學必求其心得，業必貴于專精學必求其心得，業必貴于專精PAGE14-版權所有@高考資源網學必求其心得，業必貴于專精第三節玻璃、陶瓷和水泥目標與素養：1.知道玻璃、陶瓷和水泥的主要化學成分、生產原料及用途。(重點)2.了解光導纖維和高溫結構陶瓷等新型材料的性能與用途.一、三大傳統硅酸鹽產品1．玻璃eq\b\lc\｛\rc\（\a\vs4\al\co1(生產原料：純堿、石灰石和石英砂,主要反應原理：CaCO3＋SiO2\o（=，\s\up15（高溫））CaSiO3＋CO2↑、,Na2CO3＋SiO2\o(=，\s\up15(高溫))Na2SiO3＋CO2↑，主要設備：玻璃窯，成分：CaSiO3、Na2SiO3、SiO2，特點：硬度大、質脆、耐腐蝕，無固定熔點,屬于玻璃,態物質，特種玻璃：光學玻璃、彩色玻璃、鋼化玻璃等）)2．陶瓷eq\b\lc\｛\rc\(\a\vs4\al\co1（生產原料：黏土，陶器手工制造大致步驟：混合、成型、干燥、燒結，冷卻、陶器，陶瓷的優點：抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、,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、黏土和適量石膏，生產設備：水泥回轉窯,普通水泥的主要成分:硅酸二鈣2CaO·SiO2，硅酸三鈣3CaO·SiO2和鋁酸三鈣3CaO·Al2O3,水泥的主要性質:水硬性，用途：水泥砂漿和混凝土，水泥的質量指標:我國的三個強度等級42.5、,52.5和62。5表示水泥的性能，等級越高，性能,越好)）微點撥：（1）鋼化玻璃與普通玻璃的成分完全相同。（2)由于水泥具有很強的吸水能力，能吸收空氣中的水分并與之發生化學反應，故儲存和運輸過程中要注意防水、防潮。二、玻璃和陶瓷的新發展1．光導纖維(簡稱光纖）eq\b\lc\{\rc\（\a\vs4\al\co1(主要成分：SiO2石英玻璃，主要性能：傳導光的能力特別強，抗干擾性,能好，通信質量高，防竊聽，質量，小而細，耐腐蝕，鋪設方便，用途:制作光纜，還用于醫療、信息處理、傳能,傳像、遙測遙控和照明等方面))2．高溫結構陶瓷（2)高溫結構陶瓷的優點：耐高溫、耐氧化、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等。（3)高溫結構陶瓷在汽車制造業中的應用用高溫結構陶瓷制造發動機，發動機的工作溫度能穩定在1300℃左右,由于燃料充分燃燒而又不需要水冷卻，使熱效率大幅度提高。同時,用陶瓷材料做發動機，還可減輕汽車的質量。1．判斷正誤（正確的打“√”，錯誤的打“×”)（1）硅酸鹽材料屬于新型無機非金屬材料 (）(2)光導纖維具有很強的導電性 (）(3）高溫結構陶瓷屬于新型無機非金屬材料 （)[答案](1）×(2）×（3)√2．材料是人類賴以生存的物質基礎。制造水泥、玻璃都要用到的原料是()A．石灰石 B．純堿C．黏土 D．石膏A［生產玻璃的原料是純堿、石灰石和石英，生產水泥以黏土和石灰石為主要原料，共同原料為石灰石。］3．下列關于玻璃的敘述中，正確的是(）A．玻璃是人類最早使用的硅酸鹽材料B．紅色玻璃中含有氧化鈷C．鋼化玻璃的主要原料是純堿、石灰石、石英D．無色玻璃是純凈物C[陶瓷是人類最早使用的硅酸鹽材料，A錯；紅色玻璃中含有氧化亞銅，含有氧化鈷的玻璃呈藍色，B錯；鋼化玻璃的原料與普通玻璃相同，C對;玻璃是混合物，D錯。]