玻璃陶瓷和水泥 完整版課件

1、第三章 探索生活材料第三節(jié) 玻璃、陶瓷和水泥 以含硅物質為原料，經加工制得硅酸鹽產品的工業(yè)稱為硅酸鹽工業(yè)。 如制造玻璃、陶瓷、水泥等產品的工業(yè)都屬硅酸鹽工業(yè)。一、玻 璃1、制造玻璃的主要原料是什么？2、玻璃窖中主要發(fā)生了哪些反應？3、玻璃的主要成分是什么？4、玻璃為什么可以被人工吹成不同 形狀的制品？1、原料：純堿、石灰石和石英 Na2CO3+SiO2= Na2SiO3+CO2 CaCO3+SiO2= CaSiO3+CO2 2、反應原理： 復雜的物理、化學變化，主要反應：高溫高溫3、主要成分：硅酸鈉、硅酸鈣、二氧化硅4、玻璃沒有一定的熔點，受熱逐漸軟化， 軟化狀態(tài)可以被吹成任何形狀的制品玻璃沒

2、有固定的熔點。 沒有一定的熔點而在某一溫度范圍內逐漸軟化的物質。（介于晶體與非晶體之間。）實例特性定義玻璃態(tài)物質 四種不同玻璃是如何制造的？各有什么特性和用途？四種特殊玻璃： 硼硅酸鹽玻璃： 膨脹系數(shù)小、化學穩(wěn)定性好，更耐高溫和耐化學腐蝕 用途: 高級化學儀器光學玻璃：透光性能好、折光率高用途：眼鏡片、照相機、望遠鏡和顯微鏡中的 透鏡等光學儀器 加入BO 加入PbO藍色(Co2O3)紅色 (Cu2O) 淡綠色 (FeO) 彩色玻璃：金屬氧化物均勻地分散到玻璃態(tài)物質里，使玻璃呈現(xiàn)特征顏色。 玻璃在鋼化爐里加熱軟化，再急速冷卻得鋼化玻璃。 鋼化玻璃：變色玻璃 光CuO 2AgBr 2Ag+Br2

3、是從高純度的石英玻璃熔融體中，拉出直徑約100微米的細絲光導纖維光纖通信優(yōu)點: 1、信息容量大，一條光纜通路可同時容納10億人通話，也可同時傳送多套電視節(jié)目；2、質量小而且細：每千米27g，不怕腐蝕鋪設方便；4、成本低：每千米1萬元左右。3、光纖的抗干擾性能好， 不發(fā)生電輻射，通訊質量高，能防竊聽；光學纖維胃鏡現(xiàn)代通信用光纜光導纖維手術頭燈用光導纖維做手術不用開刀練習：2.下列關于玻璃的敘述正確的是（ ）A.制普通玻璃的主要原料是純堿、石灰石、石英B.普通玻璃的成分主要是硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅C.玻璃是幾種成分熔化在一起的晶體D.玻璃是硅酸鈉鹽，有一定的熔點AB1.普通玻璃是 （混合物、純凈

4、物） 玻璃可在一定溫度范圍內軟化，制成工藝品等。 這是因為玻璃是一種 物質，沒有固定 的 ?；旌衔锊ＡB(tài)熔點3.工業(yè)上制造一般的光學玻璃用到的原料是 （ ）A、硼砂、燒堿、氧化銅、石英砂B、純堿、黏土、石英、氧化銅C、氧化鉛、純堿、石灰石、石英D、石灰石、純堿、黏土、硼砂 C4.與普通玻璃具有相同組成的（ ）A、光學玻璃 B、有色玻璃C、鋼化玻璃 D、有機玻璃C5. 玻璃的性能和用途是由什么決定的？如何減少和利用玻璃垃圾？(1)由玻璃的成分決定的。(2)盡可能回收玻璃瓶，其中一部分可重新制造玻璃制品，一部分經消毒可再利用。二、陶瓷1、原 料：2、生產過程：3、反應條件：高溫混合成型干燥燒結冷卻

5、陶瓷器黏土（Al2O32SiO22H2O）5、主要性能：抗氧化、抗酸堿、耐高溫、絕緣、易成型等4、種類：土器、陶器、瓷器等1、混合；2、成型；3、干燥； 4、燒結；5、冷卻；6、陶瓷器1、我國最為著名的陶器、瓷器產地在什么地方？ （答案：陶都江蘇宜興 瓷都江西景德鎮(zhèn)） 2、對于一般燒制的陶瓷制品，有什么共同的缺陷 呢？怎樣彌補？ 表面比較粗糙，而且有不同程度的滲透性。 燒制前在坯體表面涂上一層釉，使成品光滑，不滲水。 3、在普通釉料中加入不同的金屬元素，燒制時的空氣用量不同，都會影響彩釉的顏色，這對你有什么啟示？ 在普通釉料中加入不同的金屬元素，燒制時生成不同的金屬氧化物，不同金屬氧化物的顏色

