高中化学 硅酸盐工业——玻璃、陶瓷和水泥
高中化学硅和硅盐酸工业知识点大全
第 1 页 共 3 页高中化学硅和硅酸盐工业知识点规律大全1．碳族元素[碳族元素] 包括碳(6C)、硅(14Si)、锗(32Ge)、锡(50Sn)和铅(82Pb)5种元素．碳族元素位于元素周期表中第ⅣA 族。
[碳族元素的原子结构] (1) 相似性：①最外层电子数均为4个；②主要化合价：+2价、+4价．其中C 、Si 、Ge 、Sn 的+4价化合物稳定；Pb 的+2价的化合物稳定，但+4价的Pb 的化合物却是不稳定的，如PbO 2具有强氧化性。
(2)递变规律：按碳、硅、锗、锡、铅的顺序，随着核电荷数的增加，电子层数增多，原子半径增大，失电子能力增强，得电子能力减弱，非金属性减弱，金属性增强。
由于碳族元素的最外层为4个电子，因此由非金属性向金属性递变的趋势很明显。
在碳族元素的单质中，碳是非金属；硅虽然是非金属，但却貌似金属(为灰黑色固体)，且为半导体；锗具有两性，但金属性比非金属性强，为半导体；锡和铅为金属。
*[C 60] C 60与金刚石、石墨一样，都属于碳的同素异形体。
C 60是一种由60个碳原子构成的单质分子，其形状如球状的多面体，在C 60分子中有12个五边形和20个六边形。
[硅](1)硅在自然界中的含量：硅在地壳中的含量居第二位(含量第一位的为氧元素)。
(2)硅在自然界中的存在形式：自然界中无单质硅，硅元素全部以化合态存在，如二氧化硅、硅酸盐等．化合态的硅是构成地壳的矿石和岩石的主要成分。
(3)单质硅的物理性质：单质硅有晶体硅和无定形硅两种。
晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。
其熔点、沸点很高，硬度很大(晶体硅的结构类似于金刚石)。
晶体硅是半导体。
(4)单质硅的化学性质：①在常温下，硅的化学性质不活泼，不与O 2、Cl 2、H 2SO 4、HNO 3等发生反应，但能与F 2、HF 和强碱反应。
例如：Si + 2NaOH + H 2O ＝Na 2SiO 3 + 2H 2↑②在加热时，研细的硅能在氧气中燃烧：Si + O 2SiO 2(5)用途：①硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件，还可制成太阳能电池。
高中化学玻璃、陶瓷和水泥7 人教课标版
2) 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？
启示：
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
三、水泥(阅读教材57-58页,填写下表)
大自然给予了我们很多美好的东西，只是我们自己却不知道去好好珍惜，只有当我们在失去后或者犯错了，我们才会去说后悔没有珍惜，希望能给一次机会重新来过，只是这样的重来真的还能重来吗？我们谁都不能去肯定，路，自己选择，自己走下去，也许有人给你使绊，也许有人会拉你一把，但终归还是需要自己去选择，自己亲自去走。人生经历太多，失败了、跌倒了，可以站起来继续走，如果走错了，可以选择正确的路，但我们如果放弃了，就有可能一直停留在那，多年以后，或许你已经被遗忘。
时光在飞逝，父母容颜渐渐沧桑，望着父母佝偻的背影，心里一阵阵莫名的心酸。年轻时不努力拼搏，老了就自己受苦，这是现在年轻人经常激励自己的话，为了所谓的以后，我们牺牲了自己最美好的年华，却没有谁知道以后的样子又会是如何，也许这就是所谓的选择。
我们每个人都有很多在选择，学业、事业、爱情……我们都有各种各样的选择，可以说生活中我们时刻面临着选择，选择不一样，结局也会不一样，只是你的选择是否真正发自内心还是出自于生活的无奈，已经无人理会。人生路需要走很久，我们总会遇到各种各样的人，各种各样的事，正如我们工作平台选择不一样，起点也会不一样，领导选择不一样，或许你的结局也会不一样，我们不能选择自己的出生，所以不要怨天尤人，更不要去指责，生活对谁都一样，选择永远在你手中，跟着心走，或许你就能找到一个真正的自己。
高中化学 课时作业9 玻璃、陶瓷和水泥(含解析)新人教版选修1
玻璃、陶瓷和水泥(建议用时：30分钟)[基础达标练]1．下列关于玻璃的叙述不．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12种成分熔化在一起形成的晶体D．玻璃是硅酸盐，没有固定的熔点C[玻璃不是晶体，而是一种特殊的玻璃态物质，没有固定的熔点。
