人教版选修1高中化学3．3：玻璃、陶瓷和水泥 课件 （共31张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版选修1高中化学3．3：玻璃、陶瓷和水泥 课件 （共31张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-05-13 15:42:22 | ||
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文档简介
(共31张PPT)
第三节 玻璃、陶瓷和水泥
Glass、Ceramics、Cement
第三章 探索生活材料
三大传统的硅酸盐产品
一、玻璃
1、原??? 料：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，按比例混合，玻璃熔
炉中强热，成型冷却
Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑
4、反应原理：复杂的物理、化学变化
主要反应
高温
高温
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。
性质稳定，但易被氢氟酸和强碱腐蚀
Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔合在一起而形的玻璃态物质，主要成分是SiO2。
5 、普通玻璃的主要成分
思考：
玻璃为什么会被人工吹制成各种形状？
普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
熔合在一起形成的物质，主要成分是SiO2。玻璃不是晶体，而是玻璃态物质，这类物质没有固定的熔点，而是在某个温度范围内逐渐软化，在软化状态 时，可被吹制成任何形状的制品。
考考你
当我们把若干块普通玻璃叠加，或从侧面看这块玻璃时，它都是绿色的。为什么？
含二价铁呈现淡绿色
汽车的前挡风玻璃为什么是钢化玻璃？
几种常见玻璃简介
普通玻璃
---因混有二价铁的化合物显浅绿色
蓝玻璃
红玻璃
化学仪器玻璃
光学仪器玻璃
----加入PbO
钢化玻璃
光导纤维
----加入Co2O3
----加入Cu2O
---提高SiO2的含量或加入
B2O3
---普通玻璃加热到软化温度时急速冷却
变色玻璃
----加入AgBr和微量CuO
---石英玻璃纤维（高纯度的SiO2）
彩色玻璃（添加了氧化物）
特种玻璃
二、陶瓷
1．工业制备：
①主要原料：
粘土
②设备：
2．陶与瓷的异同之处
共同点：都是硅酸盐产品
不同点：原料、温度、陶瓷的强度、颜色、厚度、透水性、质地等方面有区别
③条件：
窑
高温
3．陶瓷的优点和用途：
具有抗氧化性、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等优点，有着广泛的用途。
例如：化学实验中用的坩埚、蒸发皿、餐具、砖瓦、电绝缘瓷器等也是陶瓷制品。 。
三、水泥：
1、主要原料：
2、主要设备：
3、生产过程：???????
辅助原料：石膏—作用是调节水泥硬化速度
4、反应原理：
5．主要成分：
硅酸三钙 ( 3CaO·SiO2 )、
硅酸二钙 ( 2CaO·SiO2 )、
铝酸三钙 ( CaO·Al2O3 )
粘土和石灰石
水泥回转窑
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??
复杂的物理、化学变化
7. 几个概念：
水泥砂浆
混凝土
钢筋混凝土
——水泥、沙子和水的混合物
——水泥、沙子、碎石和水的混合物
——混凝土和钢筋混合在一起
6、特性：水硬性（重要的建筑材料）、吸水性，不能长期存放，短期存放要防潮。
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。
?????????????
