第三节玻璃、陶瓷和水泥.ppt

第三节第三节 玻璃、陶瓷和水泥玻璃、陶瓷和水泥2教学目标教学目标 1 1知道水泥、玻璃和陶瓷的主要化学成分、知道水泥、玻璃和陶瓷的主要化学成分、 生产原料及其用途。生产原料及其用途。 2 2激发学生学习化学的兴趣，使学生对化激发学生学习化学的兴趣，使学生对化学学 与生产、生活实际的联系有进一步认识。与生产、生活实际的联系有进一步认识。 3 3使学生认识到化学在现代社会、现代科使学生认识到化学在现代社会、现代科技技 中的重要作用。中的重要作用。教学重点、难点教学重点、难点: : 水泥、玻璃和陶瓷的主要化学成分、生产原料水泥、玻璃和陶瓷的主要化学成分、生产原料玻璃、陶瓷和水泥玻璃、陶瓷和水泥3玻璃玻璃一、玻一、玻 璃璃讨论讨论: :同学们在日常生活中接触过哪些玻璃制品同学们在日常生活中接触过哪些玻璃制品? ?4实实验验室室玻玻璃璃仪仪器器玻璃玻璃5玻璃玻璃6玻璃玻璃71 1、制造玻璃的主要原料是什么？、制造玻璃的主要原料是什么？2 2、玻璃玻璃窑窑中主要发生了哪些反应？中主要发生了哪些反应？3 3、玻璃的主要成分是什么？、玻璃的主要成分是什么？4 4、玻璃为什么可以被人工吹成不同形状的制品？、玻璃为什么可以被人工吹成不同形状的制品？玻璃玻璃阅读教材，思考讨论：阅读教材，思考讨论：81 1、原、原 料料：纯碱、石灰石和石英纯碱、石灰石和石英 2 2、反应原理：、反应原理：复杂的物理、化学变化，主要反应：复杂的物理、化学变化，主要反应：NaNa2 2COCO3 3+SiO+SiO2 2= Na= Na2 2SiOSiO3 3+CO+CO2 2 CaCOCaCO3 3+SiO+SiO2 2= CaSiO= CaSiO3 3+CO+CO2 2 高温高温高温高温3 3、主要成分：、主要成分：硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅玻璃玻璃玻璃属于晶体，具有一定的熔点，对吗？固固体体晶体晶体：有规则的几何外形，有固定的熔沸点：有规则的几何外形，有固定的熔沸点无定形态无定形态：没有规则的几何外形，无固定熔沸点：没有规则的几何外形，无固定熔沸点玻璃态玻璃态：介于晶体和无定型态之间，无固定熔沸：介于晶体和无定型态之间，无固定熔沸 点点9玻璃玻璃 不对。虽然常温下玻璃呈固态，但它不是晶体，不对。虽然常温下玻璃呈固态，但它不是晶体，它属于它属于玻璃态物质玻璃态物质。没有一定熔点，而是在某一温度。没有一定熔点，而是在某一温度范围内逐渐软化。范围内逐渐软化。104 4、几种特殊玻璃：几种特殊玻璃：硼硅酸盐玻璃：硼硅酸盐玻璃：膨胀系数小、化学稳定性好，更耐高温和耐化学腐蚀膨胀系数小、化学稳定性好，更耐高温和耐化学腐蚀 用途用途: : 高级化学仪器高级化学仪器光学玻璃光学玻璃：透光性能好、折光率高透光性能好、折光率高用途：用途：眼镜片、照相机、望远镜和显微镜中的透镜眼镜片、照相机、望远镜和显微镜中的透镜等光学仪器等光学仪器 加入加入B BO O加入加入PbOPbO玻璃玻璃彩色玻璃：彩色玻璃： 金属氧化物均匀地分散到玻璃态物质里，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。使玻璃呈现特征颜色。蓝色蓝色(Co(Co2 2O O3 3) )红色红色 (Cu(Cu2 2O) O) 淡绿色淡绿色 (FeO)(FeO)11玻璃在钢化炉里加玻璃在钢化炉里加热软化，再急速冷热软化，再急速冷却得钢化玻璃。