3.2《功能各異的無機非金屬材料》課件（蘇教版選修1）

豐富多彩的生活材料第二單元功能各異的無機非金屬材料生活中的硅酸鹽材料光導(dǎo)纖維和新型陶瓷材料陶器制作陶器制作滿城漢陶瓷耳杯滿城漢陶瓷耳杯人面魚紋陶瓷人面魚紋陶瓷 高高16.5厘米，口徑厘米，口徑39.5厘米，陜西省西安半坡遺厘米，陜西省西安半坡遺址出土，現(xiàn)藏于中國歷史址出土，現(xiàn)藏于中國歷史博物館博物館 。陶瓷藝術(shù)品陶瓷藝術(shù)品第二單元 功能各異的無機非金屬材料學(xué)習(xí)目標1、了解生活中無機非金屬材料的應(yīng)用與人類文明發(fā)展的密切關(guān)系。2、知道陶瓷、玻璃、水泥的主要成分、生產(chǎn)原料和生產(chǎn)過程，對化學(xué)與生產(chǎn)生活實際的聯(lián)系有進一步的認識。3、了解光導(dǎo)纖維和新型陶瓷材料的特點及用途，充分認識科學(xué)技術(shù)在現(xiàn)代社會中的重要性。教學(xué)重點 玻璃、水泥制造的反應(yīng)原理。教學(xué)難點生產(chǎn)水泥、玻璃、陶瓷的材料及有關(guān)反應(yīng)方程式。第二單元 功能各異的無機非金屬材料 生活中的硅酸鹽材料第二單元 功能各異的無機非金屬材料 生活中的硅酸鹽材料第二單元 功能各異的無機非金屬材料 生活中的硅酸鹽材料紅陶罐紅陶罐( (新時期時代新時期時代) )灰陶紋豆灰陶紋豆( (崧澤文化崧澤文化) )硬陶罐硬陶罐( (戰(zhàn)國戰(zhàn)國) )三彩駱駝三彩駱駝 ( (唐唐) )跪跪射射俑俑( (秦秦) )第二單元 功能各異的無機非金屬材料 生活中的硅酸鹽材料陶瓷、瓷器陶瓷、瓷器1、主要原料：、主要原料：2、主要成分：、主要成分：3、反應(yīng)原理：、反應(yīng)原理：4、傳統(tǒng)生產(chǎn)、傳統(tǒng)生產(chǎn) 過程：過程：5、主要特性：、主要特性：黏土黏土混和、成型、干燥、燒結(jié)、冷混和、成型、干燥、燒結(jié)、冷卻卻復(fù)雜的物理、化學(xué)變化復(fù)雜的物理、化學(xué)變化硅酸鹽硅酸鹽 抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型等優(yōu)點。絕緣、易成型等優(yōu)點。 1 1、從黏土到、從黏土到陶瓷陶瓷 第二單元 功能各異的無機非金屬材料 生活中的硅酸鹽材料1 1、混合混合2 2、成型成型3 3、干燥干燥4 4、燒結(jié)燒結(jié)5 5、冷卻冷卻6 6、篩選篩選1 1、從黏土到、從黏土到陶瓷陶瓷 第二單元 功能各異的無機非金屬材料 生活中的硅酸鹽材料1 1、從黏土到、從黏土到陶瓷陶瓷 陶瓷制品第二單元 功能各異的無機非金屬材料 生活中的硅酸鹽材料1 1、從黏土到、從黏土到陶瓷陶瓷 陶陶瓷瓷分分類類、秦漢兵馬俑、秦漢兵馬俑江蘇宜興的紫砂壺江蘇宜興的紫砂壺土器：土器：瓷器：瓷器：炻器：炻器：陶器陶器：彩陶彩陶水缸、砂鍋水缸、砂鍋瓷都景德鎮(zhèn)瓷都景德鎮(zhèn)碗盤碗盤 茶具茶具煙缸煙缸瓷雕瓷雕衛(wèi)生瓷衛(wèi)生瓷磚瓦磚瓦第二單元 功能各異的無機非金屬材料 生活中的硅酸鹽材料2 2、形形色色的玻璃、形形色色的玻璃第二單元 功能各異的無機非金屬材料 生活中的硅酸鹽材料2 2、形形色色的玻璃、形形色色的玻璃 原料原料 主要設(shè)備主要設(shè)備生產(chǎn)過程生產(chǎn)過程反應(yīng)原理反應(yīng)原理主要成分主要成分 主要性能主要性能Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 