玻璃是以石英、纯碱和石灰石为原料，经过一系列复杂的物理变化和化学变化而形成的以硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅为主要成分的产物。
]2．下列有关材料分类的说法，不正确的是( )A．硅酸盐材料属于新型无机非金属材料B．高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，金属属于金属材料，但都属于结构材料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A[硅酸盐材料属于传统非金属材料，即A项错；氮化硅陶瓷具有高温时能抗氧化，能抵抗冷热冲击的特性，属于高温结构材料。
]3．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B[氧化铝陶瓷属于高温结构陶瓷，可作耐高温设备。
]4．普通玻璃的主要成分是( )①Na2SiO3②CaCO3③CaSiO3④SiO2 ⑤Na2CO3⑥CaOA．①③⑥B．②③④C．①③④D．③④⑤C5．有关高温结构陶瓷和光导纤维的说法正确的是 ( )A．高温结构陶瓷弥补了金属材料的弱点，但是硬度却远远低于金属材料B．氮化硅陶瓷是一种重要的结构材料，具有超硬性，它不与任何无机酸反应C．光导纤维是一种优良的导电材料D．光导纤维的抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高，能防窃听D[高温结构陶瓷克服了金属材料的弱点，本身还具有很多优点，如耐高温、高硬度、不怕氧化等，所以A选项错误。
氮化硅陶瓷是重要的结构材料，有许多优点，如耐腐蚀性较强，但可以跟氢氟酸反应，所以B选项错误。
(人教版)高中化学选修1 第三章 第三节 玻璃、陶瓷和水泥练习 (含答案)
第三节玻璃、陶瓷和水泥常见硅酸盐产品的比较aCO3SiO21.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？提示：因为碱性试剂能与玻璃塞的主要成分SiO2反应：2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O，Na2SiO3具有黏合性，将瓶塞和试剂瓶黏结在一起。
2.玻璃为什么可以被人工吹制成形状不同的制品？提示：普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔化在一起所得到的物质。
这种物质不是晶体，称作玻璃态物质。
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，可以被吹制成任何形状的制品。
3.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，故储存和运输水泥的过程中要注意防水、防潮。
►综合拓展一、几种玻璃的特性和用途二、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。
4.水泥的质量指标：我国的三个强度等级（42.5、52.5和62.5）表示常用硅酸盐水泥的性能。
等级越高，水泥的性能越好。
►尝试应用1.在面盆、痰盂等铁制品表面烧制搪瓷的目的是（A）A.防止铁生锈且美观B.增大厚度防止磨损C.增大硬度防止撞坏D.美观和杀菌消毒作用解析：在脸盆等铁制品表面烧制搪瓷，能够隔绝空气和水，不但能防止铁生锈，而且美观，A项正确；在茶缸和脸盆等铁制品表面烧制搪瓷的目的不是为了增大硬度，不能防止磨损，也不能杀菌消毒，B、C、D三项错误。
玻璃和陶瓷的新发展1.光导纤维：简称光纤。
（1）成分：SiO2（石英玻璃）。
（2）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。
【高中化学高考第一轮考点复习】玻璃、陶瓷和水泥
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。
第三部分、水泥
主要 主要 反应 主要成分 原料 设备 条件
主要 性能
普 通 水 泥
粘土和
石灰石，水泥
加适量 回转 石膏 窑
硅酸三钙
高温 硅酸二钙