却得钢化玻璃。钢化玻璃钢化玻璃：玻璃玻璃 光CuO2AgBr 2Ag+Br2（5 5）变色）变色玻璃玻璃：12China：中国的英文名是China，陶瓷在英文中也是china。有一种说法是，十八世纪以前，中国昌南镇（今景德镇）的精美瓷器在欧洲很受欢迎。人们以能获得一件昌南镇瓷器为荣。就这样欧洲人以“昌南”作为瓷器（china）和生产瓷器的“中国”（China）的代称，久而久之，欧洲人就把昌南的本意忘了，只记得它是“瓷器”，即“中国”。陶瓷陶瓷 陶瓷在我国有悠久的历史，堪称中国的国粹，在新石器时期我们的祖先就已经能制造陶瓷，在历史的长河中，陶瓷曾经历过两个鼎盛时期，唐朝（“唐三彩”）和宋朝（“钧瓷”）13澳门博物馆中佛山石湾瓷器澳门博物馆中佛山石湾瓷器陶瓷陶瓷讨论讨论: :同学们在日常生活中接触过哪些陶瓷制品同学们在日常生活中接触过哪些陶瓷制品? ?二、陶瓷二、陶瓷14第七届亚洲艺术节中展示的石湾陶艺第七届亚洲艺术节中展示的石湾陶艺陶瓷陶瓷152 2、反应条件：、反应条件：高温高温1 1、原、原 料料：黏土（黏土（AlAl2 2O O3 32SiO2SiO2 22H2H2 2O O）4 4、主要性能：、主要性能：抗氧化、抗酸碱、耐高温、绝缘、易成型等3 3、种类：、种类：土器、陶器、瓷器等陶瓷陶瓷16陶瓷陶瓷17混合混合成型成型干燥干燥烧结烧结冷却冷却陶瓷器陶瓷器陶瓷陶瓷18设问：设问：1、我国最为著名的陶器、瓷器产地在什么地方？、我国最为著名的陶器、瓷器产地在什么地方？（答案：陶都（答案：陶都江苏宜兴江苏宜兴 瓷都瓷都江西景德镇）江西景德镇） 2、对于一般烧制的陶瓷制品，有什么共同的缺陷呢？、对于一般烧制的陶瓷制品，有什么共同的缺陷呢？怎样弥补？怎样弥补？ 表面比较粗糙，而且有不同程度的渗透性。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。烧制前在坯体表面涂上一层釉，使成品光滑，不渗水。 陶瓷陶瓷19釉料金属元素与彩色陶瓷釉料金属元素与彩色陶瓷陶瓷陶瓷20陶瓷陶瓷5、在普通釉料中加入不同的金属元素，烧制时的空气、在普通釉料中加入不同的金属元素，烧制时的空气用量不同，都会影响彩釉的颜色，这对你有什么启示？用量不同，都会影响彩釉的颜色，这对你有什么启示？启示：启示：1、在普通釉料中加入不同的金属元素，烧制时生成不、在普通釉料中加入不同的金属元素，烧制时生成不同的金属氧化物，不同金属氧化物的颜色不同；同的金属氧化物，不同金属氧化物的颜色不同；2、烧制时空气用量不同，得到金属离子的氧化态不同，、烧制时空气用量不同，得到金属离子的氧化态不同，颜色也不同颜色也不同。211 1、主要原料：、主要原料：粘土和石灰石粘土和石灰石 2 2、主要设备：、主要设备：水泥回转窑水泥回转窑 辅助原料：石膏辅助原料：石膏作用是调节水泥硬化速度作用是调节水泥硬化速度3 3、主要成分：、主要成分：硅酸三钙硅酸三钙(3(3CaOSiOCaOSiO2 2) )、 硅酸二钙硅酸二钙(2(2CaOSiOCaOSiO2 2) )、 铝酸三钙铝酸三钙(3(3CaOAlCaOAl2 2O O3 3) )等等 4 4、主要性能：、主要性能：水硬性水硬性5 5、主要用途：、主要用途：建筑、修路。建筑、修路。 