3.3 玻璃、陶瓷和水泥-2021-2022学年高中化学选修1【名师导航】同步Word教参(人教版)

第三节　玻璃、陶瓷和水泥 目标与素养：1.知道玻璃、陶瓷和水泥的主要化学成分、生产原料及用途。(重点)2.了解光导纤维和高温结构陶瓷等新型材料的性能与用途。 一、三大传统硅酸盐产品 1．玻璃 2．陶瓷 3．水泥 微点拨：(1)钢化玻璃与普通玻璃的成分完全相同。 (2)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。 二、玻璃和陶瓷的新发展 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1 300 ℃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。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)硅酸盐材料属于新型无机非金属材料 (　　) (2)光导纤维具有很强的导电性 (　　) (3)高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料 (　　) [答案]　(1)×　(2)×　(3)√ 2．材料是人类赖以生存的物质基础。制造水泥、玻璃都要用到的原料是(　　) A．石灰石　　　　　 B．纯碱 C．黏土 D．石膏 A　[生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英，生产水泥以黏土和石灰石为主要原料，共同原料为石灰石。] 3．下列关于玻璃的叙述中，正确的是(　　) A．玻璃是人类最早使用的硅酸盐材料 B．红色玻璃中含有氧化钴 C．钢化玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英 D．无色玻璃是纯净物 C　[陶瓷是人类最早使用的硅酸盐材料，A错；红色玻璃中含有氧化亚铜，含有氧化钴的玻璃呈蓝色，B错；钢化玻璃的原料与普通玻璃相同，C对；玻璃是混合物，D错。] 玻璃、陶瓷和水泥的比较 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Na2SiO3＋CO2↑成型Na2CO3＋SiO2熔化按比例混合 CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑ 混合→成型→干燥→烧结→冷却 主要成分 及种类 硅酸三钙 (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。 1．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________、________、________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________(填选项)。 A．Na2O·CaO·6H2SiO3 B．Na2O·CaO·6SiO2 C．2Na2O·2CaO·9SiO2 D．6Na2O·6CaO·SiO2 (3)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Fe2＋。在制玻璃的原料中，再加入下列物质后，可制得各种不同用途的玻璃。 A．氧化亚铜(Cu2O) B．氧化钴(Co2O3) C．氧化铅(PbO) D．硼砂( Na2B4O7·10H2O) ①制造化学仪器的玻璃需加入的物质是(　　) ②制造光学仪器的玻璃需加入的物质是(　　) ③制造蓝色玻璃需加入的物质是(　　) ④制造红色玻璃需加入的物质是(　　) [解析]　(1)记忆普通玻璃的原料和主要成分关键是记住生产普通玻璃的化学方程式：Na2CO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑。Na2SiO3＋CO2↑ 和