2018版高中化学 第3章 探索生活材料 第3节 玻璃、陶瓷和水泥教师用书 新人教版选修1

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1、第三节　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．玻璃的种类和用途种类制作方法性能和用途硼酸盐玻璃提高SiO2的含量，或加入B2O3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

2、物加入Co2O3的玻璃呈蓝色，加入Cu2O的玻璃呈红色，含有Fe2＋的普通玻璃呈淡绿色钢化玻璃把普通玻璃在高温下加热，然后用冷风急吹机械强度大，抗震裂，不易破碎，一旦破碎，碎块没有尖锐的棱角，常用于制造汽车或火车的车窗等1．玻璃是纯净物吗？钢化玻璃和普通玻璃成分是否相同？【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

3、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

4、新发展1．光导纤维(简称光纤)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1300℃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。同时，用陶瓷材料做发动机，还可减轻汽车的质量。玻璃、陶瓷和水泥的比较第1步导思——问题引入，自主探究1．生产玻璃和水泥均使用的原料是什么？【提示】　玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英；水泥的主要原料是石灰石和黏土，辅助原料是石膏。二者均用到石灰石。2．能

5、否用玻璃塞试剂瓶盛放碱性试剂(如NaOH溶液、Na2CO3溶液)?【提示】　不能。因为碱性试剂能与玻璃塞的主要成分SiO2反应，如2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O，Na2SiO3具有黏合性，会将瓶塞和试剂瓶黏结在一起。第2步阐述——要点归纳，深化知识硅酸盐工业普通水泥普通玻璃陶瓷主要原料石灰石、黏土、石膏纯碱、石灰石、石英黏土生产阶段和主要化学方程式原料生料熟料成品原料按比例混合熔化成型Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑混合→成型→干燥→烧结→冷却主要成分及种类硅

6、酸三钙(3CaO·SiO2)硅酸二钙(2CaO·SiO2)铝酸三钙(3CaO·Al2O3)普通玻璃(Na2SiO3、CaSiO3和SiO2)、石英玻璃、光学玻璃、玻璃纤维、钢化玻璃种类：土器、陶器、瓷器、炻器等主要性能有水硬性：跟水掺和搅拌后凝固变硬、水中也能硬化玻璃态物质无固定熔点，在一定温度范围内软化抗氧化、耐酸碱腐蚀、耐高温、绝缘性强典型设备水泥回转窑玻璃熔炉陶瓷窑共同特点高温条件下发生复杂的物理变化、化学变化，冷却后成为复杂的硅酸盐关于玻璃成分与性质的四点易错问题(1)制造玻璃的原料熔融后发生了复杂的物理变化和化学变化。制得

7、的玻璃是混合物，没有固定的熔点。(2)钢化玻璃与普通玻璃的主要成分完全相同。(3)碱性试剂如NaOH溶液、Na2CO3溶液等不能用带玻璃塞的试剂瓶存放的原因：因为碱性试剂能与玻璃塞的主要成分SiO2反应，如2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O，Na2SiO3具有黏合性，将瓶塞和试剂瓶黏结在一起。(4)氢氟酸能腐蚀玻璃，不能用玻璃瓶盛放。可用氢氟酸雕刻玻璃花纹。第3步例证——典例印证，思维深化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________、_____

8、___、________粉碎后放入玻璃窑中在高温下发生反应生成玻璃，普通玻璃的成分是________、________、________。(2)某玻璃中含Na2O、CaO、SiO2的质量之比为31∶28∶180，此玻璃的组成为____