第三节　玻璃、陶瓷和水泥第一课时导学案

第三节

玻璃、陶瓷和水泥

问题导学

活动与探究1

传统硅酸盐工业产品的比较

仔细阅读课本，并相互讨论，完成下表，看看几种传统的硅酸盐工业产品有什么异同。

硅酸盐工业

普通水泥

普通玻璃

陶瓷

主要原料

生产阶段

和主要化

学方程式

主要成分

及种类

主要性能

典型设备

共同特点

迁移与应用

(1)制备陶瓷和水泥共同的原料是(

) A．石灰石

B．黏土

C．石英

D．石膏

(2)对硅酸盐水泥的叙述不正确的是(

) A．是硅酸盐、铝酸盐、石膏等物质的混合物

B．水泥砂浆又称混凝土

C．具有水硬性，在空气和水中都能硬化，硬化是化学变化过程

D．水泥的热膨胀系数几乎跟钢铁一样

对水泥特别注意的几点

1．石膏的作用：调节水泥硬化时间。

2．水泥砂浆：水泥、沙子和水的混合物。

混凝土：水泥、沙子和碎石的混合物。

3．水泥易被酸腐蚀。由于水泥的主要成分是硅酸盐和铝酸盐，水泥中还含有少量的碳酸盐，所以水泥和水泥制品均易被酸(如HCl、HNO3、H2SO4、CH3COOH等)腐蚀。

活动与探究2

常见玻璃的特性及用途

请仔细阅读课本，比较常见的玻璃的特性及用途，并完成下表：

种类

特性

用途

普通玻璃

石英玻璃

硼酸盐玻璃

光学玻璃

钢化玻璃

有色玻璃

迁移与应用

玻璃与人们的生产生活密切联系。玻璃制品随处可见。

(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________、________、________粉碎后放入玻璃窑中在高温下发生反应生成玻璃，普通玻璃的成分是________、________、________。

(2)某玻璃中含Na2O、CaO、SiO2的质量之比为31∶28∶180，此玻璃的组成为(填选项)________。

A．Na2O·CaO·6H2SiO3

B．Na2O·CaO·6SiO2

C．2Na2O·2CaO·9SiO2

第

1 页

共

3 页

D．6Na2O·6CaO·SiO2

＋(3)我们看到的普通玻璃，一般都呈淡绿色，这是因为原料中混有Fe2的原因。在制玻璃的原料中，再加入下列物质后，可制得各种不同用途的玻璃。

A．氧化亚铜(Cu2O)

B．氧化钴(Co2O3) C．氧化铅(PbO)

D．硼砂(Na2B4O7·10H2O) ①制造化学仪器的玻璃需加入的物质是(

) ②制造光学仪器的玻璃需加入的物质是(

) ③制造蓝色玻璃需加入的物质是(

) ④制造红色玻璃需加入的物质是(

) 答案：

【问题导学】

活动与探究1

答案：

硅酸盐工业

普通水泥

普通玻璃

陶瓷

石灰石、黏

主要原料

纯碱、石灰石、石英

黏土

土、石膏

原料――→按比例混合生产阶段

和主要化

学方程式

原料――→生料――→熟料

――→成品

磨细硅酸三钙

(3CaO·SiO2)、

硅酸二钙

(2CaO·SiO2)、

铝酸三钙

(3CaO·Al2O3) 有水硬性：跟水掺和搅拌后凝固变硬、水中也能硬化

水泥回转窑

石膏粉煅烧磨细粉碎――→熔化――→成型

Na2CO3＋SiO2=====Na2SiO3＋CO2↑

CaCO3＋SiO2=====CaSiO3＋CO2↑

高温高温强热添加剂混合→成型→干燥→烧结→冷却

主要成分

及种类

普通玻璃(Na2SiO3、土器、陶器、CaSiO3和SiO2)、石英瓷器、炻器玻璃、光学玻璃、玻等

璃纤维、钢化玻璃

玻璃态物质无固定熔点，在一定温度范围内软化

玻璃熔炉

抗氧化、耐酸碱腐蚀、耐高温、绝缘性强

陶瓷窑

主要性能

典型设备

共同特点

高温条件下发生复杂的物理变化、化学变化，冷却后成为复杂的硅酸盐

迁移与应用

解析：(1)制备陶瓷的原料是黏土、长石和石英。制备水泥的原料是石灰石、黏土和其他辅助原料，所以共同的原料是黏土，故答案为B。(2)水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙，可看作硅酸盐和铝酸盐的混合物；石膏则是为了调节水泥凝结时间而加的一种辅料；水泥砂浆(水、水泥、沙子的混合物)在建筑上用做黏合剂，混凝土是水泥、沙子和碎石按一定比例的混合物硬化后的产物，直接用于建造桥、房屋等建筑；水泥硬化的过程中石膏与水泥中的硅酸三钙、铝酸三钙起反应，生成凝胶状物质，属于化学变化；因为水泥的热膨胀系数几乎跟钢铁一样，所以，水泥才与钢筋一起用于构筑混凝土结构，用于修筑高楼大厦和桥梁等高强度建筑，所以答案为B。

答案：(1)B

(2)B 活动与探究2

答案：

种类

特性

用途

普通玻璃

熔点较低

窗玻璃、玻璃瓶等

用较纯的石英为原料，膨胀系数化学仪器、高压水银灯、紫外石英玻璃

小，耐酸碱，强度大，绝缘

灯等的外壳

硼酸盐玻璃

化学稳定性好，热膨胀系数降高级的化学仪器

第

2 页

共

3 页

光学玻璃

钢化玻璃

有色玻璃

迁移与应用

低，耐高温和抗化学腐蚀

玻璃中加PbO透光性能好，有眼镜片、照相机、显微镜、望折光和色散性

远镜及凹凸透镜等光学仪器

耐高温、耐腐蚀、强度大、质轻、运动器材、汽车、火车窗玻璃

抗震裂等

加入金属氧化物

红色：Cu2O 工艺品、窗玻璃

蓝色：Co2O3

解析：(1)记忆普通玻璃的原料和主要成分关键是记住生产普通玻璃的反高温高温应方程式：Na2CO3＋SiO2=====Na2SiO3＋CO2↑和CaCO3＋SiO2=====CaSiO3＋CO2↑。

3128180(2)n(Na2O)∶n(CaO)∶n(SiO2)＝∶∶＝1∶1∶6。

625660(3)硼砂玻璃能耐酸碱腐蚀；光学玻璃常加PbO；Cu2O为红色；Co2O3为蓝色。

答案：(1)Na2CO3

CaCO3

SiO2

CaSiO3

Na2SiO3

SiO2

(2)B

(3)D

C

B

A

第

3 页

共

3 页