人教版高中化学选修1课件第三章第三节.ppt

1、栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料第三节玻璃、陶瓷和水泥第三节玻璃、陶瓷和水泥栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料课程标准导航课程标准导航1.知道玻璃、陶瓷和水泥的主要化学成分、生知道玻璃、陶瓷和水泥的主要化学成分、生产原料及用途产原料及用途.2.了解光导纤维和高温结构陶瓷等新型材料的了解光导纤维和高温结构陶瓷等新型材料的性能与用途性能与用途.栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料新知初探自学导引新知初探自学导引自主学习自主学习一、玻璃一、玻璃1.玻璃的形成玻璃的形成制造普通玻璃的主要原料是制造普通玻璃的主要原料是_、石灰、石灰石、石英石、石英.

2、2.特点特点纯碱纯碱栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料硬度大、质脆、耐腐蚀硬度大、质脆、耐腐蚀,_固定熔点固定熔点,属属于玻璃态物质于玻璃态物质.3.玻璃的种类和用途玻璃的种类和用途在生产过程中加入不同的物质在生产过程中加入不同的物质,调整玻璃的化调整玻璃的化学组成学组成,可以制得具有不同性能和用途的玻璃可以制得具有不同性能和用途的玻璃.(1)提高提高_的含量或加入的含量或加入_能提能提高玻璃的化学稳定性和降低它的热膨胀系数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从而使其更耐高温和抗化学腐蚀,无无SiO2B2O3栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第

3、三章探索生活材料可用于制造高级的化学反应容器可用于制造高级的化学反应容器.(2)加入加入_后制得的光学玻璃折光率后制得的光学玻璃折光率高高,可用来制造眼镜片、照相机、望远镜和显可用来制造眼镜片、照相机、望远镜和显微镜中的透镜等微镜中的透镜等.(3)加入某些金属氧化物加入某些金属氧化物,可以制造可以制造_,加入加入Co2O3(氧化钴氧化钴),玻璃呈蓝玻璃呈蓝色色;加入加入Cu2O,玻璃呈玻璃呈_.普通玻璃一普通玻璃一般显淡绿色般显淡绿色,原因是原料中混有原因是原料中混有_.PbO彩色玻璃彩色玻璃红色红色Fe2栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料(4)把普通玻璃在高温下熔化把普通玻

4、璃在高温下熔化,然后用冷风急然后用冷风急吹吹,即得到即得到_.二、陶瓷二、陶瓷1.生产原料生产原料_,其主要成分可表示为其主要成分可表示为_.2.手工制造陶瓷器的一般过程手工制造陶瓷器的一般过程钢化玻璃钢化玻璃黏土黏土Al2O32SiO22H2O栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料混合混合_干燥干燥_冷却冷却陶瓷器陶瓷器3.主要性能主要性能陶瓷具有抗氧化、抗酸碱腐蚀、陶瓷具有抗氧化、抗酸碱腐蚀、_、绝缘、易成型等优点、绝缘、易成型等优点.三、水泥三、水泥1.生产原料生产原料:_和和_、适量、适量石膏石膏.成型成型烧结烧结耐高温耐高温石灰石石灰石黏土黏土栏目栏目导引导引第三章探索

5、生活材料第三章探索生活材料2.水泥的生产过程水泥的生产过程栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料3.主要成分主要成分_(3CaOSiO2)、_(2CaOSiO2)、_(3CaOAl2O3).4.性质性质:(1)水泥具有水泥具有_性性.(2)吸水能力强吸水能力强.5.用途用途硅酸三钙硅酸三钙硅酸二钙硅酸二钙铝酸三钙铝酸三钙水硬水硬栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料(1)水泥砂浆水泥砂浆:_、_和水的混和水的混合物合物.(2)混凝土混凝土:_、_和和_的混合物的混合物.6.水泥的质量指标水泥的质量指标:我国的三个强度等级我国的三个强度等级(42.5、52.5和和62

