玻璃陶瓷和水泥

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310kg/cm2，则水泥的标号定为300号。抗压强度为300-400kg/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P652.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P654.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P651.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？