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功能各異的無機非金屬材料,,1,2,一、生活中的硅酸鹽材料,石器——燧石取火,硅酸鹽——水泥、玻璃、陶瓷,二氧化硅——光導纖維,單晶硅——集成電路,,,,傳統(tǒng)材料,人類文明發(fā)展史,,,,新型材料,信息材料,3,1．普通玻璃和水泥是用什么原料，采用什么方法制造的? 2．日常生活中使用的哪些器具是由硅酸鹽材料制成的? 3．你能列舉硅酸鹽材料在現(xiàn)代高科技領域的應用嗎?,【你知道嗎】,4,(1)主要原料：,(2)主要成分：,(3)反應原理：,黏土,復雜的物理、化學變化,硅酸鹽,從黏土到陶瓷,【閱讀小結】,5,傳統(tǒng)的陶瓷工藝 陶器和瓷器的坯體都是用黏土制成的，制作瓷器的黏土較純凈。普通陶器較為粗糙，有不同程度的滲透性。如果在坯體上涂上彩釉，燒制后可得到表面光滑、不滲水、色彩絢麗的陶瓷器具。,【拓展視野】,6,形形色色的玻璃 一種較為透明的固體物質,廣泛應用于建筑物，用來隔風或透光.,7,普通玻璃的生產,Na2SiO3、CaSiO3、SiO2,純堿、石灰石和石英,玻璃熔爐,復雜的物理、化學變化，主要反應,【閱讀小結】,8,幾種玻璃的特性和用途,【閱讀小結】,9,1、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。氫氟酸與玻璃發(fā)生的反應可以表示為： SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O,幾種玻璃的制作及原理,10,幾種玻璃的制作及原理,玻璃上鍍銀,AgNO3＋NH3·H2O==AgOH↓＋NH4NO3,AgOH＋2NH3·H2O==[Ag(NH3)2]OH＋2H2O,銀氨溶液,3、在玻璃表面鍍金屬膜可以制得鍍膜玻璃。鍍膜玻璃外形美觀，還可以阻擋紅外線及紫外線的穿透。在玻璃上鍍銀、真空鍍鋁是制造鍍膜玻璃常用的方法。,11,4、普通玻璃,加入適量溴化銀、氧化銅的微小晶粒,熱處理,變色玻璃,主要反應：,2 AgBr === 2Ag + Br2,光,CuO,2Ag + Br2 ＝＝＝ 2 AgBr,,,幾種玻璃的制作及原理,12,,,粘土,石灰石,石膏適量,水泥回轉窯,高溫,復雜的物理、化學變化,硅酸三鈣：3CaO·SiO2 硅酸二鈣：2CaO·SiO2 鋁酸三鈣：3CaO·Al2O3,普通硅酸鹽水泥的生產,13,水泥制造流程,,石灰石 黏土,粉碎、調和,高溫鍛燒,磨碎,水泥,石膏,加入石膏作用：調節(jié)硬化速度,,,,,,14,煉鋼廠排出的爐渣主要含有哪些成分?為什么在煉鋼廠附近常建有水泥廠?請從資源充分利用的角度談談這樣布局的好處。,煉鋼廠排出的爐渣含有多種化學成分，其中以氧化鈣、二氧化硅、硅酸鈣為主，氧化鈣含量一般都在50％以上。這些都可用作水泥的生產原料，生產礦渣硅酸鹽水泥，同時還可以利用產生的粉煤灰生產粉煤灰水泥。因此，通?？稍跓掍搹S周圍建水泥廠以便合理利用煉鋼爐渣。,【交流與討論】,15,水泥、玻璃、陶瓷的比較,石灰石、黏土,碳酸鈣、碳酸鈉、石英砂,黏土,水泥回轉窯,玻璃熔爐,陶瓷窯,高溫,高溫,高溫,【歸納總結】,16,復雜的物理、化學變化,Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑,復雜的物理、化學變化,成分復雜,Na2SiO3、 CaSiO3、SiO2,3CaO·SiO2 2CaO·SiO2 3CaO·Al2O3,水硬性,玻璃態(tài)物質,抗氧化；抗酸、堿腐蝕；耐高溫；絕緣,【歸納總結】,水泥、玻璃、陶瓷的比較,17,例1：石灰石是工業(yè)原料之一，而制取下列物質不需用石灰石的是 A.玻璃 B.水泥 C.陶瓷 D.生石灰 例2：根據普通玻璃、普通水泥和普通陶瓷的生產過程，總結出硅酸鹽工業(yè)的一般特點： ①原料一定是含硅元素的物質 ②生成物是硅酸鹽 ③反應條件是高溫 ④發(fā)生復雜的物理、化學變化 A.①② B.①②③ C.①③④ D.①②③④,【練一練】,18,例3：與普通玻璃相比具有相同組成的是 A.鋼化玻璃 B.光學儀器玻璃 C.石英玻璃 D.有色玻璃 例4：下列物質中屬于純凈物的是 A.Na2CO3·10H2O B.水泥 C.水玻璃 D.普通玻璃,【練一練】,19,二、光導纖維和新型陶瓷材料,光導纖維和各種新型陶瓷的開發(fā)和應用不僅為高科技發(fā)展提供了優(yōu)質材料，也提高了人們的生活質量。光導纖維在信息工程中的應用，使人們可以坐在家中通過信息網絡獲取信息，聯(lián)絡親友。新型高強度陶瓷材料的出現(xiàn)，克服了傳統(tǒng)陶瓷的脆性。 由光導纖維組成的光纜可以代替通訊電纜，用于光纖通信，傳送高強度的激光。光纖通信的容量比微波通信大103～104倍，而且傳輸速度快。用光纜代替通訊電纜可以節(jié)約大量有色金屬。據統(tǒng)計，生產l km長的光纜只需幾克超純石英玻璃，約可節(jié)省銅1.1t 。,20,光導纖維的制造與應用,把氧氣和四氯化硅蒸氣的混合氣體通過在高溫爐中旋轉和移動的石英管，能反應生成二氧化硅。 把得到的沉積在管內的二氧化硅熔化，形成“玻璃棒”，在1900～2000℃的高溫下再將其熔化、拉制成粗細均勻的光纖細絲。,21,新型陶瓷,22,23,例5：下列主要成分不含SiO2的是 A.光導纖維 B.計算機芯片 C.石英鐘表 D.鋼化玻璃 例6：磷酸鈣陶瓷是一種新型無機非金屬材料，它可用于制造人造骨骼，這是利用了該材料 A.機械功能 B.熱功能 C.生物特性 D.光學特性,【練一練】,24,