6、.5)表示水泥的性能表示水泥的性能,等级越等级越高高,性能越好性能越好.水泥水泥沙子沙子水泥水泥沙子沙子碎石碎石栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料 想一想想一想水泥在储存和运输过程中应注意什么？水泥在储存和运输过程中应注意什么？【提示提示】由于水泥具有很强的吸水能力由于水泥具有很强的吸水能力,能能吸收空气中的水分并与之发生化学反应吸收空气中的水分并与之发生化学反应,故故储存和运输过程中要注意防水、防潮储存和运输过程中要注意防水、防潮.栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料四、玻璃和陶瓷的新发展四、玻璃和陶瓷的新发展1.光导纤维光导纤维(简称简称_)(1)成分成分

7、:_(石英玻璃石英玻璃).(2)用途用途:制作制作_,还用于医疗、信息还用于医疗、信息处理、传能传象、遥测遥控和照明等方面处理、传能传象、遥测遥控和照明等方面.(3)光缆的性能光缆的性能:抗干扰性能好抗干扰性能好,通信质量高通信质量高,能能防窃听防窃听,质量小而且细质量小而且细,耐腐蚀耐腐蚀.光纤光纤SiO2光缆光缆栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料2.高温结构陶瓷高温结构陶瓷(1)新型陶瓷的种类新型陶瓷的种类,如超硬陶瓷、高温结构陶如超硬陶瓷、高温结构陶瓷、生物陶瓷和超导陶瓷等瓷、生物陶瓷和超导陶瓷等.(2)高温结构陶瓷的类别高温结构陶瓷的类别:主要有氮化硅陶瓷、主要有氮化

8、硅陶瓷、氧化铝陶瓷、碳化硅陶瓷和氧化锆陶瓷氧化铝陶瓷、碳化硅陶瓷和氧化锆陶瓷.(3)用途用途:高温结构陶瓷可制造发动机高温结构陶瓷可制造发动机,新型陶新型陶瓷可用于航空航天瓷可用于航空航天.栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料自主体验自主体验1.下列关于玻璃的叙述不正确的是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、制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英石英B.普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅二氧化硅C.玻璃是几种成分熔化在一起形成的晶体玻璃是几种成分熔化在一起形成的晶体D.玻璃是硅酸盐玻璃是硅酸盐,

9、没有固定的熔点没有固定的熔点栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料解析解析:选选C.玻璃并不是几种成分熔化在一起就玻璃并不是几种成分熔化在一起就得到的得到的,必须通过熔融后发生复杂的物理、化必须通过熔融后发生复杂的物理、化学变化而得到学变化而得到,而且玻璃不是晶体而且玻璃不是晶体,因此它没因此它没有固定的熔点有固定的熔点.2.陶瓷已广泛应用于生活和生产中陶瓷已广泛应用于生活和生产中,下列不属下列不属于陶瓷制品的是于陶瓷制品的是()A.电器中的绝缘瓷管电器中的绝缘瓷管B.实验室中的坩埚实验室中的坩埚栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料C.实验室中的试管实验室中的试管

10、 D.建筑上烧制的砖瓦建筑上烧制的砖瓦解析解析:选选C.实验室中的试管为玻璃制品实验室中的试管为玻璃制品,其余其余均为陶瓷制品均为陶瓷制品.3.(2012湖北武汉高二检测湖北武汉高二检测)有关材料的用途不有关材料的用途不正确的是正确的是()栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料A.高温结构陶瓷可以制作耐酸设备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、照明等光导纤维可用于传能、传像、照明等解析解析:选选B.氧化铝陶瓷的熔点是氧化铝陶瓷的熔点是205

11、0,可作可作耐高温的设备耐高温的设备.栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料要点突破讲练互动要点突破讲练互动要点要点1传统硅酸盐工业主要产品的对传统硅酸盐工业主要产品的对比比探究导引探究导引 1为什么碱性试剂为什么碱性试剂(如如NaOH溶液溶液)不能用带玻璃不能用带玻璃塞的试剂瓶存放？塞的试剂瓶存放？栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料提示提示:因为碱性试剂能与玻璃塞的主要成分因为碱性试剂能与玻璃塞的主要成分SiO2反应反应,如如2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O,Na2SiO3具有黏合性具有黏合性,将瓶塞和试剂瓶黏结在一起将瓶塞和试剂瓶黏结在一起.栏目栏目