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
高温结构陶瓷 思考： 1、假如一辆普通的汽车在沙漠里行驶，在汽车 零件不坏的情况下，最怕遇到的问题是什么? （答案：缺水） 2、汽车行驶时，为什么经常要加水? （答案：为了散热，因为汽车的发动机多是由金 属制作，它们在高温时容易损坏，必须用水来冷 却。）
陶瓷工业
澳门博物馆中佛山石湾瓷器
第七届亚洲艺术节中展示的石湾陶艺
二、陶 瓷
1、原 料：
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。 • 烧制前在坯体表面涂上一层釉，使成品光滑，不渗水。
中国水泥工业明天更美好
抚今追昔，我国水泥工业在过去的岁月里经历了曲折而 又辉煌的发展历程。 1892年，启新水泥厂在唐山建立，拉开了我国水泥工业 发展的序幕。但由于战乱不断和外来侵略，到1949年新 中国成立时，我国水泥生产技术仍非常落后
2020-2021学年高二化学新教材人教版必修第二册教师用书：5.3.1硅酸盐材料含解析
第三节无机非金属材料第1课时硅酸盐材料课前自主预习一、硅酸盐1．硅酸盐在自然界中的存在形形色色的硅酸盐存在于地球的每一个角落，古代的陶瓷、砖瓦、现代的玻璃、水泥等，都是硅酸盐产品。
2．硅酸钠(1)物理性质：可溶于水，其水溶液俗称水玻璃，具有强的黏合性。
(2)化学性质：①过量的CO2通入到Na2SiO3溶液中，发生的反应方程式为：Na2SiO3＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2NaHCO3，反应的原因：酸性H2CO3>H2SiO3。
②向Na2SiO3溶液中滴加CaCl2溶液，发生的反应方程式为：Na2SiO3＋CaCl2===CaSiO3↓＋2NaCl。
(3)用途：①建筑业常使用的黏合剂；②用水玻璃浸泡过的木材和纺织品既防腐蚀，又防火，故常被称为木材防火剂；③还可用作肥皂填料等。
(4)硅酸盐的表示方法：二、硅酸盐产品1．三大传统硅酸盐产品 硅酸盐产品原料 主要设备 水泥石灰石、黏土 水泥回转窑 玻璃纯碱、石灰石、石英 玻璃窑 陶瓷黏土许多硅酸盐具有多孔结构，孔径不同的硅酸盐具有筛分分子的作用，常用作分离、提纯气体或液体混合物，还可作干燥剂、离子交换剂、催化剂及催化剂载体。
3．传统硅酸盐工业(1)玻璃：①生产过程：纯碱、石灰石、石英等――→粉碎后适当比例玻璃熔炉――→冷却成品玻璃 ②主要化学反应：Na 2CO 3＋SiO 2=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑；CaCO 3＋SiO 2=====高温CaSiO 3＋CO 2↑。
③主要成分：Na2O·CaO·6SiO2。
④几种常见玻璃：a．石英玻璃——成分为SiO2，以纯净的石英为主要原料制成。
b．钢化玻璃——普通玻璃在电炉中加热软化，然后急速冷却而成，机械强度是普通玻璃的4～6倍。
c．有色玻璃——普通玻璃中加入一些金属氧化物，如Cu2O：红色玻璃，Co2O3：蓝色玻璃，MnO2：紫色玻璃等。
(2)水泥：①生产过程：黏土、石灰石――→粉碎后适当比例水泥回转窑――→加入石膏粉碎水泥②变化：发生了复杂的物理化学变化。
硅酸盐工业简介
硅酸盐工业简介硅酸盐工业，是以含硅物质为原料经加热制成硅酸盐材料，如制造水泥、玻璃、陶瓷等产品的工业。
1．硅酸盐自然界中存在的各种天然硅酸盐矿物是构成地壳岩石的主要成分，粘土是制造瓷器的主要原料，粘土的主要成分是硅酸盐，常见的粘土有高岭土，绝大多数硅酸盐难溶于水，可溶性硅酸盐中最常见的是32SiO Na ，它的水溶液俗称水玻璃或泡花碱。
硅酸盐种类很多、结构复杂，其复杂的硅酸盐常用氧化物的形式表示。
如：硅酸钠 32Si O Na ［32SiO O Na 、］高岭石 2Al )O (Si 52 4(OH) ［O 2H 2S iO O Al 2232、、］2．硅酸盐工业（1）水泥：①原料：粘土、石灰石辅助原料：石膏（石膏作用：调节水泥硬化速度。
）②设备：水泥回转窑。
③流程：两磨一烧。
④水泥主要成分：硅酸三钙（2SiO 3CaO 、）硅酸二钙（2SiO 2CaO 、）铅酸三钙（32O Al 3CaO 、）⑤水泥硬化过程（水硬性）：水泥加水生成水合物并放出大量的热，渐渐转成胶状物，一部分凝结成晶体，然后与胶状物结合成牢固的固体。
