-高中化学人教版选修一同步辅导与检测3.3-玻璃、陶瓷和水泥省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件.ppt

第三第三节节玻璃、陶瓷和水泥玻璃、陶瓷和水泥探索生活材料第1页第2页 年度诺贝尔物理学奖取得者中，有称为“光纤之父”华裔科学家高锟，凭借其在光纤领域卓著研究而取得此殊荣。利用光导纤维进行通信叫光纤通信。一对金属电话线至多只能同时传送一千多路电话，而依据理论计算，一对细如蛛丝光导纤维能够同时通一百亿路电话！铺设1000公里同轴电缆大约需要500吨铜，改用光纤通信只需几千克石英就能够了。沙石中就含有石英，几乎是取之不尽。另外，利用光导纤维制成内窥镜，能够帮助医生检验胃、食道、十二指肠等疾病。光导纤维胃镜是由上千根玻璃纤维组成软管，它有输送光线、传导图像本事，又有柔软、灵活，能够任意弯曲等优点，能够经过食道插入胃里。把胃里图像传出来，医生就能够窥见胃里情形，然后依据情况进行诊疗和治疗。光导纤维主要成份是什么？它还有哪些用途？第3页第4页1知道玻璃、陶瓷和水泥主要化学成份、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性能与用途。第5页第6页 常见硅酸盐产品比较常见硅酸盐产品比较比较内容玻璃(普通玻璃)陶瓷水泥原料_、_、_、_、石膏设备_条件_主要反应Na2CO3SiO2 _ CaCO3SiO2 _复杂_改变复杂_改变第7页比较内容玻璃(普通玻璃)陶瓷水泥产品主要成份_ _或 Na2OCaO6SiO2_产品特征无固定_抗_、抗酸碱腐蚀、耐_、绝缘、易成型等含有_性吸水能力强第8页 答案：纯碱石灰石石英黏土黏土石灰石玻璃熔炉烧结窑水泥回转窑高温高温煅烧 Na2SiO3CO2 CaSiO3CO2物理、化学物理、化学Na2SiO3CaSiO3SiO23CaOSiO22CaOSiO23CaOAl2O3熔点氧化高温水硬第9页综合拓展综合拓展一、几个玻璃特征和用途 种类特征用途普通玻璃在某个温度范围内逐步软化窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等硼酸盐玻璃化学稳定性好，热膨胀系数低，耐高温和抗化学腐蚀高级化学仪器光学玻璃透光性能好，折光率高眼镜片、摄影机、望远镜和显微镜透镜钢化玻璃强度大、抗震裂，不易破碎汽车、火车车窗等第10页二、水泥1石膏作用：调整水泥硬化时间。2用途(1)制成水泥砂浆：水泥、沙子和水混合物。(2)制混凝土：水泥、沙子和碎石混合物。3水泥易被酸腐蚀。因为水泥主要成份是硅酸盐和铝酸盐，水泥中还含有少许碳酸盐，所以水泥和水泥制品易被酸(如HCl、HNO3、H2SO4、CH3COOH等)腐蚀。所以，水泥制品也要预防酸腐蚀。4水泥质量指标：我国三个强度等级(42.5、52.5和62.5)表示惯用硅酸盐水泥性能，等级越高，性能越好。第11页尝试应用尝试应用1熔融烧碱应选取器皿是()A石英坩埚B普通玻璃坩埚C生铁坩埚 D陶瓷坩埚解析：石英也就是二氧化硅，二氧化硅能够与氢氧化钠反应；普通玻璃中含有二氧化硅，易被烧碱腐蚀；生铁中铁和碳与熔融烧碱形成原电池，坩埚易被腐蚀。答案：D第12页玻璃和陶瓷新玻璃和陶瓷新发发展展1光导纤维：简称_。(1)成份：_(石英玻璃)(2)用途：制作_，还用于医疗、_、传能传像、_和照明等方面(3)光缆性能：_性能好，通信质量高，能防窃听，质量小而且细，_。答案：光纤(1)SiO2(2)光缆信息处理遥测遥控(3)抗干扰耐腐蚀第13页2高温结构陶瓷(1)新型陶瓷种类，如_陶瓷、_陶瓷、生物陶瓷和超导陶瓷等。(2)高温结构陶瓷类别：主要有_(Si3N4)陶瓷、_(Al2O3)陶瓷、碳化硅(SiC)陶瓷和_(ZrO2)陶瓷。(3)用途：高温结构陶瓷可制造_，新型陶瓷可用于航空航天。答案：(1)超硬高温结构(2)氮化硅氧化铝二氧化锆(3)发动机第14页综合拓展综合拓展三、高温结构陶瓷2高温结构陶瓷优点：高温结构陶瓷含有耐高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点。3高温结构陶瓷在汽车制造业上应用用高温结构陶瓷制造发动机，发动机工作温度能稳定在1300左右，因为燃料充分燃烧而又不需要水冷却，使热效率大幅度提升。同时，用陶瓷材料做发动机，还可减轻汽车质量。第15页尝试应用尝试应用2以下相关材料用途叙述不正确是()A高温结构陶瓷能够制作耐酸设备B氧化铝陶瓷不能够用于制作耐高温设备C氮化硅陶瓷能够制造轴承D光导纤维可用于传能、传像、照明等解析：氧化铝熔点是2 050，可制作耐高温设备。答案：B第16页第17页一、硅酸盐材料组成、结构、性质和用途 中国当前所收藏最早玻璃制品是战国时代遗物，玻璃与人们生产生活亲密联络。