12、导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料要点归纳要点归纳传统硅酸盐工业主要产品的对比传统硅酸盐工业主要产品的对比硅酸盐硅酸盐工业工业水泥水泥玻璃玻璃陶瓷陶瓷主要原主要原料料石灰石、石灰石、黏土、石膏黏土、石膏纯碱、石纯碱、石灰灰石、石石、石英英黏土黏土栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料硅酸盐硅酸盐工业工业水泥水泥玻璃玻璃陶瓷陶瓷生产阶生产阶段和主段和主要化学要化学方程式方程式混合混合成型成型干燥干燥烧烧结结冷却冷却栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料硅酸盐硅酸盐工业工业水泥水泥玻璃玻璃陶瓷陶瓷主要成主要成分及种分及种类类硅酸三钙、硅酸三钙、硅酸二钙、硅酸二

13、钙、铝酸三钙铝酸三钙 普通玻普通玻璃璃(Na2SiO3、CaSiO3和和SiO2)、石英、石英玻玻璃璃、光学玻璃、光学玻璃、钢钢化玻璃化玻璃种类种类:陶陶器器、瓷器、瓷器等等栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料硅酸盐工业硅酸盐工业水泥水泥玻璃玻璃陶瓷陶瓷主要性能主要性能有水硬性、有水硬性、水中也能硬水中也能硬化化玻璃态物质无固定玻璃态物质无固定熔点熔点,在一定温度在一定温度范围内软化范围内软化抗氧化、抗酸碱抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、腐蚀、耐高温、绝缘、易成型绝缘、易成型典型设备典型设备水泥回转窑水泥回转窑玻璃窑玻璃窑陶瓷窑陶瓷窑共同特点共同特点高温条件下发生复杂的物理变化、化

14、学变化高温条件下发生复杂的物理变化、化学变化,冷却冷却后成为复杂的硅酸盐后成为复杂的硅酸盐 栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料即时应用即时应用1.下列有关玻璃的说法中错误的是下列有关玻璃的说法中错误的是()A.制造水泥的主要原料为石灰石、黏土、石膏制造水泥的主要原料为石灰石、黏土、石膏B.氢氟酸能腐蚀玻璃是因为它是最强的无氧酸氢氟酸能腐蚀玻璃是因为它是最强的无氧酸C.钢化玻璃的机械强度比普通玻璃大钢化玻璃的机械强度比普通玻璃大46倍倍D.石英玻璃的膨胀系数比普通玻璃的小石英玻璃的膨胀系数比普通玻璃的小解析解析:选选B.氢氟酸腐蚀玻璃是因为氢氟酸腐蚀玻璃是因为SiO24HF=S

15、iF42H2O.栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料要点要点2新型无机非金属材料新型无机非金属材料探究导引探究导引 2高温结构陶瓷有什么优点？高温结构陶瓷有什么优点？提示提示:耐高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度耐高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等大、耐磨损、密度小等.栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料要点归纳要点归纳1.光导纤维光导纤维(1)制作制作:从高纯度的从高纯度的SiO2(或称石英玻璃或称石英玻璃)熔融熔融体中体中,抽出直径约为抽出直径约为100 m(1 m106 m)的的细丝细丝,就得到石英玻璃纤维就得到石英玻璃纤维,又称光导纤维又

16、称光导纤维,简简称光纤称光纤,将许多根经过技术处理的光纤绕在一将许多根经过技术处理的光纤绕在一起就得到光缆起就得到光缆.栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料(2)光导纤维的优良性能和重要用途光导纤维的优良性能和重要用途光缆的抗干扰性能好光缆的抗干扰性能好,通信质量高通信质量高,能防窃听能防窃听;光缆的质量小而且细光缆的质量小而且细,耐腐蚀耐腐蚀,铺设也很方便铺设也很方便.利用光缆通信利用光缆通信,能同时传播大量信息能同时传播大量信息.光导纤光导纤维除了可以用于通信外维除了可以用于通信外,还可以用于医疗、信还可以用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控和照明等许多息处理、传能传像、

17、遥测遥控和照明等许多方面方面.栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料2.高温结构陶瓷高温结构陶瓷(2)高温结构陶瓷在汽车制造业中的应用高温结构陶瓷在汽车制造业中的应用,如用如用高温结构陶瓷制造发动机高温结构陶瓷制造发动机.栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料(3)常见高温结构陶瓷常见高温结构陶瓷氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷:又称人造刚玉又称人造刚玉,具有熔点很具有熔点很高、硬度高的优点高、硬度高的优点.可用于作坩埚、高温炉可用于作坩埚、高温炉管、球磨机、高压钠灯的灯管等管、球磨机、高压钠灯的灯管等.氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷:具有硬度极高、耐磨损、抗腐具有硬度极高、耐磨损、抗腐

