3.3 玻璃、陶瓷和水泥 导学案（含答案）
文档属性
| 名称 | 3.3 玻璃、陶瓷和水泥 导学案（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 15.6KB | ||
| 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 | 2020-11-12 15:37:16 | ||
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文档简介
第三节
玻璃、陶瓷和水泥
一、学习目标
(一)知识与技能
1.知道水泥、玻璃和陶瓷的主要化学成分、生产原料及其用途。
2.激发学习化学的兴趣，使学生对化学与生产、生活实际的联系有进一步认识。
(二)过程与方法
展示实、图片、谈话、讲述、讨论探究，来认识硅酸盐产品。
(三)情感、态度、价值观
认识到化学在现代社会、现代科技中的重要作用。
二、学习重难点
水泥、玻璃和陶瓷的主要化学成分、生产原料
三、学习过程
（一）玻璃
1.在玻璃的生产过程中加入不同的物质，以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。如提高SiO2的含量或加入B2O3能提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，可制造高级的化学反应容器；加入PbO后制得的光学玻璃折光率高，可用来制造眼镜片、照相机、望远镜和显微镜中的透镜等；加入某些金属氧化物，可制成彩色玻璃，如加入氧化钴(化学式为Co2O3)，玻璃呈蓝色，加入氧化亚铜(化学式为Cu2O)，玻璃呈红色。我们看到的普通玻璃，一般都呈淡绿色，这是因为原料中混有二价铁的缘故。
2.对玻璃进行各种工艺处理(如表面处理和热处理等)，也可以大大扩展它的用途。如把普通玻璃放入钢化炉内加热，接近软化温度时，快速取出，用冷风急吹，即制得钢化玻璃，它的机械强度比普通玻璃大4—6倍，抗震裂、不易破碎；即使破碎也没有尖锐的棱角，不易伤人，常用于制造汽车或火车的车窗等。
（二）陶瓷
1.陶器的发明是人类早期科学技术发展史上的一个重要的里程碑，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。我国是陶瓷的故乡，陶都宜兴的陶器和瓷都景德镇的瓷器，在世界上享有盛誉，瓷器成了中华民族文化的象征之一。
2.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，所以出土的古代陶瓷器，历经数千年仍保持其本色，成为人们欣赏的艺术珍品，还对研究历史有很大的帮助。如今，陶瓷仍广泛应用于生活和生产中。如日常生活中的部分餐具、电器中的绝缘瓷、化学实验室中的坩埚和蒸发皿等都是陶瓷制品。一些新型陶瓷具有耐高温、耐高压的特点，可以代替钢材使用。
3.水泥
水泥的硬化过程：将水泥和水混合后，首先形成水合物，在静置的过程生成胶状物，胶状物开始凝聚，并在凝聚的过程中部分转化晶体，最后胶状物与晶体共同凝聚为固体。
（三）常见玻璃的特性及用途
玻璃名称
特性
用途
普通玻璃
一般在较低温度下易熔化等
制造门窗、镜子、杯子等
石英玻璃
膨胀系数小，耐酸碱、强度大、滤光
化学仪器、高压水银灯的灯壳等
光学玻璃
透光性能好，有折光和色散性
眼镜片，显微镜的透镜等光学仪器
钢化玻璃
耐高温、耐腐蚀、强度大、质轻、抗震裂
运动器材、微波通信器材；汽车、火车窗玻璃
（四）高温结构陶瓷的种类
1.氧化铝陶瓷：又称人造刚玉，具有熔点很高、硬度高的优点。可用于作坩埚、高温炉管、
球磨机、高压钠灯的灯管等。
2.氮化硅陶瓷：具有硬度极高、耐磨损、抗腐蚀和抗氧化等优点。可用于制造轴承、汽轮机
叶片、机械密封环、永久性模具、发动机部件等。
3.碳化硼陶瓷：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、宇航工
业等。
四、同步练习
1.与普通玻璃相比具有相同组成的是(
)
A.钢化玻璃
B.光学仪器玻璃
C.石英玻璃
D.有色玻璃
