 堪称中国的国粹，在新石器时期我们 的祖先就已经能制造陶瓷，在历史的 长河中，陶瓷曾经历过两个鼎盛时期， 唐朝（“唐三彩”）和宋朝（“钧 瓷”）
宋官窑、定窑、汝窑
主要 反应 玻璃窑中发生的
原料 条件
主要反应
纯碱 石灰石 石英
高温
23 + 2 23+ 2
高温
高温
3+2 3+2
成分
23 3 2
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普通玻璃 因混有铁的化合物而呈浅绿色
蓝玻璃 在原料里加入了氧化钴使玻璃呈现蓝色
红玻璃 在原料里加入了氧化亚铜使玻璃呈现红色
化学仪器玻璃 如试管等
光学仪器玻璃 如放大镜
主要 生产过 反应 原料 程 条件
黏土
混合、 成型、 干燥、 高温 烧结、 冷却
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种类
性能
抗氧化、 土陶、 抗酸碱 陶器、 耐腐蚀、 炻器、 耐高温、 瓷器 绝缘、
易成型
1.我国最著名的陶器产 地在什么地方？有什么 之称？
江苏宜兴，有陶都之称
2.我国素有“瓷都”之 称的地方在那里？
7、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
8、某型号水泥主要成分为2 、3 、 32 ， 则：
—— ——
——
制取该水泥所用的原料是————
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9、下列说法正确的是
A、玻璃是一种晶体
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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？
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1、普通玻璃中
23 : 3 : 2 1 : 1 : 4（物质 的量之比）
（1）以氧化物的形式表示玻璃 的组成。
2.混凝土又是什么做成的？
水泥、沙子 、碎石
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6 5 4 3 2 1 0
1949
1979
1985
1998
产量/亿吨
1949~1998年我国水泥年产量示意图
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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。