高中化学选修一玻璃陶瓷水泥

⑶彩色玻璃： 蓝色(Co2O3) 红色 (Cu2O)
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
淡绿色 (FeO)
⑷钢化玻璃（工艺处理）
方法： 普通玻璃在钢化炉里加热 软化，取出后再急速冷却。 性能: 机械强度大、抗震烈、 不易破碎；碎块无棱角 用途: 汽车或火车车窗
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。
涂釉前后的茶具
彩釉工艺：
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 Fe Cu Mn Cr Co
烧制时的空气用量与彩釉颜色
空气过量
黄、红、褐、黑 蓝绿 紫、褐 黄、绿、褐 蓝、淡蓝
硅酸盐工业:以含硅物质为主要原料经加热制成硅酸 盐材料的制造工业。如制造水泥、玻璃、陶瓷等。
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?
玻璃杯
玻 璃 艺 术 品
实验室玻璃仪器
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。
回转窑 7.工业上生产水泥的主要设备是______________ ，原 石灰石和粘 硅酸三钙（3CaO･ 土 料是______________ ，制得水泥的主要成分是 SiO2）、硅酸二
钙（2CaO･ SiO2）、铝酸三 钙（3CaO･Al2O3）
用途：
主要用于发动 机以及航天飞 机的防护片
高温结构陶瓷用作 航天飞机防护片
砖房
高楼大厦
三、水泥
原料 研磨 混合 煅烧 (回转窑) 加入 石膏
水泥 主要性能
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）
主要原料
粘土 石灰石 石膏 （辅料）
主要设备 反应条件
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
1、原料： 纯碱(Na2CO3)、石英(SiO2)和石灰石(CaCO3)
2、反应原理：
复杂的物理、化学变化，主要反应：
高温 Na2CO3+SiO2=== Na2SiO3+CO2↑ 高温 CaCO3+SiO2=== CaSiO3+CO2↑
3、主要成分：
陶瓷的应用
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。
陶瓷的新发展
高温结构陶瓷：
特点：
耐高温，较钢铁质轻 氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷、碳化硅（SiC） 陶瓷、二氧化锆（ZrO2）陶瓷等
种类：
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； 图3-32 光导纤维 ④成本低：每千米1万元左右
百度文库
用途： 医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明
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? 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。
1、普通玻璃是一种 混合物 （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 玻璃态 物质， 没有固定的 熔点 。
2、汽车、火车的车窗玻璃是（ D ） A．石英玻璃 B．光学玻璃 C．玻璃纤维 D．钢化玻 璃 3、水泥熟料中加入调节水泥硬化速度的是（ A ） A．石膏 B．沸石岩 C．矿渣 D．水和 沙子
主要成分
硅酸三钙 3CaO•SiO2 硅酸二钙 2CaO•SiO2 铝酸三钙 3CaO•Al2O3
水泥 回转 窑
高温
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。
水 泥 回 转 窑
水泥的性能是如何表示的？ 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。 原料中的石膏的作用是什么？ 延缓水泥的硬化
在生产过程中加入不同的物质，调整玻璃的化学 特殊玻璃： 组成，可以制得具有不同性能和用途的玻璃。
⑴硼硅酸盐玻璃：
过量的SiO2或加入B2O3
性能：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 性能： 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
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。
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。
玻璃的新发展
光导纤维（光纤）
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。
空气不足
蓝、绿 红 紫、黑褐 蓝绿 蓝
陶器、瓷器的区别
器别 比较项 陶器
最低甚至达到800℃以下， 最高可达1100℃左右
瓷器
大都在1200℃以上， 甚至有的达到1400℃ 左右
温度
质地 透明度 釉料
陶器烧成温度低，坯体并未 瓷器的烧成温度高， 完全烧结，胎体硬度较差 胎体基本烧结 不具备半透明特性 半透明 ①在高温下与胎体一 陶器有不挂釉和挂釉的两 次烧成；②在高温素 种，挂釉的陶器釉料在较低 烧胎上再挂低温釉， 的温度下烧成 第二次低温烧成
4、陶瓷不具有的性质是( A )。 A 可导电 B 耐酸碱 C 抗氧化 D 耐 高温 5、在制取水泥、玻璃的生产中，共同使用的主要原 料是（ B ）。 A Na2CO3 B 石灰石 C 石英 D 焦 炭
6.下列各组物质的主要成分都是硅酸盐的是 （ C ） A.石英玻璃 B.光纤 C.陶瓷和瓷器 C.半导体材料
硅酸钠(Na2SiO3)、硅酸钙(CaSiO3)、二氧化硅(SiO2)
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？
图3-25 秦兵马俑是陶制品 图3-26 景德镇瓷器闻名世界
陶瓷的制作工艺：复杂的物理、化学变化
主要原料 生产过程 反应条件 性能
抗氧化、抗酸碱 耐腐蚀、耐高温 绝缘、易成型
黏土
混合、成型、 干燥、烧结、 高 温 冷却
图3-27 陶器制造过程示意图
对于一般烧制的陶瓷制品， 有什么共同的缺陷呢？怎样弥补？
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。