人教版高中化学选修一3.3《玻璃、陶瓷和水泥》自主学案（有答案）.docxVIP

第三节　玻璃、陶瓷和水泥 [目标导航]　1.知道玻璃、陶瓷和水泥的主要化学成分、生产原料及用途。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eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(生产原料：纯碱、石灰石和石英砂,主要反应原理：Na2CO3＋SiO2\o(====,\s\up7(高温))Na2SiO3＋CO2↑, CaCO3＋SiO2\o(====,\s\up7(高温))CaSiO3＋CO2↑,主要设备：玻璃窑,成分：CaSiO3、Na2SiO3、SiO2,特点：硬度大、质脆、耐腐蚀，无固定熔点，属于玻璃态物质,特种玻璃：光学玻璃、彩色玻璃、钢化玻璃等)) 2.陶瓷eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(生产原料：黏土,陶器手工制造大致步骤：混合、成型、干燥、烧结、, 冷却、陶器,陶瓷的优点：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、, 易成型等)) 3.水泥eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(普通水泥的原料：石灰石、黏土和适量石膏,生产设备：水泥回转窑,普通水泥的主要成分：硅酸二钙?2CaO·SiO2?，,硅酸三钙?3CaO·SiO2?和铝酸三钙?3CaO·Al2O3?,水泥的主要性质：水硬性,用途：水泥砂浆和混凝土,水泥的质量指标：我国的三个强度等级?42.5、52.5, 和62.5?表示水泥的性能，等级越高，性能越好)) 议一议 1.钢化玻璃和普通玻璃成分有何不同？ 答案　二者成分完全相同。 2.陶与瓷有什么异同？ 答案　共同点：都是硅酸盐产品；不同点：陶与瓷的强度、颜色、厚度、透水性、质地等方面有区别。 3.水泥中加入石膏的目的是什么？ 答案　调节水泥的硬化速度。 4.为什么碱性试剂如NaOH溶液、Na2CO3溶液不能用带玻璃塞的试剂瓶存放？ 答案　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。 5.水泥在储存和运输过程中应注意什么？ 答案　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eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(主要成分：SiO2,主要性能：传导光的能力特别强，抗干扰，, 性能好，通信质量高，防窃听，质量小而细，, 耐腐蚀，铺设方便,用途：制作光缆，还用于医疗、信息处理、,传能传像、遥测遥控和照明等方面)) 2.高温结构陶瓷eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(性能：耐高温、抗氧化、耐酸碱腐蚀、, 硬度大、耐磨损、密度小,种类：氮化硅、氧化铝、碳化硅、, 二氧化锆?ZrO2?等,用途：高温结构陶瓷可制造发动机，, 新型陶瓷可用于航空航天)) 议一议 正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”。 (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( √ ) (4)新型无机非金属材料包括半导体材料、光导纤维、氧化铝陶瓷等( √ ) (5)氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，也属于高温结构材料( √ ) (6)石英玻璃纤维即光导纤维简称光纤，光纤的成分是SiO2( √ ) 1.形形色色的玻璃 例1　根据不同玻璃的特性和用途填空。 a.普通玻璃(钠玻璃) b.石英玻璃 c.光学玻璃(铅玻璃) d.钢化玻璃(玻璃钢) 可用于制造门窗、镜子的是________，用于汽车或火车窗玻璃的是________，用于制造化学仪器的是________，用于制造光学仪器的是________。 解析　钢化玻璃的机械强度比普通玻璃大，抗震裂、不易破碎，碎块没有尖锐的棱角，不易伤人，常用于制造汽车或火车的车窗等；提高SiO2的含量或加入B2O3能提高玻璃的化学稳定性和降低它的热膨胀系数，从而使其更耐高温和抗化学腐蚀，可用于制造高级的化学反应容器；加入PbO后制得的光学玻璃折光率高，可用来制造光学仪器。 答案　a　d　b　c 知识归纳 玻璃是用纯碱、石灰石和石英砂为原料，在玻璃熔炉中高温反应(Na2CO3＋SiO2eq \o(====,\s\up7(高温))Na2SiO3＋CO2↑，CaCO3＋SiO2eq \o(====,\s\up7(高温))CaSiO3＋CO2↑)而成的，故普通玻璃的成分为SiO2与CaSiO3、Na2SiO3。在玻璃生产中加入不同的物质，调整玻璃的化学组成，可以制得不同性能和用途的玻璃，如光学玻璃、有色玻璃、钢化玻璃等。 (1)提高SiO2的含量或加入B