⑥特种水泥：由水泥、沙子、和水的混合物称水泥砂浆，由水泥、沙子和碎石的混合物称混凝土。
（2）玻璃：①原料：纯碱、石灰石、石英；②生产设备：玻璃熔炉；③成分：2332S iO CaS iO S iO Na 、、④反应原理：232SiO CO Na +↑+232CO S iO Na23S iO CaCO +↑+23CO CaS iO⑤玻璃的种类：普通玻璃、特种玻璃。
特种玻璃：硼酸盐玻璃、铅玻璃、钴玻璃、有色玻璃、钢化玻璃等等。
⑥玻璃态物质的特点：没有固定的熔点，而在某一定温度范围内逐渐软化。
（3）陶瓷：①原料：粘土；②过程：混合—成型—干燥—烧结—冷却—陶器；③陶瓷的特点：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温绝缘易成型特点。
《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》是人教版高中化学必修 1 第三章《金属及其化合物》之后的一节内容。
这部分知识属于化学与生活、材料科学的交叉领域，对于学生了解常见的无机非金属材料，拓展化学知识的应用领域具有重要意义。
教材首先介绍了玻璃的主要成分、生产原料和生产过程，接着阐述了陶瓷的制作原料和主要特性，最后详细讲解了水泥的成分、生产原料和用途。
通过对这三种材料的学习，学生能够认识到化学在材料科学中的重要作用，培养学生的科学素养和创新意识。
二、学情分析学生在之前的学习中已经掌握了一些基本的化学概念和原理，如物质的分类、化学反应等，具备了一定的化学思维能力。
但是对于无机非金属材料的相关知识了解较少，对其生产过程和性能特点缺乏深入的认识。
此外，学生在日常生活中对玻璃、陶瓷和水泥有一定的接触，但往往只是停留在表面的观察和使用上，缺乏从化学角度的思考和分析。
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）学会用化学知识解释玻璃、陶瓷和水泥的相关性质和现象。
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）通过实验探究和小组讨论，提高学生的实验操作能力和合作交流能力。
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）培养学生的创新意识和环保意识，增强学生对社会和环境的责任感。
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）用化学知识解释玻璃、陶瓷和水泥的相关性质和现象。
玻璃、陶瓷、水泥教案
【探索生活材料——玻璃、陶瓷和水泥】教学设计课题玻璃、陶瓷和水泥课型新知识课授课人安峰学校甘肃省嘉峪关市第一中学教材分析本节教学内容为新课标人教版高中化学选修1第三章《探索生活材料》第三节《玻璃、陶瓷和水泥》，本节教材的特点是密切联系生产和生活实际，联系新科技知识，是学生接触比较多的材料，结合实际所见再通过教材介绍，可以使学生对这些材料有更深的认识。
玻璃和陶瓷等材料的新发展，在许多高科技领域有广泛的应用。
教材将这些内容介绍给学生，可以使学生更充分地认识到科学技术在现代社会中的重要性，特别是化学在现代科技和社会发展中所起的重要作用。
另外，本节内容也是进行爱国主义教育和环保教育的理想材料。
学生分析对于已经进行了一年新课程学习的学生，在学习选修教材内容时已经掌握一定的化学学习和化学研究的基本方法。
同时《探索生活材料》这一章的教学内容正是对理论联系实际、方法运用于实践的直接体现。
金属材料的学习又为学生学习玻璃、陶瓷等的学习提供了有效的借鉴，并且学生对玻璃、陶瓷这些生活常见的材料已有一定的了解，所以学生学习《玻璃、陶瓷和水泥》这节内容时，应该有一定的知识基础且有合理的讨论方法。
因此，在教学中采用阅读、讨论、总结的教学模式，以学生为主体，充分发挥学生的积极主动性，在新课程理念的指导下，使教学达到理想的效果。
教学重点1、玻璃的主要成分和生产原理；2、陶瓷主要制备原料及制备过程；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。
教学目标知识与技能：1、掌握制造玻璃的主要原料、主要成分及反应原理；2、初步了解几种常见玻璃的性能与用途；3、掌握制造陶瓷的主要原料；了解陶瓷的制作过程和用途。
4、了解光导纤维和高温结构陶瓷的特性及用途。