6、不同； 燒制時空氣用量不同，得到金屬離子的氧化態(tài)不同，顏色也不同高溫結構陶瓷 耐高溫、抗氧化、耐腐蝕 氮化硅陶瓷硬度大，本身具有潤滑性，耐磨損，抗腐蝕，抗氧化，能抵抗冷熱沖擊，可用來制造軸承、汽輪機葉片、永久性模具、機械密封環(huán)等機械構件，還可以用來制柴油機。 新型結構陶瓷除氮化硅陶瓷外，還有很多品種，如碳化硼陶瓷、二氧化鋯陶瓷、碳化硅陶瓷、鈉米陶瓷等等，它們廣泛應用在工農業(yè)生產、原子能工業(yè)、宇航事業(yè)等方面。 主要原料主要設備 反應條件 主要成分 主要性能普通水泥 三、水泥 粘土、石灰石 加適量石膏水泥回轉窯高溫硅酸三鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣水硬性水硬性：將水泥與水摻和、攪拌并經靜置后很容易凝固變 硬

7、，這叫做水泥的水硬性加石膏磨細燒結 煅燒 預熱高溫水泥回轉窯示意圖硅酸二鈣(2CaOSiO2 ) 硅酸三鈣(3CaOSiO2)鋁酸三鈣(3CaOAl2O3)鐵鋁酸鈣(4CaOAl2O3 Fe2O3) 生產原料水泥、沙子和碎石的混合物2.什么叫混凝土？ 1. 普通水泥有何優(yōu)良特性？ 什么叫水泥砂漿？ 普通水泥有水硬性；水泥、沙子和水的混合物水泥的特性：3、水泥的性能是如何表示的？ 用強度等級來表示水泥的不同性能。常用的硅酸鹽水泥分為42.5、52.5、62.5三個等級。 等級越高，表示水泥的性能越好4、原料中的石膏的作用是什么？ 延緩水泥的硬化 水泥硬化：水泥配上適當分量的水后，調和成漿，經過相

8、當長時間，凝結成塊，最后成為堅硬如石的物體1985年水泥產量達1.46億噸，居世界第一 。1、下列物質有固定熔點的是：A、鋼化玻璃 B、水泥C、碳酸鈉 D、水玻璃2、在制取水泥、玻璃的生產中，共同使用的原料是A、純堿 B、石灰石C、石英 D、焦碳CB3、下列說法正確的是A、玻璃是一種晶體B、水玻璃在空氣中能變渾濁，水泥無論在空氣 中還是水中都能硬化C、制備光導纖維的重要原料是玻璃D、水泥工業(yè)中最重要的設備是高爐E、高溫結構陶瓷具有熔點高、硬度大、密度小 的特點C4、熔融燒堿應選用的器皿是A、石英坩堝 B、普通玻璃坩堝C、生鐵坩堝 D、陶瓷坩堝5、某型號水泥主要成分為Ca2SiOx 、Ca3Si

9、Oy 、 Ca3Al2Oz ， 則： X= y= z= 制取該水泥所用的原料是C4 5 6石灰石 粘土第四節(jié) 塑料、纖維和橡膠一、合成材料 三大合成材料： 塑料、合成纖維、合成橡膠 黏合劑、涂料1. 塑 料 （六個問題） 聚乙烯的組成元素是什么？怎樣制得？什么是 單體？ 生活中你接觸到哪些塑料制品？它們的成分是 什么？ 從塑料的結構分析，塑料在一般情況下會導電 嗎？ 如何解釋熱塑性塑料與熱固性塑料在性質上的差 別？ 塑料分成哪兩大類？各有什么性質？ 什么是塑料？它和樹脂有什么不同？聚乙烯的組成元素是什么？怎樣制得？什么 是單體？ 它是由乙烯通過加成聚合反應制得； 單體是能合成聚合物的小分子物質

10、。 由相對分子質量小的化合物分子互相結合成相對分子質量大的高分子的反應叫做聚合反應。由不飽和的相對分子質量小的化合物分子結合成高分子的反應，同時也是加成反應，又稱加聚反應。乙烯的自身聚合，是乙烯的最大用量。 聚乙烯的 相對分子質量可達幾萬到幾十萬。這種化合物屬于高分子化合物 或高聚物。 nCH2CH2催化劑CH2-CH2 n- 什么是塑料？它和樹脂有什么不同？ 塑料是由樹脂及增塑劑、防老化劑等添加劑組成的，它的主要成分是樹脂。因有些塑料基本上是由合成樹脂所組成，故塑料和樹脂也?；煊谩?主要成分: 樹脂及增塑劑、防老化劑塑料是相對分子質量很大的聚合物，往往由小分 子的帶有不飽和鍵有機物（單體）聚

