1、了解傳統(tǒng)的硅酸鹽工業(yè)的生產(chǎn)特點，知道其生產(chǎn)原理和產(chǎn)品的主要成分。2、 能舉例說明無機非金屬材料的特點。3、 討論社會發(fā)展和科技進步對材料的要求，認識化學(xué)對材料科學(xué)發(fā)展的促進作用。
江西省鷹潭市第一中學(xué) 桂耀榮
同學(xué)們，以下工業(yè)建筑及生活用品都是有那些材料構(gòu)成的？
概念: 以含硅物質(zhì)為原料，經(jīng)加工制得硅酸鹽產(chǎn)品的工業(yè)稱為硅酸鹽工業(yè)。 常見如水泥、玻璃、陶瓷等工業(yè)都屬硅酸鹽工業(yè)。
2. 硅酸鹽工業(yè)的特點：
含硅的物質(zhì)、碳酸鹽等。
3. 硅酸鹽產(chǎn)品分類：
通過，以上幻燈片提示，誰能說出什么是硅酸鹽材料？自然界中那些物質(zhì)是硅酸鹽或硅的氧化物？傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品以什么物質(zhì)為原料生產(chǎn)？原料又有什么結(jié)構(gòu)特殊性？
陶瓷、水泥、玻璃等是硅酸鹽材料；沙石、黏土、石英、石棉、高齡石等許多礦物是硅酸鹽或硅的氧化物；傳統(tǒng)硅酸鹽產(chǎn)品以黏土、鉀長石和鈉長石為原料。
結(jié)構(gòu)中都含有硅氧四面體
特點：穩(wěn)定性高、硬度高、熔點高、難溶于水、絕緣、耐腐蝕等
1. 陶瓷(China)
傳統(tǒng)生產(chǎn)過程：混和、成型、干燥、燒結(jié)、冷卻
反應(yīng)原理：復(fù)雜的物理、化學(xué)變化
主要特性：抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型等優(yōu)點。
你能說出陶釉的成分嗎？
金屬及金屬氧化物，如紅色Cu2O。
陶瓷是由黏土在高溫下燒制而成，根據(jù)原料和燒制溫度的不同主要分為：　土器、陶器、炻器、瓷器。土器：含雜質(zhì)比較高的粘土在適當?shù)臏囟认露傻?，如常見的磚、瓦。瓷器：需要純凈的粘土做原料，溫度也更高，瓷器比陶器磁體白凈質(zhì)地致密。
(自然冷卻，F(xiàn)e2O3含量較多)
(淋水冷卻，F(xiàn)e3O4、FeO較多)
江蘇宜興的紫砂壺、秦漢兵馬俑
（1） 原??? 料：純堿、石灰石和石英
（2） 主要設(shè)備：玻璃熔爐
（3）生產(chǎn)過程：原料粉碎，玻璃熔爐中強熱，成型冷卻
（4）反應(yīng)原理：復(fù)雜的物理、化學(xué)變化，主要反應(yīng)
（5） 主要成分：Na2SiO3 ? CaSiO3 ? SiO2 　　　　　　　　
（6） 主要性能：玻璃態(tài)物質(zhì)，沒有固定的熔點，在一定溫度范圍內(nèi)逐漸軟化。
（Na2O?CaO?6SiO2）
a.普通玻璃(鈉玻璃)　 是用石英砂、純堿和 石灰石共熔而制得的 一種無色透明的熔體： Na2CO3+CaCO3+6SiO2=+2CO2
b. 有色玻璃在玻璃原料中加入某些金屬氧化物,可制成有色玻璃。如玻璃中加入CO 呈藍色加入Mn2O3 呈紫色加入Cr2O3 呈綠色加入Cu2O 呈紅色
d.防彈玻璃　又稱為夾層玻璃。當受到外部撞擊的時候，夾層可將受到的力發(fā)散開來，減少了子彈等武器的沖擊力，進而保護了受保護者的安全！
1、普通玻璃加熱到一定溫度后急劇冷卻，就可以得到鋼化玻璃。
2、氫氟酸(HF)對玻璃具有腐蝕作用，可用于在玻璃上雕刻各種精美圖案，也可用于在玻璃儀 器(量筒、滴定管等)上標注刻度及文字。 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