过程与方法：通过对玻璃、陶瓷知识的教学，培养学生的自学能力、对新信息的加工、思维能力、分析能力、总结归纳能力和表达能力。
情感、态度与价值观：1、体会化学对人们的生产和生活的巨大贡献，激发学习的热情；2、我国陶瓷、玻璃等硅酸盐产品的产量是世界领先的，以此激发学生的爱国热情和民族自豪感；3、使学生充分认识到科学技术在现代社会中的重要性，特别是化学在现代科学和社会发展中所起的重要作用，激发热爱科学，努力学习的热情。
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。
THANKS
感谢观看
均匀。
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。
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
2020人教版化学必修1 第3章 第3节 玻璃、陶瓷和水泥
问题导学 当堂检测
课前预习导学
KEQIAN YUXI DAOXUE
课堂合作探究
KETANG HEZUO TANJIU
1.玻璃属于玻璃态物质,无固定的熔沸点。 2.陶瓷烧制时发生了复杂的物理化学反应。一方面,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(组成不同),不同的 金属氧化物的颜色不同;另一方面,烧制时空气用量不同(反应条件不同), 得到的金属离子的氧化态不同,因此颜色也不同。 3.对水泥特别注意的几点 (1)石膏的作用:调节水泥硬化时间。 (2)水泥砂浆:水泥、沙子和水的混合物。 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均易被酸(如 H C l、H N O 3、 H 2SO 4、C H 3C O O H 等)腐蚀。
KEQIAN YUXI DAOXUE
课堂合作探究
KETANG HEZUO TANJIU
例 2玻璃与人们的生产生活密切联系。玻璃制品随处可见。
(1)一般住宅的窗玻璃是普通玻璃,制造普通玻璃的主要原料
是
、
、
,粉碎后放入玻璃窑中在高温下发生
目标导航 预习引导
课前预习导学
KEQIAN YUXI DAOXUE
课堂合作探究
KETANG HEZUO TANJIU
预习交流 2
钢化玻璃与普通玻璃成分有何不同?为什么钢化玻璃常用于制造 汽车或火车的车窗呢?
提示:二者成分完全相同。钢化玻璃的机械强度比普通玻璃大 4~6 倍,抗震裂、不易破碎;一旦破碎,碎块没有尖锐的棱角,不易伤人,因此 常用来制造汽车或火车的车窗等。
目标导航 预习引导
人教版高中化学玻璃、陶瓷和水泥
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）
玻璃仪器
钢 化 玻 璃
光学玻璃型材
石英玻璃
陶瓷
二、陶 瓷
原料 粘土 生产过程
粘
混
土
合
成
干
烧
型
燥
结
冷
成
却
品
性质 用途
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
3.与普通玻璃具有相同组成的是（ C ）
A．光学玻璃
B．有色玻璃
C．钢化玻璃
D．有机玻璃
4.下列各组物质均属于硅酸盐工业产品的是（ B ）
A．单晶硅、玻璃
B．陶瓷、水泥
C．石英玻璃、石膏 D．普钙、漂白粉
5、熔融烧碱应选用的仪器是： （ C）
A、石英坩埚 B、普通玻璃坩埚 C、生铁坩埚 D、陶瓷坩埚
制玻璃主要化学反应： Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2↑
高温
CaCO3+SiO2== CaSiO3+CO2↑
几
普通玻璃 因混有二价铁的化合物显浅绿色
种
蓝玻璃 加入Co2O3
常 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
——
秦 兵 马 俑 陶 制 品
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
2021-2022学年人教版高中化学选修一教学案：第三章 第三节 玻璃、陶瓷和水泥 Word版含答案
第三节玻璃、陶瓷和水泥玻璃[自读教材·夯基础] 1．生产原料纯碱、石灰石、石英。
2．生产设备 玻璃窑。