如：水泥砂浆、混凝土、钢筋混凝土如：水泥砂浆、混凝土、钢筋混凝土 水泥水泥三、水泥：三、水泥： 将水泥与水掺和、搅拌并经静置后很容易将水泥与水掺和、搅拌并经静置后很容易凝固变硬，这叫做水泥的水硬性凝固变硬，这叫做水泥的水硬性22水泥水泥6、水泥的性能是如何表示的？、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泥分为42.5、52.5、62.5三个等级。等级越高，表示三个等级。等级越高，表示水泥的性能越好水泥的性能越好。231.1.光导纤维（光纤）光导纤维（光纤） 是从高纯度的石英玻璃熔融体中，拉出直径约是从高纯度的石英玻璃熔融体中，拉出直径约100100微米的细丝。微米的细丝。 玻璃和陶瓷的新发展玻璃和陶瓷的新发展四、玻璃和陶瓷的新发展四、玻璃和陶瓷的新发展24玻璃和陶瓷的新发展玻璃和陶瓷的新发展光导纤维的应用：光导纤维的应用： 除了用于通信外，还用于医疗、信息处理、传能传除了用于通信外，还用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控和照明等许多方面。像、遥测遥控和照明等许多方面。25光学纤维胃镜光学纤维胃镜现代通信用光缆光导纤维手术头灯光导纤维手术头灯用光导纤维做手术不用开刀用光导纤维做手术不用开刀玻璃和陶瓷的新发展玻璃和陶瓷的新发展262 2、高温结构陶瓷高温结构陶瓷 思考：思考：1、假如一辆普通的汽车在沙漠里行驶，在汽车零件不、假如一辆普通的汽车在沙漠里行驶，在汽车零件不坏的情况下，最怕遇到的问题是什么坏的情况下，最怕遇到的问题是什么?（答案：缺水）（答案：缺水）2、汽车行驶时，为什么经常要加水、汽车行驶时，为什么经常要加水?（答案：为了散热，因为汽车的发动机多是由金属制作，（答案：为了散热，因为汽车的发动机多是由金属制作，它们在高温时容易损坏，必须用水来冷却。）它们在高温时容易损坏，必须用水来冷却。）玻璃和陶瓷的新发展玻璃和陶瓷的新发展27陶瓷发动机陶瓷发动机氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷设问：设问： 既然陶瓷发动机能克服传统发动机的缺点，请大家预既然陶瓷发动机能克服传统发动机的缺点，请大家预测氮化硅的性质。测氮化硅的性质。（答案：应该是耐高温、抗氧化、耐腐蚀。）（答案：应该是耐高温、抗氧化、耐腐蚀。） 氮化硅陶瓷硬度大，本身具有润滑性，耐磨损，抗腐氮化硅陶瓷硬度大，本身具有润滑性，耐磨损，抗腐蚀，抗氧化，能抵抗冷热冲击，可用来制造轴承、汽轮蚀，抗氧化，能抵抗冷热冲击，可用来制造轴承、汽轮机叶片、永久性模具、机械密封环等机械构件，还可以机叶片、永久性模具、机械密封环等机械构件，还可以用来制柴油机。用来制柴油机。玻璃和陶瓷的新发展玻璃和陶瓷的新发展28氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷制品制品玻璃和陶瓷的新发展玻璃和陶瓷的新发展29 新型结构陶瓷新型结构陶瓷除氮化硅陶瓷外除氮化硅陶瓷外，还有很多品种，如，还有很多品种，如碳化硼陶瓷、二氧化锆陶瓷、碳化硅陶瓷、钠米陶瓷碳化硼陶瓷、二氧化锆陶瓷、碳化硅陶瓷、钠米陶瓷等等等，它们广泛应用在工农业生产、原子能工业、宇航事等，它们广泛应用在工农业生产、原子能工业、宇航事业等方面。业等方面。 玻璃和陶瓷的新发展玻璃和陶瓷的新发展