18、蚀和抗氧化能力等优点蚀和抗氧化能力等优点.可用于制造轴承、汽可用于制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具、发动轮机叶片、机械密封环、永久性模具、发动机部件等机部件等.栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料碳化硅陶瓷碳化硅陶瓷:具有熔点高、硬度大的优点具有熔点高、硬度大的优点.广泛应用于工农业生产、原子能工业、宇航广泛应用于工农业生产、原子能工业、宇航工业等工业等.栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料即时应用即时应用2.碳化硼碳化硼(B4C3)陶瓷硬度大陶瓷硬度大,熔点高熔点高,具有化学具有化学惰性惰性.据此判断据此判断,下列不能作为碳化硼陶瓷用下列不能作为碳

19、化硼陶瓷用途的是途的是()A.作耐磨材料作耐磨材料B.作润滑材料作润滑材料C.制切削工具制切削工具 D.制化学仪器制化学仪器(如坩埚如坩埚)栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料解析解析:选选B.由题意由题意,碳化硼陶瓷硬度大可作耐碳化硼陶瓷硬度大可作耐磨材料磨材料;熔点高熔点高,有化学惰性可制化学仪器有化学惰性可制化学仪器,根根据综合特点据综合特点,可制切削工具可制切削工具,而而B4C3不易产生不易产生滑动滑动.故选故选B.栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料题型题型1 传统硅酸盐工业主要产品的对传统硅酸盐工业主要产品的对比比题型探究权威预测题型探究权威预测 (

20、2012江西九江高二检测江西九江高二检测)北京玻璃展北京玻璃展览会览会2011年年3月月1日在北京举行日在北京举行.玻璃与人们的玻璃与人们的生产生活密切联系生产生活密切联系.玻璃制品随处可见玻璃制品随处可见.(1)一般住宅的窗玻璃是普通玻璃一般住宅的窗玻璃是普通玻璃,制造普通玻制造普通玻璃的主要原料为璃的主要原料为_、_、_,栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料粉碎后放入玻璃窑中在高温下发生反应生成粉碎后放入玻璃窑中在高温下发生反应生成玻璃玻璃,普通玻璃的成分是普通玻璃的成分是_、_、_.(2)某玻璃中含某玻璃中含Na2O、CaO、SiO2的质量之比的质量之比为为3128180

21、,此玻璃的组成为此玻璃的组成为_(填填选项选项).栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料A.Na2OCaO6H2SiO3B.Na2OCaO6SiO2C.2Na2O2CaO9SiO2D.6Na2O6CaOSiO2(3)我们看到的普通玻璃我们看到的普通玻璃,一般都呈淡绿色一般都呈淡绿色,这这是因为原料中混有是因为原料中混有Fe2的原因的原因.在制玻璃的原在制玻璃的原料中料中,再加入下列物质后再加入下列物质后,可制得各种不同用可制得各种不同用途的玻璃途的玻璃.栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料A.氧化亚铜氧化亚铜(Cu2O)B.氧化钴氧化钴(Co2O3)C.氧化铅氧化

22、铅(PbO)D.硼砂硼砂(Na2B4O710H2O)制造化学反应容器的玻璃需加入的物质制造化学反应容器的玻璃需加入的物质_.制造光学仪器的玻璃需加入的物质制造光学仪器的玻璃需加入的物质_.制造蓝色玻璃需加入的物质是制造蓝色玻璃需加入的物质是_.制造红色玻璃需加入的物质是制造红色玻璃需加入的物质是_.栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料【思路点拨思路点拨】解答本题要注意以下两点解答本题要注意以下两点:(1)了解玻璃制造的原料及生产原理了解玻璃制造的原料及生产原理.(2)明确特殊玻璃与一般玻璃的成分区别明确特殊玻璃与一般玻璃的成分区别.栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生