3．生产原理原料熔融后发生简单的物理变化和化学变化，其主要反应为： Na 2CO 3＋SiO 2=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑， CaCO 3＋SiO 2=====高温CaSiO 3＋CO 2↑。
4．化学成分一般玻璃是Na 2SiO 3、CaSiO 3和SiO 2熔化在一起形成的，主要成分是SiO 2。
5．主要性能硬度大、质脆、耐腐蚀、没有固定熔点，属于玻璃态物质。
6．特种玻璃种类 制作方法性能和用途石英玻璃或 硼酸盐玻璃提高SiO 2的含量，或加入B 2O 3提高化学稳定性，降低热膨胀系数，使其更耐高温存抗化学腐蚀，可用于制造高级的化学反应容器。
光学玻璃 加入PbO折光率高，可用来制造眼镜片、照相机、望远镜和显微镜中的透镜等。
彩色玻璃 加入某些金属氧化物加入Co 2O 3的玻璃呈蓝色，加入Cu 2O 的玻璃呈红色，含有Fe 2＋的一般玻璃呈淡绿色。
钢化玻璃把一般玻璃加热软化，然后用冷风急吹机械强度大，抗震裂，不易裂开，一旦裂开，碎块没有尖锐的棱角，常用于制造汽车或火车的车窗等。
[跟随名师·解疑难](1)在生产玻璃的原料中，SiO 2的用量比较大，故玻璃的主要成分是SiO 2。
(2)玻璃属于混合物，没有固定的熔点，只是在某一温度范围内渐渐软化，在软化状态时，可以被吹制成各种外形的玻璃制品。
(3)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制品，例如，加入AgBr(或AgCl)和微量CuO ，制成变色玻璃，可用于制作太阳镜片等。
[剖析典例·探技法][例1] 下列关于玻璃的叙述不．正确的是( ) A ．制一般玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英 B ．一般玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅 C ．玻璃是12种成分熔化在一起形成的晶体 D ．玻璃是硅酸盐，没有固定的熔点[名师解析] 玻璃不是晶体，而是一种特殊的玻璃态物质，没有固定的熔点。
2020—2021学年高中化学新教材同步必修第二册 第5章 第三节 无机非金属材料 (学生版)
第三节无机非金属材料[新教材内容有哪些][新课程标准是什么]新知探究(一) 硅酸盐材料[学考层级][自学新教材]阅读教材，回答下列问题：1．硅酸盐的结构、性质、用途(1)结构：在硅酸盐中硅原子和氧原子构成了硅氧四面体，如图所示，四面体通过顶角的氧彼此相连，每个氧原子为两个四面体所共有。
(2)性质：结构决定性质，硅酸盐的特殊结构决定了多数硅酸盐具有硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点。
(3)用途：性质决定用途，硅酸盐的性质决定了硅酸盐作为一类优良的材料得到广泛应用。
作为传统无机非金属材料主角的三大硅酸盐材料：水泥、玻璃、陶瓷。
2．三种常见的硅酸盐材料比较[落实新知能]1．玻璃、水泥、陶瓷等均为混合物。
2．生产水泥与陶瓷的共同原料是黏土，生产水泥与玻璃的共同原料是石灰石。
3．生产玻璃涉及的两个主要化学反应：Na2CO3＋SiO2=====高温Na2SiO3＋CO2↑、CaCO3＋SiO2=====高温CaSiO3＋CO2↑。
[演练新学考]1．“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，下列有关说法中正确的是( )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2．含硅物质在生产生活中应用广泛，下列有关硅酸盐材料的叙述不正确的是( )A．传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料B．烧结黏土制陶瓷，不涉及化学反应C．普通水泥的主要成分是硅酸盐D．制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英砂新知探究(二) 硅与二氧化硅[学考层级][自学新教材]阅读教材，回答下列问题：1．存在硅在自然界主要以硅酸盐和氧化物的形式存在。
2．用途(1)硅：其单质的导电性介于导体与绝缘体之间，是应用最为广泛的半导体材料，可以制成计算机、通信设备和家用电器等的芯片，以及光伏电站、人造卫星和电动汽车等的硅太阳能电池。