四、新型无机非金属材料---玻璃和陶瓷的新发展
一、光导纤维
主要成份：二氧化硅
特点：传导光的能力非常强
光纤通信有哪些优点呢？
1、信息量大，每根光纤理论上可同时 通过10亿路电话。
2、质量小：每公里27g，不怕腐蚀。
4、成本低：每公里1万元左右。
3、性能好，抗电磁干扰、保密性强。
医学应用：内窥镜
二、高温结构陶瓷
耐高温、耐氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小
高温结构陶瓷的特点：
讨论：
?采用高温结构陶瓷制造发动机有哪些优点呢？
普通柴油发动机带有水箱。
提示：
铸铁发动机高温时容易损坏，需用水冷却，浪费热能。
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。
红陶罐(新时期时代)
灰陶纹豆(崧泽文化)
硬陶罐(战国)
三彩骆驼 (唐)
跪射俑(秦)
水泥回转窑
6000吨回转窑设备
作 业 P65
2. 查阅资料，说明水泥的强度等级是如何确定的。
3. 举例说明玻璃和陶瓷的新发展。
除光纤外，还有防盗玻璃、微晶玻璃……
除高温结构陶瓷外，还有纳米陶瓷、氧化物陶瓷、压电陶瓷……
作 业 P65
4. 水泥被广泛用作建筑材料，但是由于它的颜色单调，不太美观，人们研制出了白水泥和彩色水泥。已知氯化钴(CoCl2)在含有不同数目的结晶水分子时呈现不同的颜色，如CoCl2呈蓝色， CoCl2·H2O呈蓝紫色，CoCl2·2H2O呈紫红色，CoCl2·6H2O呈粉红色。利用这个性质，人们把氯化钴加入水泥中，制成了变色水泥。请你说明变色水泥在空气中主要受什么因素影响而改变颜色，举出几种情况下水泥可能呈现的颜色。
变色水泥的颜色主要受空气中水分含量的影响。例如，空气干燥时可能呈蓝色或蓝紫色；空气潮湿时可能呈紫红色或粉红色。
新型燃气玻璃制品坩埚炉
蓄热式马蹄焰池玻璃窑炉
4．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。
②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。
③玻璃瓶可以装碱液，但是要用橡胶塞。
7、几种特殊玻璃
⑴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。
⑵光学玻璃：
透光性能好、有折光和色散性(铅玻璃)
用途：眼镜片；望远镱用凹凸透镜等光学仪器
⑶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)
⑷钢化玻璃：
玻璃在电炉里加热软化，再急速冷 却得钢化玻璃。
PbO
作 业 P65
1. 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？
3. 举例说明玻璃和陶瓷的新发展。
(1)由玻璃的成分决定的。
(2)尽可能回收玻璃瓶，其中一部分可重新制造玻璃制品，一部分经消毒可再利用。
除光纤外，还有防盗玻璃、微晶玻璃……
阅读：课本P61~63，(全解P144~147)，思考：
⑷ 生产陶瓷的原料是什么？
⑸ 新型陶瓷有哪些？
⑹ 生产水泥的主要原料有什么？
⑺ 水泥的主要成分是什么？
⑻ 水泥在储存和运输过程中要注意什么？
第三节 玻璃、陶瓷和水泥
Glass、Ceramics、Cement
第三章 探索生活材料
三大传统的硅酸盐产品
一、玻璃
1、原??? 料：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，按比例混合，玻璃熔
炉中强热，成型冷却
Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑
4、反应原理：复杂的物理、化学变化
主要反应
高温
高温
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。
性质稳定，但易被氢氟酸和强碱腐蚀
Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔合在一起而形的玻璃态物质，主要成分是SiO2。
5 、普通玻璃的主要成分
思考：
玻璃为什么会被人工吹制成各种形状？
普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
熔合在一起形成的物质，主要成分是SiO2。玻璃不是晶体，而是玻璃态物质，这类物质没有固定的熔点，而是在某个温度范围内逐渐软化，在软化状态 时，可被吹制成任何形状的制品。
考考你
当我们把若干块普通玻璃叠加，或从侧面看这块玻璃时，它都是绿色的。为什么？
含二价铁呈现淡绿色
汽车的前挡风玻璃为什么是钢化玻璃？
几种常见玻璃简介
普通玻璃
---因混有二价铁的化合物显浅绿色
蓝玻璃
红玻璃
化学仪器玻璃
光学仪器玻璃
----加入PbO
钢化玻璃
光导纤维
----加入Co2O3
----加入Cu2O
---提高SiO2的含量或加入
B2O3
---普通玻璃加热到软化温度时急速冷却
变色玻璃
----加入AgBr和微量CuO
---石英玻璃纤维（高纯度的SiO2）
彩色玻璃（添加了氧化物）
特种玻璃
二、陶瓷
1．工业制备：
①主要原料：
粘土
②设备：
2．陶与瓷的异同之处
共同点：都是硅酸盐产品
不同点：原料、温度、陶瓷的强度、颜色、厚度、透水性、质地等方面有区别
③条件：
窑
高温
3．陶瓷的优点和用途：
具有抗氧化性、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等优点，有着广泛的用途。
例如：化学实验中用的坩埚、蒸发皿、餐具、砖瓦、电绝缘瓷器等也是陶瓷制品。 。
三、水泥：
1、主要原料：
2、主要设备：
3、生产过程：???????