在玻璃中加入適量的溴化銀(AgBr)和氧化銅的微小晶粒，經(jīng)過適當?shù)臒崽幚恚梢灾瞥勺兩Ａ?。當強光照射到玻璃上，溴化銀分解為銀和溴單質(zhì)，分解出的銀原子聚集成銀的微小晶粒，使玻璃呈現(xiàn)暗棕色，能擋住大部分光線。 光線變暗，銀和溴在氧化銅的催化作用下，重新生成溴化銀。于是玻璃的顏色自動變淺，透光性增強。
玻璃的結(jié)構(gòu)特點——玻璃態(tài)物質(zhì) 玻璃是無定形硅酸鹽的混合物，屬于玻璃態(tài)物質(zhì)。 玻璃態(tài)物質(zhì)沒有固定的熔點，可以在某一溫度范圍內(nèi)逐漸軟化變成液態(tài)。在軟化狀態(tài)時，玻璃可吹制或軋成一定形狀的制品。
思考：玻璃為什么會被人工吹制成各種形狀？
普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔合在一起形成的物質(zhì)，主要成分是SiO2。玻璃不是晶體，而是玻璃態(tài)物質(zhì)，這類物質(zhì)沒有固定的熔點，而是在某個溫度范圍內(nèi)逐漸軟化，在軟化狀態(tài)時，可被吹制成任何形狀的制品。
1.建筑用粘合劑——水泥砂漿的成分是什么？2.混凝土又是什么做成的？
水泥、沙子和水的混合物
水泥、沙子和碎石混合而成
主要原料：黏土和石灰石
生產(chǎn)過程：生料研磨，高溫煅燒得熟料，再加石膏研成粉末得普通硅酸鹽水泥
輔助原料：石膏—作用是調(diào)節(jié)水泥硬化速度
石膏—作用是調(diào)節(jié)水泥硬化速度
硅酸鹽水泥熟料 、礦物組成及含量
組 分 化 學(xué) 式 符號 質(zhì)量分數(shù)硅酸三鈣 3CaO.SiO2 C3S 0.37～0.60硅酸二鈣 2CaO.SiO2 C2S 0.15～0.37鋁酸三鈣 3CaO.Al2O3 C3A 0.07～0.15鐵鋁酸四鈣 C4AF 0.10～0.18
符號C表示CaO，S表示SiO2 ，A表示Al2O3 ， F表示Fe2O3。
主要成分：硅酸三鈣(3CaO?SiO2)、 ?硅酸二鈣(2CaO?SiO2)、鋁酸三鈣(3CaO?Al2O3)等
主要用途：建筑、修路。?如：水泥砂漿、混凝土、鋼筋混凝土 。
你聽說過豆腐渣工程嗎，產(chǎn)生現(xiàn)象的原因很多，但都與水泥標號有關(guān)，查閱資料了解水泥標號有關(guān)問題。
水泥、玻璃、陶瓷生產(chǎn)比較
1、熔融燒堿應(yīng)選用的儀器是： （ ） A.石英坩堝 B.普通玻璃坩堝 C.生鐵坩堝 D.陶瓷坩堝
2、下列物質(zhì)不屬于硅酸鹽的是： （ ） A.粘土、 B.石英、 C.Al2(Si2O5)OH)4 D.Mg2SiO4
3、石灰石是許多工業(yè)原料之一，但制取下列物質(zhì)不需要石灰石的是： （ ） A.制硅酸 B.制水泥、 C.制玻璃、 D.制生石灰
4、與普通玻璃的成分相同的是 （ ） A.鋼化玻璃 B.有色玻璃 C.光學(xué)玻璃 D.石英玻璃
5、下列物質(zhì)具有固定熔沸點的是： （ ） A.鋼化玻璃 B.漂白粉 C.消石灰 D.水玻璃
6、下列不屬于硅酸鹽產(chǎn)品的是： （ ） A.水泥 B.磚瓦 C. 陶瓷 D.硫酸
8、在水泥中加入石膏的作用是 ————————————————————— 將——————-、——————————、———————按一定比例混合硬化后稱為混凝土。
7、過量的泥沙、純堿和生石灰熔化后生成 ①水泥 玻璃 ③瓷器 ④混凝土 ⑤一種硅酸鹽產(chǎn)品 （ ） A. ① ④ B. ② ⑤ C. ③ D. ②

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高中化學(xué)人教版 (新課標)選修2 化學(xué)與技術(shù)電子課本

課題1 無機非金屬材料

版本： 人教版 (新課標)

年級： 選修2 化學(xué)與技術(shù)

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