純堿、石灰石和石英純堿、石灰石和石英玻璃熔爐玻璃熔爐原料粉碎，玻璃熔爐中強熱，成型冷卻原料粉碎，玻璃熔爐中強熱，成型冷卻復(fù)雜的物理、化學(xué)變化，主要反應(yīng)復(fù)雜的物理、化學(xué)變化，主要反應(yīng)玻璃態(tài)物質(zhì)，沒有固定的熔點玻璃態(tài)物質(zhì)，沒有固定的熔點 CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2高溫Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2 高溫第二單元 功能各異的無機非金屬材料 生活中的硅酸鹽材料2 2、形形色色的玻璃、形形色色的玻璃Fe2+Cu2OCo2O3第二單元 功能各異的無機非金屬材料 生活中的硅酸鹽材料2 2、形形色色的玻璃、形形色色的玻璃幾種玻璃的特性和用途用用 途途特特 性性種類種類普通玻璃普通玻璃石英玻璃石英玻璃光學(xué)玻璃光學(xué)玻璃玻璃纖維玻璃纖維鋼化玻璃鋼化玻璃在較高溫度下易軟化在較高溫度下易軟化窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等膨脹系數(shù)小膨脹系數(shù)小耐酸堿耐酸堿強度大、濾光強度大、濾光化學(xué)儀器化學(xué)儀器；高壓水銀燈、紫；高壓水銀燈、紫外燈等的燈殼；光導(dǎo)纖維、外燈等的燈殼；光導(dǎo)纖維、壓電晶體等壓電晶體等透光性能好透光性能好有折光和色散性有折光和色散性眼鏡片；照相機、顯微鏡、眼鏡片；照相機、顯微鏡、望遠鏡用凹凸鏡等光學(xué)儀器望遠鏡用凹凸鏡等光學(xué)儀器耐腐蝕、不怕燒、不導(dǎo)電耐腐蝕、不怕燒、不導(dǎo)電不吸水、隔熱、吸聲、不吸水、隔熱、吸聲、防蟲蛀防蟲蛀太空飛行員的衣服太空飛行員的衣服玻璃鋼等玻璃鋼等耐高溫、耐腐蝕、耐高溫、耐腐蝕、強度大、質(zhì)輕、抗震裂強度大、質(zhì)輕、抗震裂運動器材；微波通訊器材；運動器材；微波通訊器材；汽車、火車窗玻璃汽車、火車窗玻璃等等第二單元 功能各異的無機非金屬材料 生活中的硅酸鹽材料幾種玻璃的制作及原理變色玻璃變色玻璃2AgBr 2AgBr2光光CuO玻璃雕刻玻璃雕刻SiO24HF=SiF42H2O玻璃上鍍銀玻璃上鍍銀AgNO3NH3H2O=AgOHNH4NO3AgOH2NH3H2O=Ag(NH3)2OH2H2O銀氨溶液銀氨溶液2Ag(NH3)2OHCH2OH(CHOH)4CHO CH2OH(CHOH)4COONH4 2Ag3NH3H2O水浴加熱水浴加熱2 2、形形色色的玻璃、形形色色的玻璃鋼化玻璃鋼化玻璃玻璃加熱到一定溫度后急劇冷卻即可玻璃加熱到一定溫度后急劇冷卻即可第二單元 功能各異的無機非金屬材料第二單元 功能各異的無機非金屬材料 生活中的硅酸鹽材料19491998年我國水泥產(chǎn)量示意圖6420產(chǎn)量產(chǎn)量/億噸億噸1949 1979 1985 1998 時間時間/年年0.00660.65421.465.363 3、硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥第二單元 功能各異的無機非金屬材料 生活中的硅酸鹽材料3 3、硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥主要原料主要原料主要設(shè)備主要設(shè)備反應(yīng)條件反應(yīng)條件普通水泥主要成分普通水泥主要成分主要性質(zhì)主要性質(zhì)第二單元 