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小结 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。如制造水泥、玻璃、 陶瓷等产品的工业都属硅酸盐工业。
硅酸盐工业的特点： （1）原料：含硅的物质、碳酸盐等。
（2）反应条件：高温。
（3）反应原理：复杂的物理、化学变化。 （4）生成物：硅酸盐。
1.下列有关水泥的说法错误的是__C____。
（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；
化学璃是在玻璃原料中加入光色材料制成。 此材料具有两种不同的分子或电子结构状态，在可 见光区有两种不同的吸收系数，在光的作用下，可 从一种结构转变到另一种结构，导致颜色的可逆变 化，常见的含卤化银变色玻璃，是在普通玻璃中加 入少量卤化银（AgX）作感光剂，再加入微量铜、 镉离子作增感剂，熔制成玻璃后，经适当温度热处 理，使卤化银聚成微粒状而制得。当它受紫外线或 可见光短波照射时，银离子还原为银原子，若干银 原子聚集成胶体而使玻璃显色；光照停止后，在热 辐射或长波光（红光或红外）照射下，银原子变成 银离子而退色。卤化银变色玻璃的特点是不容易疲 劳，经历30万次以上明暗变化后，依然不失效，是 制作变色眼镜常用的材料。
功能材料：于电子、激光、通讯、能源和生物工 程等许多高新技术领域。
硅酸盐工业——玻璃、陶瓷和水泥
一、玻璃
1、生产普通玻璃主要材料是什么？怎反应？ 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，主要反应：
高温
Na2CO3+SiO2 ＝ Na2SiO3+CO2↑
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） 青瓦(淋水冷却，Fe3O4、FeO较多)
陶器：江苏宜兴的紫砂壶、秦汉兵马俑 瓷器： 碗盘 茶具 收藏珍品 烟缸 瓷雕 卫生瓷
瓷都景德镇
炻器：水缸、砂锅
三、水泥：
1、主要原料：粘土和石灰石 辅助原料：石膏—作用是调节水泥硬化速度
2、主要设备：水泥回转窑 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
（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。
材料——是指为人类社会所需要并能用于制造有 用器物的物质。材料是人类必不可少的物质基础
（成和1）特按性化分学：组1属、材无料机非金 材料 2、金属材料
传统无机非金属材料 新型无机非金属材料
3、高分子材料
（2）按用途分：利用材料的力学和理、化性质，广
结构材料：泛应用于机械制造、工程建设、交
通运输等。
利用材料的热、光、电、磁等性能用
高温
CaCO +SiO ＝ CaSiO +CO ↑
5、玻璃的主要成分： Na2SiO3、CaSiO3和SiO2 的融合物 （也可以表示为：Na2O•Ca2O•6SiO2）
6、主要性能： 玻璃态物质，没有固定的熔点， 在一定温度范围内逐渐软化。
思考：你了解什么是石英玻璃、光学玻璃、 钢化玻璃、有色玻璃、变色玻璃、有机玻璃、 防弹玻璃、水玻璃等物质吗？
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 6、主要性能：水硬性 水泥的标号 7、主要用途：建筑、修路。
如：水泥砂浆、混凝土、钢筋混凝土
水泥回转窑
水泥的标号
水泥的标号是水泥强度大小的标志，测 定水泥标号的抗压强度，系指水泥砂浆硬结 28d后的强度。例如检测得到28d后的抗压强 度为310 kg/cm2，则水泥的标号定为300号。 抗压强度为300-400 kg/cm2者均算为300号。 普通水泥有：200、250、300、400、500、 600六种标号。200号-300号的可用于一些房 屋建筑。400号以上的可用于建筑较大的桥 梁或厂房，以及一些重要路面和制造预制构 件。
（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。
A．普通水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙 和铝酸三钙