11、合而成 塑料分成哪兩大類？各有什么性質？熱塑性塑料(聚乙烯, 聚氯乙烯, 聚丙烯等)塑料熱固性塑料（酚醛塑料）特性：受熱時軟化并可熔化成流動的液體，冷卻后變成固體，加熱后又熔化，可反復加工，多次使用特性：在制造過程中受熱時能變軟塑成一定的形狀，但加工成型后就不會受熱熔化 熱塑性塑料固態(tài)時的線型結構熱固性塑料硬化后的體型網(wǎng)狀結構熱固性塑料再次受熱時，鏈與鏈間會形成共價鍵，產生一些交聯(lián)，形成體型網(wǎng)狀結構，硬化定型 為什么兩種塑料的特性不同呢?熱塑性塑料具有長鏈狀的線型結構。受熱時，分子間作用力減弱，易滑動；冷卻時，相互引力增強，會重新硬化 塑料中的原子是以共價鍵形成的，沒有自由移動的離子。因此，在

12、一般情況下塑料不易導電，是良好的電絕緣材料。 “導電聚合物”塑料的電絕緣性是相對的聚乙炔 P63從 結構分析, 塑料在一般情況下會導電嗎?2、纖維和橡膠幾種纖維的性質實驗灼燒情況受酸溶液的影響受堿溶液的影響純棉燒后呈粉狀，無異味輕微輕微羊毛燒焦羽毛氣味，灰燼為黑色小顆粒受腐蝕部分溶解尼龍布接近火焰時迅速卷縮，趁熱可拉成絲，燒后不易破碎幾乎不變幾乎不變天然纖維： 棉花、羊毛、蠶絲和麻等纖維合成纖維： 腈綸(人造羊毛) 、錦綸(尼龍)、維綸、氯綸、滌綸(的確良)和 丙綸等“六大綸” 合成纖維具有優(yōu)良的性能：如強度高、彈性好、耐磨、耐化學腐蝕和不怕蟲蛀等。 纖 維 橡 膠 橡膠是制造飛機、汽車和醫(yī)療

13、器械等所必需的材料，是重要的戰(zhàn)略物資。1、天然橡膠的化學組 成是聚異戊二烯： 2、合成橡膠分為通用橡膠和特種橡膠通用橡膠： 丁苯橡膠、順丁橡 膠、氯丁橡膠等。特種橡膠： 耐熱和耐酸堿的氟橡膠、 耐高溫和耐嚴寒的硅橡膠等硅橡膠3、硫化橡膠優(yōu)點: 具有較高的強度、韌性、良好的彈性和化學穩(wěn)定性等硫的作用？二、復合材料學與問 每種材料都有它的優(yōu)缺點：金屬材料強度大，但易受腐蝕；陶瓷材料耐高溫，但脆性大；合成材料密度小，但不耐高溫等。但航天材料需要強度大、耐高溫、密度小的材料，海洋工程需要耐高壓、耐腐蝕的材料。怎樣才能獲得這些特殊材料呢？ 要獲得性能全面的特殊材料，一方面是在原有材料的基礎上發(fā)展創(chuàng)新，發(fā)

14、揮其優(yōu)勢，努力克服其不足。例如，研制一些新型的合金、陶瓷和合成材料等；另一方面是將不同性能的材料組合起來，制成復合材料，使各組分材料在性能上進行互補，同時產生某些特殊性能。由于復合材料的設計自由度很大：不僅可以選擇不同的組分材料，而且可以通過改變各組分材料的含量來滿足不同的需求。因此，復合材料是材料科學發(fā)展的必然趨勢。二、復合材料復合材料：兩種或兩種以上高分子材料組合成的一種新型材料。一般包括基體和增強劑 什么是復合材料？使用復合材料的例子有哪些？它是如何制得的？主要應用于哪些？玻璃鋼（即玻璃纖維增強塑料） 玻璃鋼即玻璃纖維增強塑料, 是將玻璃熔化并迅速拉成細絲，得到異常柔軟的玻璃纖維，再將玻

15、璃纖維加到合成樹脂中，就制得玻璃鋼性能：強度達到某些合金鋼的水平，耐化學腐蝕性、電絕緣性和易加工性能，具有較好的韌性。應用：汽車車身、火車車箱和船體以及印刷電路板。材料金屬材料非金屬材料復合材料無機非金屬材料有機非金屬材料傳統(tǒng)材料新型材料天然材料合成材料材料的分類：有機高分子材料天然高分子材料淀粉纖維素蛋白質天然橡膠合成高分子材料 塑料 合成橡膠 合成纖維 黏合劑 涂料新型合成高分子材料功能材料復合材料三大合成材料練習 1、在粘膠纖維、棉花、尼龍、滌綸、羊毛中： 屬于天然纖維的是 屬于人造纖維的是 屬于合成纖維的是 2、存放下列溶液的試劑瓶，不能使用橡皮塞的是 A、溴水 B、氫氧化鈉溶液 C、氨水 D、濃硝酸 3、人造象牙中，主要成分的結構是 ,它是通 過加聚反應制得的，則合成