功能各異的無機非金屬材料 生活中的硅酸鹽材料3 3、硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥 主要原料主要原料 主要設(shè)備主要設(shè)備 反應(yīng)條件反應(yīng)條件 反應(yīng)原理反應(yīng)原理 主要成分主要成分 主要性質(zhì)主要性質(zhì) 用用 途途粘土粘土, ,石灰石石灰石( (石膏石膏) )適量適量水泥回轉(zhuǎn)窯水泥回轉(zhuǎn)窯高溫高溫復(fù)雜的物理、化學(xué)變化復(fù)雜的物理、化學(xué)變化硅酸三鈣：硅酸三鈣：3CaO3CaOSiOSiO2 2 硅酸二鈣：硅酸二鈣：2CaO2CaOSiOSiO2 2鋁酸三鈣：鋁酸三鈣：3CaO3CaOAlAl2 2O O3 3水硬性水硬性建筑、修路建筑、修路第二單元 功能各異的無機非金屬材料 生活中的硅酸鹽材料3 3、硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥幾個概念：幾個概念： 水泥砂漿水泥砂漿 混凝土混凝土 鋼筋混凝土鋼筋混凝土 水泥的分類：水泥的分類：水泥、沙子和水的混合物水泥、沙子和水的混合物普通硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥礦渣水泥礦渣水泥沸石巖水泥沸石巖水泥一般水泥一般水泥白水泥白水泥彩色水泥彩色水泥水泥水泥、沙子沙子、碎石和水的混合物碎石和水的混合物混凝土和鋼筋混合在一起混凝土和鋼筋混合在一起第二單元 功能各異的無機非金屬材料 光導(dǎo)纖維和新型陶瓷材料光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維主要成份：二氧化硅主要成份：二氧化硅第二單元 功能各異的無機非金屬材料 光導(dǎo)纖維和新型陶瓷材料光導(dǎo)纖維原理示意圖光導(dǎo)纖維原理示意圖第二單元 功能各異的無機非金屬材料 光導(dǎo)纖維和新型陶瓷材料第二單元 功能各異的無機非金屬材料光導(dǎo)纖維和新型陶瓷材料第二單元 功能各異的無機非金屬材料 光導(dǎo)纖維和新型陶瓷材料高溫結(jié)構(gòu)材料與金屬材料的性能比較：高溫結(jié)構(gòu)材料與金屬材料的性能比較： 高溫結(jié)構(gòu)材料高溫結(jié)構(gòu)材料: :耐高溫、耐腐蝕、硬度大、耐高溫、耐腐蝕、硬度大、耐磨損、不怕氧化。耐磨損、不怕氧化。 金屬材料：易受腐蝕、不耐氧化、不適合金屬材料：易受腐蝕、不耐氧化、不適合高溫時使用高溫時使用 高溫結(jié)構(gòu)陶瓷高溫結(jié)構(gòu)陶瓷高高壓壓鈉鈉燈燈第二單元 功能各異的無機非金屬材料 光導(dǎo)纖維和新型陶瓷材料傳統(tǒng)無機非金屬材料與新型非金屬材料的比較：傳統(tǒng)無機非金屬材料與新型非金屬材料的比較： 性質(zhì)穩(wěn)定、抗腐蝕耐高溫、性質(zhì)穩(wěn)定、抗腐蝕耐高溫、質(zhì)脆、經(jīng)不起熱沖擊質(zhì)脆、經(jīng)不起熱沖擊耐高溫強度高、具有電學(xué)性質(zhì)、耐高溫強度高、具有電學(xué)性質(zhì)、具有光學(xué)性質(zhì)、具有生物功能具有光學(xué)性質(zhì)、具有生物功能傳統(tǒng)無機傳統(tǒng)無機非金屬材料：非金屬材料：新型無機新型無機非金屬材料：非金屬材料：第二單元 功能各異的無機非金屬材料 光導(dǎo)纖維和新型陶瓷材料第二單元 功能各異的無機非金屬材料 光導(dǎo)纖維和新型陶瓷材料 陶器的產(chǎn)生是人類發(fā)展史上的一塊里程碑，是人類陶器的產(chǎn)生是人類發(fā)展史上的一塊里程碑，是人類最早不用大自然的現(xiàn)成材料而制成的器具，制陶技術(shù)可最早不用大自然的現(xiàn)成材料而制成的器具，制陶技術(shù)可以說是最古老的材料技術(shù)，是人類材料技術(shù)的發(fā)端。