解析：钢化玻璃是把普通玻璃放入电炉里加热变软后急剧冷却，好像钢淬火一样，所以叫钢化玻璃，但它和普通玻璃成分相同.光学仪器玻璃是在制玻璃的原料中，多加了氧化铅；有色玻璃是在生产玻璃的原料中掺入某些金属氧化物，使之均匀地分散在玻璃态的物质中，比如加入Co2O3，制得蓝色钴玻璃；石英玻璃的主要成分是二氧化硅。
答案：A
2.陶瓷已广泛应用于生活和生产中，下列不属于陶瓷制品的是(
)
A.电器中的绝缘瓷管
B.实验室中的坩埚
C.实验室中的试管
D.建筑上烧制的砖瓦
解析：实验室中的试管为玻璃制品，其余均为陶瓷制品。
答案：C
3.下列说法正确的是(
)
A.由于水泥是一种固体粉末，随便找一个东西盛起来就可以储存
B.建筑三峡大坝要用到1.082×107t的水泥，为节约开支，可购买价格低廉的水泥
C.只要是水泥就可以用来建大厦
D.在具体的建筑中，所用水泥的强度等级要符合要求
解析：水泥具有水硬性，能吸收空气中的水而硬化，且水泥具有一定的保质期，所以A、C两项错误.根据建筑物使用时间、环境及要求要用相应等级的水泥，否则易出现建筑事故。
答案：D
五、自我测评
1.下列关于钢化玻璃的叙述中，错误的是(
)
A.它是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2熔化在一起所得到的物质
B.是把普通玻璃放在电炉里加热，使之软化，然后急速冷却制得的
C.它是具有空间网状结构的原子晶体，硬度很大，熔点也很高
D.它的机械强度比普通玻璃大4—6倍，不易破碎，且破碎时，碎块没有尖利的棱角
解析：钢化玻璃与普通玻璃的成分相同，并不是纯净物，不是原子晶体，它是普通玻璃经热处理得到的，机械强度要比普通玻璃大。
答案：C
2.新型无机非金属材料碳化钛(TiC)、碳化硼(B4C3)、氮化硅(Si3N4)等称为非氧化物陶瓷，合成这些物质需在高温下进行，在合成中必须注意(
)
①避免与氧气接触②可在氮气气氛中合成③通入足量的氧气④可在稀有气体氛围中合成
A.①②③
B.②③④
C.①②④
D.①②③④
解析：分析构成这三种非氧化物陶瓷：碳化钛(TiC)、碳化硼(B4C3)、氮化硅(Si3N4)的组成可知，均含有能与氧气反应的元素，所以在合成时，要避免与氧气接触。
答案：C
3.水泥熟料中加入可调节水泥硬化速度的物质是(
)
A.石膏
B.沸石岩
C.矿渣
D.水和沙子
解析：水泥熟料中常加入一定量的石膏来调节水泥硬化速度。
答案：A
六、小结
知道水泥、玻璃和陶瓷的主要化学成分、生产原料及其用途。
玻璃、陶瓷和水泥
一、学习目标
(一)知识与技能
1.知道水泥、玻璃和陶瓷的主要化学成分、生产原料及其用途。
2.激发学习化学的兴趣，使学生对化学与生产、生活实际的联系有进一步认识。
(二)过程与方法
展示实、图片、谈话、讲述、讨论探究，来认识硅酸盐产品。
(三)情感、态度、价值观
认识到化学在现代社会、现代科技中的重要作用。
二、学习重难点
水泥、玻璃和陶瓷的主要化学成分、生产原料
三、学习过程
（一）玻璃
1.在玻璃的生产过程中加入不同的物质，以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。如提高SiO2的含量或加入B2O3能提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，可制造高级的化学反应容器；加入PbO后制得的光学玻璃折光率高，可用来制造眼镜片、照相机、望远镜和显微镜中的透镜等；加入某些金属氧化物，可制成彩色玻璃，如加入氧化钴(化学式为Co2O3)，玻璃呈蓝色，加入氧化亚铜(化学式为Cu2O)，玻璃呈红色。我们看到的普通玻璃，一般都呈淡绿色，这是因为原料中混有二价铁的缘故。
2.对玻璃进行各种工艺处理(如表面处理和热处理等)，也可以大大扩展它的用途。如把普通玻璃放入钢化炉内加热，接近软化温度时，快速取出，用冷风急吹，即制得钢化玻璃，它的机械强度比普通玻璃大4—6倍，抗震裂、不易破碎；即使破碎也没有尖锐的棱角，不易伤人，常用于制造汽车或火车的车窗等。
（二）陶瓷
1.陶器的发明是人类早期科学技术发展史上的一个重要的里程碑，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。我国是陶瓷的故乡，陶都宜兴的陶器和瓷都景德镇的瓷器，在世界上享有盛誉，瓷器成了中华民族文化的象征之一。