23、活材料栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料(3)硼砂玻璃能耐酸碱腐蚀硼砂玻璃能耐酸碱腐蚀;光学玻璃常加光学玻璃常加PbO;Cu2O为红色为红色;Co2O3为蓝色为蓝色.【答案答案】(1)纯碱石灰石石英纯碱石灰石石英CaSiO3Na2SiO3SiO2(2)B(3)DCBA栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料 下列说法正确的是下列说法正确的是()A.高温结构陶瓷比金属材料具有更多优点高温结构陶瓷比金属材料具有更多优点,如如耐氧化耐氧化,耐高温耐高温,耐酸、碱腐蚀耐酸、碱腐蚀,耐磨损耐磨损,密度密度小等优点小等优点B.光导纤维是一种合成纤维光导纤维是一种合成纤维C.光

24、导纤维是从高纯度二氧化硅熔融体中拉光导纤维是从高纯度二氧化硅熔融体中拉出的直径约出的直径约100 cm的细丝的细丝题型题型2 新型无机非金属材料新型无机非金属材料 栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料D.光导纤维作为通讯材料有许多优点光导纤维作为通讯材料有许多优点,但怕但怕腐蚀腐蚀,铺设也很不方便铺设也很不方便【思路点拨思路点拨】解答本题要注意以下两点解答本题要注意以下两点:(1)了解光导纤维的用途了解光导纤维的用途.(2)理解高温结构陶瓷的优点理解高温结构陶瓷的优点.栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料【解析解析】光导纤维不是合成纤维光导纤维不是合成纤维,主要

25、成分主要成分为二氧化硅为二氧化硅;光导纤维是从高纯度二氧化硅熔光导纤维是从高纯度二氧化硅熔融体中拉出的直径约融体中拉出的直径约106 m的细丝的细丝;光导纤维光导纤维具有耐酸、碱腐蚀具有耐酸、碱腐蚀.【答案答案】A栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料课堂达标即时巩固课堂达标即时巩固栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料经典案经典案例例某某科研小组用高岭土科研小组用高岭土(主要成分是主要成分是Al2O32SiO22H2O并含有少量并含有少量CaO和和Fe2O3)研研制新型净水剂制新型净水剂(铝的化合物铝的化合物),其实验步骤如下其实验步骤如下:将土样和纯碱混匀将土样

26、和纯碱混匀,加热熔融加热熔融,冷却后用水浸冷却后用水浸取熔块取熔块,过滤、弃去残渣过滤、弃去残渣,滤液用盐酸酸化滤液用盐酸酸化,经经过滤过滤,分别得到的沉淀和溶液即为净水剂分别得到的沉淀和溶液即为净水剂.热点示例思维拓展热点示例思维拓展栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料(1)写出熔融时写出熔融时,主要成分与纯碱的反应方程主要成分与纯碱的反应方程式式:_.(氧化铝和纯碱的反应与氧化铝和纯碱的反应与SiO2和纯碱反应类和纯碱反应类似似).(2)最后的沉淀物是最后的沉淀物是_,写出有关离子方写出有关离子方程式程式:_.(3)实验中常用的坩埚有瓷坩埚和铁坩埚实验中常用的坩埚有瓷坩埚和

27、铁坩埚,本本实验在熔融土样时选用实验在熔融土样时选用_.栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料【解析解析】由制普通玻璃的反应原理可写出由制普通玻璃的反应原理可写出Na2CO3与与SiO2的反应方程式的反应方程式;由提示可确定由提示可确定Al2O3跟跟Na2CO3反应生成铝的含氧酸钠盐即反应生成铝的含氧酸钠盐即NaAlO2,即可写出反应方程式即可写出反应方程式.熔块溶解过滤熔块溶解过滤的滤液中主要含有的滤液中主要含有Na2SiO3、NaAlO2,加盐酸加盐酸后后Na2SiO3跟盐酸生成跟盐酸生成H2SiO3沉淀沉淀,NaAlO2跟跟过量盐酸反应生成过量盐酸反应生成AlCl3作净水剂作净水剂.瓷坩埚中含瓷坩埚中含有有SiO2,在高温下能跟在高温下能跟Na2CO3发生反应发生反应,因此因此应用铁坩埚应用铁坩埚.栏目栏目导引导引第三章探索生活材料第三章探索生活材料