因以說是最古老的材料技術(shù)，是人類材料技術(shù)的發(fā)端。因此，恩格斯此，恩格斯 把陶器的出現(xiàn)作為新石器時代開始的標志。把陶器的出現(xiàn)作為新石器時代開始的標志。我國是世界上最早生產(chǎn)陶器的國家。有黑陶、白陶、彩我國是世界上最早生產(chǎn)陶器的國家。有黑陶、白陶、彩陶等多個品種。陜西臨潼出土的秦始皇兵馬傭，被人們陶等多個品種。陜西臨潼出土的秦始皇兵馬傭，被人們稱作稱作“世界奇觀世界奇觀”，它們就是在燒成的陶胎上進行彩繪，它們就是在燒成的陶胎上進行彩繪而制成的，稱為彩繪陶，其工藝水平令世人嘆為觀止。而制成的，稱為彩繪陶，其工藝水平令世人嘆為觀止。瓷器由陶器脫胎而來瓷器由陶器脫胎而來, ,制瓷器的要求比制陶器高，它需要制瓷器的要求比制陶器高，它需要純凈的粘土作原料，燒制溫度也相對高一些。因此，瓷純凈的粘土作原料，燒制溫度也相對高一些。因此，瓷器比陶器瓷體白凈，質(zhì)地致密。瓷器是中華文明的象征。器比陶器瓷體白凈，質(zhì)地致密。瓷器是中華文明的象征。在許多拉丁語系國家中，在許多拉丁語系國家中，“瓷器瓷器”和和“中國中國”都以都以“CHINA”CHINA”這同一種字母拼音表示。這同一種字母拼音表示。第二單元 功能各異的無機非金屬材料 光導(dǎo)纖維和新型陶瓷材料我國素有瓷都之稱地方在哪里?江西景德鎮(zhèn)瓷器被譽為:潔如玉,明如鏡,薄如紙,聲如馨.非常的精致.但對于一般燒制的陶瓷制品都有些共同的缺陷,就是表面比較粗糙,且有不同程度的滲透性,為了彌補表面涂一層釉,使其光滑,不滲水.第二單元 功能各異的無機非金屬材料 參考練習(xí)參考練習(xí)1.下列物質(zhì)中屬于純凈物的是（ ） A.Na2CO310H2O B.水泥 C.純凈的鹽酸 D.普通玻璃2.下列敘述正確的是（ ） A.酸均不能與酸性氧化物反應(yīng) B.玻璃、陶瓷、水泥容器都不能貯存氫氟酸 C.石灰抹墻、水泥砌墻過程的硬化原理相同 D.石灰窯、玻璃熔爐出來的氣體主要成分相同3.與普通玻璃相比具有相同組成的是（ ） A.鋼化玻璃 B.光學(xué)儀器玻璃 C.石英玻璃 D.有色玻璃4.下列物質(zhì)有固定熔點的是（ ） A.水泥 B.玻璃 C.Na2OSiO2 D.水玻璃第二單元 功能各異的無機非金屬材料 小結(jié) 本節(jié)科以水泥本節(jié)科以水泥, ,玻璃玻璃, ,陶瓷為例介紹了硅酸鹽材陶瓷為例介紹了硅酸鹽材料料, ,它們均是以含硅物質(zhì)為原料它們均是以含硅物質(zhì)為原料, ,在高溫下在高溫下, ,經(jīng)過一系經(jīng)過一系列復(fù)雜的物理和化學(xué)變化而得到的硅酸鹽產(chǎn)品列復(fù)雜的物理和化學(xué)變化而得到的硅酸鹽產(chǎn)品. .材料材料無機非金屬材料無機非金屬材料金屬材料金屬材料高分子材料：塑料、合成橡膠、合成纖維高分子材料：塑料、合成橡膠、合成纖維傳統(tǒng)無機非金屬材料傳統(tǒng)無機非金屬材料新型無機非金屬材料新型無機非金屬材料江蘇宜興的陶器江蘇宜興的陶器 紫砂壺紫砂壺水泥回轉(zhuǎn)窯水泥回轉(zhuǎn)窯