玻璃、陶瓷和水泥的比較硅酸鹽工業普通水泥普通玻璃陶瓷主要原料石灰石、黏土、石膏純堿、石灰石、石英黏土生產階段和主要化學方程式原料eq\o(―――→,\s\up15（磨細））生料eq\o（―――→,\s\up15(煅燒））熟料eq\o（―――→，\s\up15(石膏粉),\s\do15（磨細))成品原料eq\o(―――→，\s\up15（粉碎))按比例混合eq\o(―――→，\s\up15(強熱)）熔化eq\o（―――→，\s\up15(添加劑))成型Na2CO3＋SiO2eq\o（=,\s\up15(高溫))Na2SiO3＋CO2↑CaCO3＋SiO2eq\o(=，\s\up15(高溫)）CaSiO3＋CO2↑混合→成型→干燥→燒結→冷卻主要成分及種類硅酸三鈣（3CaO·SiO2)硅酸二鈣（2CaO·SiO2）鋁酸三鈣(3CaO·Al2O3)普通玻璃(Na2SiO3、CaSiO3和SiO2）、石英玻璃、光學玻璃、玻璃纖維、鋼化玻璃種類：土器、陶器、瓷器、炻器等主要性能有水硬性：跟水摻和攪拌后凝固變硬、水中也能硬化玻璃態物質無固定熔點，在一定溫度范圍內軟化抗氧化、耐酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣性強典型設備水泥回轉窯玻璃熔爐陶瓷窯共同特點高溫條件下發生復雜的物理變化、化學變化，冷卻后成為復雜的硅酸鹽關于玻璃成分與性質的四點易錯問題(1)制造玻璃的原料熔融后發生了復雜的物理變化和化學變化.制得的玻璃是混合物，沒有固定的熔點。（2)鋼化玻璃與普通玻璃的主要成分完全相同.（3)堿性試劑如NaOH溶液、Na2CO3溶液等不能用帶玻璃塞的試劑瓶存放的原因：因為堿性試劑能與玻璃塞的主要成分SiO2反應,如2NaOH＋SiO2=Na2SiO3＋H2O，Na2SiO3具有黏合性，將瓶塞和試劑瓶黏結在一起。（4)氫氟酸能腐蝕玻璃，不能用玻璃瓶盛放.可用氫氟酸雕刻玻璃花紋.1．玻璃與人們的生產生活密切聯系。玻璃制品隨處可見。（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________、________、________粉碎后放入玻璃窯中在高溫下發生反應生成玻璃，普通玻璃的成分是________、________、________。(2)某玻璃中含Na2O、CaO、SiO2的質量之比為31∶28∶180，此玻璃的組成為________(填選項）.A．Na2O·CaO·6H2SiO3B．Na2O·CaO·6SiO2C．2Na2O·2CaO·9SiO2D．6Na2O·6CaO·SiO2（3）我們看到的普通玻璃，一般都呈淡綠色，這是因為原料中混有Fe2＋。在制玻璃的原料中,再加入下列物質后，可制得各種不同用途的玻璃。A．氧化亞銅（Cu2O)B．氧化鈷（Co2O3）C．氧化鉛（PbO）D．硼砂（Na2B4O7·10H2O)①制造化學儀器的玻璃需加入的物質是（）②制造光學儀器的玻璃需加入的物質是()③制造藍色玻璃需加入的物質是(）④制造紅色玻璃需加入的物質是()[解析](1)記憶普通玻璃的原料和主要成分關鍵是記住生產普通玻璃的化學方程式：Na2CO3＋SiO2eq\o（=,\s\up15（高溫））Na2SiO3＋CO2↑和CaCO3＋SiO2eq\o（=，\s\up15(高溫）)CaSiO3＋CO2↑。（2)n（Na2O)∶n(CaO)∶n(SiO2)＝eq\f（31，62）∶eq\f（28，56）∶eq\f（180,60）＝1∶1∶6。（3)硼砂玻璃能耐酸堿腐蝕；光學玻璃常加PbO;含有Cu2O的玻璃為紅色；含有Co2O3的玻璃為藍色.[答案］（1）純堿石灰石石英CaSiO3Na2SiO3SiO2（2）B（3）DCBA硅酸鹽改寫成氧化物形式的方法硅酸鹽種類繁多，結構復雜，但硅酸鹽可以看成堿性氧化物和酸性氧化物所組成的復雜化合物。因此,可以改寫為aMxOy·bSiO2·cH2O的方式。