(1)普通住宅窗玻璃是普通玻璃，工业上将纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)和石英(SiO2)粉碎后放入玻璃窑中在高温下反应生成玻璃。普通玻璃主要成份为_。(2)在玻璃中加入一些金属氧化物，能够制成彩色玻璃。如加入Co2O3玻璃呈蓝色。日常生活中见到普通玻璃普通呈淡绿色，其原因是原料中混有_缘故。(3)某玻璃中含Na2O、CaO、SiO2质量之比为3128180，此玻璃组成为_(填字母)。第18页ANa2OCaO6H2SiO3 BNa2OCaO6SiO2C2Na2O2CaO9SiO2 D6Na2O6CaOSiO2解析：(1)以纯碱、石灰石和过量石英为原料制备玻璃反应原理是：Na2CO3SiO2 Na2SiO3CO2和CaCO3SiO2 CaSiO3CO2，所以玻璃主要成份是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。(2)Fe2显浅绿色，能够使普通玻璃呈淡绿色。(3)n(Na2O)n(CaO)n(SiO2)116。答案：(1)Na2SiO3、CaSiO3、SiO2(2)二价铁(Fe2)(3)B第19页变式应用变式应用1我们看到普通玻璃，普通都呈淡绿色，这是因为原料中混有Fe2原因。在制玻璃原料中，再加入以下物质后，可制得各种不一样用途玻璃。A氧化亚铜(Cu2O)B氧化钴(Co2O3)C氧化铅(PbO)D硼砂(Na2B4O710H2O)(1)制造化学仪器玻璃需加入物质是()。(2)制造光学仪器玻璃需加入物质是()。(3)制造蓝色玻璃需加入物质是()。(4)制造红色玻璃需加入物质是()。D C B A 第20页二、新型无机材料特征及用途 氮化硅是一个高温陶瓷材料，它硬度大，熔点高，化学性质稳定，工业上普遍采取高纯硅与纯氮在1300 条件下反应取得。(1)依据性质，推测氮化硅陶瓷用途是()A制汽轮机叶片 B制有色玻璃C制永久性模具 D制造柴油机(2)写出N原子结构示意图_，依据元素周期律知识，请写出氮化硅化学式_。(3)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其它无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀化学方程式_。第21页(4)现用四氯化硅与氮气、氢气在氖气保护下，加强热发生反应，可得到较高纯度氮化硅，反应化学方程式_。解析：氮化硅是一个高温陶瓷材料，含有硬度大、熔点高、化学性质稳定等优良性能，可用于制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件；N元素位于元素周期表第二周期第A族，Si元素则位于元素周期表第三周期第A 族，非金属性应是N元素比Si元素强，其化学式可写为：Si3N4。氮化硅可被氢氟酸腐蚀，由Si3N4和HF性质分析，可推知，该反应不可能是一个氧化还原反应，其产物只能是SiF4和NH3。SiCl4、N2、H2加强热时反应产物之一是Si3N4，可知N2作为氧化剂参加反应，那么还原剂只能是H2，H2氧化产物是HCl。第22页答案：(1)ACD(2)Si3N4(3)Si3N412HF 3SiF44NH3(4)3SiCl42N26H2 Si3N412HCl第23页变式应用变式应用2相关高温结构陶瓷和光导纤维说法正确是()A高温结构陶瓷填补了金属材料弱点，不过硬度却远远低于金属材料B氮化硅陶器是一个主要结构材料，含有超硬性，它不与任何无机酸反应C光导纤维是一个能高质量传导光纤维素制品D光导纤维抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高，能防窃听第24页解析：掌握玻璃、陶瓷、水泥三种主要材料用途。光导纤维主要成份是SiO2，而纤维素属于天然高分子化合物。答案D第25页第26页水平测试水平测试1汽车、火车车窗玻璃是()A石英玻璃 B光学玻璃C玻璃纤维 D钢化玻璃解析：钢化玻璃特点是抗震裂，不易破碎，一旦破碎，碎块没有尖锐棱角，惯用于制造汽车或火车车窗。答案：D第27页能力提升能力提升7试验室储存固体试剂能够放在广口瓶中，液体试剂放在细口瓶中，不过有些试剂必须储存在含有橡胶塞玻璃试剂瓶中。以下物质必须储存在含有橡胶塞玻璃试剂瓶中是()KOH溶液Na2CO3溶液(呈碱性)盐酸氢氟酸澄清石灰水硝酸NaOH溶液A BC D解析：玻璃中有SiO2，能与碱性溶液反应生成Na2SiO3。故盛放碱性溶液试剂瓶不能用玻璃塞。氢氟酸能腐蚀玻璃，不能盛放在玻璃瓶中。答案：D第28页祝您第29页