2.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，所以出土的古代陶瓷器，历经数千年仍保持其本色，成为人们欣赏的艺术珍品，还对研究历史有很大的帮助。如今，陶瓷仍广泛应用于生活和生产中。如日常生活中的部分餐具、电器中的绝缘瓷、化学实验室中的坩埚和蒸发皿等都是陶瓷制品。一些新型陶瓷具有耐高温、耐高压的特点，可以代替钢材使用。
3.水泥
水泥的硬化过程：将水泥和水混合后，首先形成水合物，在静置的过程生成胶状物，胶状物开始凝聚，并在凝聚的过程中部分转化晶体，最后胶状物与晶体共同凝聚为固体。
（三）常见玻璃的特性及用途
玻璃名称
特性
用途
普通玻璃
一般在较低温度下易熔化等
制造门窗、镜子、杯子等
石英玻璃
膨胀系数小，耐酸碱、强度大、滤光
化学仪器、高压水银灯的灯壳等
光学玻璃
透光性能好，有折光和色散性
眼镜片，显微镜的透镜等光学仪器
钢化玻璃
耐高温、耐腐蚀、强度大、质轻、抗震裂
运动器材、微波通信器材；汽车、火车窗玻璃
（四）高温结构陶瓷的种类
1.氧化铝陶瓷：又称人造刚玉，具有熔点很高、硬度高的优点。可用于作坩埚、高温炉管、
球磨机、高压钠灯的灯管等。
2.氮化硅陶瓷：具有硬度极高、耐磨损、抗腐蚀和抗氧化等优点。可用于制造轴承、汽轮机
叶片、机械密封环、永久性模具、发动机部件等。
3.碳化硼陶瓷：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、宇航工
业等。
四、同步练习
1.与普通玻璃相比具有相同组成的是(
)
A.钢化玻璃
B.光学仪器玻璃
C.石英玻璃
D.有色玻璃
解析：钢化玻璃是把普通玻璃放入电炉里加热变软后急剧冷却，好像钢淬火一样，所以叫钢化玻璃，但它和普通玻璃成分相同.光学仪器玻璃是在制玻璃的原料中，多加了氧化铅；有色玻璃是在生产玻璃的原料中掺入某些金属氧化物，使之均匀地分散在玻璃态的物质中，比如加入Co2O3，制得蓝色钴玻璃；石英玻璃的主要成分是二氧化硅。
答案：A
2.陶瓷已广泛应用于生活和生产中，下列不属于陶瓷制品的是(
)
A.电器中的绝缘瓷管
B.实验室中的坩埚
C.实验室中的试管
D.建筑上烧制的砖瓦
解析：实验室中的试管为玻璃制品，其余均为陶瓷制品。
答案：C
3.下列说法正确的是(
)
A.由于水泥是一种固体粉末，随便找一个东西盛起来就可以储存
B.建筑三峡大坝要用到1.082×107t的水泥，为节约开支，可购买价格低廉的水泥
C.只要是水泥就可以用来建大厦
D.在具体的建筑中，所用水泥的强度等级要符合要求
解析：水泥具有水硬性，能吸收空气中的水而硬化，且水泥具有一定的保质期，所以A、C两项错误.根据建筑物使用时间、环境及要求要用相应等级的水泥，否则易出现建筑事故。
答案：D
五、自我测评
1.下列关于钢化玻璃的叙述中，错误的是(
)
A.它是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2熔化在一起所得到的物质
B.是把普通玻璃放在电炉里加热，使之软化，然后急速冷却制得的
C.它是具有空间网状结构的原子晶体，硬度很大，熔点也很高
D.它的机械强度比普通玻璃大4—6倍，不易破碎，且破碎时，碎块没有尖利的棱角
解析：钢化玻璃与普通玻璃的成分相同，并不是纯净物，不是原子晶体，它是普通玻璃经热处理得到的，机械强度要比普通玻璃大。
答案：C
2.新型无机非金属材料碳化钛(TiC)、碳化硼(B4C3)、氮化硅(Si3N4)等称为非氧化物陶瓷，合成这些物质需在高温下进行，在合成中必须注意(
)
①避免与氧气接触②可在氮气气氛中合成③通入足量的氧气④可在稀有气体氛围中合成
A.①②③
B.②③④
C.①②④
D.①②③④
解析：分析构成这三种非氧化物陶瓷：碳化钛(TiC)、碳化硼(B4C3)、氮化硅(Si3N4)的组成可知，均含有能与氧气反应的元素，所以在合成时，要避免与氧气接触。
答案：C
3.水泥熟料中加入可调节水泥硬化速度的物质是(
)
A.石膏
B.沸石岩
C.矿渣
D.水和沙子
解析：水泥熟料中常加入一定量的石膏来调节水泥硬化速度。
答案：A
六、小结
知道水泥、玻璃和陶瓷的主要化学成分、生产原料及其用途。