（1）氧化物書寫順序：活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物→二氧化硅→水。（2）氧化物之間以“·”隔開，系數配置應化為整數.(3）氧化物前面的系數只對該氧化物起作用,對其他氧化物不起作用。（4)用氧化物表示時，元素的化合價均保持不變。例如，硅酸鈉(Na2SiO3）：Na2O·SiO2；高嶺土［Al2Si2O5(OH）4]：Al2O3·2SiO2·2H2O。性能獨特的新型無機非金屬材料1．新型無機非金屬材料的特性(1)能承受高溫，強度高例如，氮化硅陶瓷在1300℃左右的高溫下,仍具有很高的強度。(2)具有電學特性一些新型無機非金屬材料可以作絕緣體，有的可作半導體、導體、超導體等。(3）具有光學特性有些新型無機非金屬材料能發出各色的光，有的能透過可見光，有的能使紅外線、雷達射線穿過。(4)具有生物功能有些新型無機非金屬材料可制成人造牙齒、人造骨骼,已被應用在醫療上。2．高溫結構陶瓷的種類及特性(1)高溫結構陶瓷的優點能經受高溫、不怕氧化、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等。（2）高溫結構陶瓷的種類氧化鋁陶瓷:又稱人造剛玉，具有熔點很高、硬度大的優點.可用作坩堝、高溫爐管、球磨機、高壓鈉燈的燈管等。氮化硅陶瓷:具有硬度極大、耐磨損、抗腐蝕和抗氧化能力強等優點。可用于制造軸承、汽輪機葉片、機械密封環、永久性模具、發動機部件等.碳化硅陶瓷:具有熔點高、硬度大的優點.廣泛應用于工農業生產、原子能工業、宇航工業等.2．有關材料用途的說法中不正確的是()A．氧化鋁陶瓷可用作高壓鈉燈的燈管B．氮化硅陶瓷可用作陶瓷發動機的材料C．光導纖維可用作遙測遙控、照明等D．氧化鋁陶瓷可用作半導體材料D[本題考查氧化鋁陶瓷、氮化硅陶瓷等新型無機非金屬材料的知識。氧化鋁陶瓷屬于高溫燒結陶瓷,它具有高熔點、高硬度等特性，可制成透明陶瓷,但不能作半導體材料；氮化硅陶瓷具有超硬度、耐磨損、抗冷熱沖擊而不破裂、耐高溫、不易傳熱、抗腐蝕、高溫時也抗氧化等特性，可用作陶瓷發動機材料.光導纖維傳導光的能力非常強，可用于醫療、信息處理、傳能傳像、遙測遙控、照明等。］1．下列不屬于傳統硅酸鹽產品的是（)C[玻璃、水泥、陶瓷屬于傳統硅酸鹽產品，光導纖維屬于新型無機非金屬材料。］2．下列有關玻璃的說法錯誤的是（)A．它是Na2CO3、CaCO3和SiO2熔化在一起所得到的物質B．玻璃是一種混合物，沒有固定的熔化溫度C．玻璃中摻入AgBr和微量的Cu2O可制成變色玻璃D．玻璃能溶于水，其水溶液稱為水玻璃D［玻璃不會溶于水，水玻璃是Na2SiO3的水溶液。］3．下列關于水泥的說法不正確的是()A．水泥的主要成分為硅酸鈣B．水泥、沙子和水的混合物叫水泥砂漿，是建筑時常用的黏合劑C．在具體的建筑中，所用水泥的強度等級要符合要求D．我國的三峽大壩所使用的水泥的標號應是高標號的水泥A[水泥的主要成分為硅酸二鈣(2CaO·SiO2）、硅酸三鈣（3CaO·SiO2）和鋁酸三鈣（3CaO·Al2O3)。］4．陶瓷已廣泛應用于生活和生產中，下列不屬于陶瓷制品的是()A．電器中的絕緣瓷管B．實驗室中的坩堝C．實驗室中的試管D．建筑上燒制的磚瓦C［實驗室中的試管為玻璃制品,其余選項中均為陶瓷制品。］5．陶瓷的發明是人類早期科學技術發展史上的一個重要的里程碑,現在,陶瓷已廣泛應用于生活和生產中.(1）陶瓷不具有的性質是________.A．可導電 B．耐酸堿C．抗氧化 D．耐高溫（2）實驗室中最常用的坩堝是________,熔融燒堿樣品做實驗時一般選用________坩堝。（3)在搪瓷和陶瓷器具表面的釉質中含有極微量的Pb、Cd和Sb等有毒的金屬鹽類,為防止中毒，不能長期盛放下列物質中的________。A．食用植物油 B