辅助原料：石膏—作用是调节水泥硬化速度
4、反应原理：
5．主要成分：
硅酸三钙 ( 3CaO·SiO2 )、
硅酸二钙 ( 2CaO·SiO2 )、
铝酸三钙 ( CaO·Al2O3 )
粘土和石灰石
水泥回转窑
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??
复杂的物理、化学变化
7. 几个概念：
水泥砂浆
混凝土
钢筋混凝土
——水泥、沙子和水的混合物
——水泥、沙子、碎石和水的混合物
——混凝土和钢筋混合在一起
6、特性：水硬性（重要的建筑材料）、吸水性，不能长期存放，短期存放要防潮。
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。
?????????????
四、新型无机非金属材料---玻璃和陶瓷的新发展
一、光导纤维
主要成份：二氧化硅
特点：传导光的能力非常强
光纤通信有哪些优点呢？
1、信息量大，每根光纤理论上可同时 通过10亿路电话。
2、质量小：每公里27g，不怕腐蚀。
4、成本低：每公里1万元左右。
3、性能好，抗电磁干扰、保密性强。
医学应用：内窥镜
二、高温结构陶瓷
耐高温、耐氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小
高温结构陶瓷的特点：
讨论：
?采用高温结构陶瓷制造发动机有哪些优点呢？
普通柴油发动机带有水箱。
提示：
铸铁发动机高温时容易损坏，需用水冷却，浪费热能。
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。
红陶罐(新时期时代)
灰陶纹豆(崧泽文化)
硬陶罐(战国)
三彩骆驼 (唐)
跪射俑(秦)
水泥回转窑
6000吨回转窑设备
作 业 P65
2. 查阅资料，说明水泥的强度等级是如何确定的。
3. 举例说明玻璃和陶瓷的新发展。
除光纤外，还有防盗玻璃、微晶玻璃……
除高温结构陶瓷外，还有纳米陶瓷、氧化物陶瓷、压电陶瓷……
作 业 P65
4. 水泥被广泛用作建筑材料，但是由于它的颜色单调，不太美观，人们研制出了白水泥和彩色水泥。已知氯化钴(CoCl2)在含有不同数目的结晶水分子时呈现不同的颜色，如CoCl2呈蓝色， CoCl2·H2O呈蓝紫色，CoCl2·2H2O呈紫红色，CoCl2·6H2O呈粉红色。利用这个性质，人们把氯化钴加入水泥中，制成了变色水泥。请你说明变色水泥在空气中主要受什么因素影响而改变颜色，举出几种情况下水泥可能呈现的颜色。
变色水泥的颜色主要受空气中水分含量的影响。例如，空气干燥时可能呈蓝色或蓝紫色；空气潮湿时可能呈紫红色或粉红色。
新型燃气玻璃制品坩埚炉
蓄热式马蹄焰池玻璃窑炉
4．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。
②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。
③玻璃瓶可以装碱液，但是要用橡胶塞。
7、几种特殊玻璃
⑴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。
⑵光学玻璃：
透光性能好、有折光和色散性(铅玻璃)
用途：眼镜片；望远镱用凹凸透镜等光学仪器
⑶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)
⑷钢化玻璃：
玻璃在电炉里加热软化，再急速冷 却得钢化玻璃。
PbO
作 业 P65
1. 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？
3. 举例说明玻璃和陶瓷的新发展。
(1)由玻璃的成分决定的。
(2)尽可能回收玻璃瓶，其中一部分可重新制造玻璃制品，一部分经消毒可再利用。
除光纤外，还有防盗玻璃、微晶玻璃……
阅读：课本P61~63，(全解P144~147)，思考：
⑷ 生产陶瓷的原料是什么？
⑸ 新型陶瓷有哪些？
⑹ 生产水泥的主要原料有什么？
⑺ 水泥的主要成分是什么？
⑻ 水泥在储存和运输过程中要注意什么？