1、第三节 玻璃、陶瓷和水泥常见硅酸盐产品的比较比较内容玻璃（普通玻璃） 陶瓷 水泥原料 纯碱、石灰石、石英 黏土黏土、石灰石、石膏设备 玻璃窑 烧结窑 水泥回转窑条件 高温 高温 煅烧主要反应Na2CO3SiO2= = = = =高 温 Na2SiO3CO2；CaCO3SiO2= = = = =高 温 CaSiO3CO2复杂的物理、化学变化复杂的物理、化学变化产品主要成分Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 或 Na2OCaO6SiO23CaOSiO2、2CaOSiO2、3CaOAl2O3产品特性无固定熔点抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等具有水硬性、吸水能力强1.为什么碱性试剂如 N
2、aOH 溶液、Na 2CO3溶液不能用带玻 璃塞的试剂瓶存放？提示：因为碱性试剂能与玻璃塞的主要成分 SiO2反应：2NaOHSiO 2=Na2SiO3H 2O， Na2SiO3具有黏合性，将瓶塞和试剂瓶黏结在一起。2.玻璃为什么可以被人工吹制成形状不同的制品？提示：普通玻璃是 Na2SiO3、CaSiO 3、SiO 2熔化在一起所得到的物质。这种物质不是晶体，称作玻璃态物质。玻璃没有一定的熔点，而是在某个温度范围内 逐渐软化，在软化状态时，可以被吹制成任何形状的制品。3.水泥在储存和运输过程中应注意什么？提示：由于水泥具有很强的吸水能力，能吸收空气中的水分并与之发生化学反应，故储存和运输水泥
3、的过程中要注意防水、防潮。综合拓展一、几种玻璃的特性和用途种类 特性 用途普通玻璃在某个温度范围内逐渐软化 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的化学仪器光学玻璃透光性能好，折光率高眼镜片、照相机、望远镜和显微镜的透镜钢化玻璃强度大、抗震裂，不易破碎 汽车、火车的车窗等二、水泥1.石膏的作用：调节水泥硬化时 间。2.用途。（1）制成水泥砂浆：水泥、沙子和水的混合物。（2）制混凝土：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易被酸（如 HCl、HNO 3、H 2SO
4、4、CH 3COOH 等）腐蚀。因此，水泥制品也要防止酸的腐蚀。4.水泥的质量指标：我国的三个强度等级（42.5、52.5 和 62.5）表示常用硅酸盐水泥的性能。等级越高，水泥的性能越好。尝试应用1.在面盆、痰盂等铁制品表面烧制搪瓷的目的是（A）A.防止铁生锈且美观B.增大厚度防止磨损C.增大硬度防止撞坏D.美观和杀菌消毒作 用解析：在脸盆等铁制品表面烧制搪瓷，能够隔绝空气和水，不但能防止铁生锈，而且美观，A 项正确；在茶缸和脸盆等铁制品表面烧制搪瓷的目的不是为了增大硬度，不能防止磨损，也不能杀菌消毒，B、C、D 三项错误。玻璃和陶瓷的新发展1.光导纤维：简称光纤。（1）成分：SiO 2（石
5、英玻璃） 。（2）用途：制作光缆，还用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控和照明等方面。（3）光缆的性能：抗干扰性能好，通信质量高，能防窃听，质量小而且细，耐腐蚀。2.高温结构陶瓷。（1）新型陶瓷的种类，如超硬陶瓷、高温结构陶瓷、生物陶瓷和超导陶瓷等。（2）高温结构陶瓷的类别：主要有氮化硅（Si 3N4）陶瓷、氧化铝（Al 2O3）陶瓷、碳化硅（SiC）陶瓷和二氧化锆（ZrO 2）陶瓷。（3）用途：高温结构陶瓷可制造发动机，新型陶瓷可用于航空航天。综合拓展三、高温结构陶瓷2.高温结构陶瓷的优点高温结构陶瓷具有耐高温、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
6、业上的应用用高温结构陶瓷制造发动机，发动机的工作温度能稳定在 1 300 左右，由于燃料充分燃烧而又不需要水冷却，使热效率大幅度提高。同时，用陶瓷材料做发动机，还可减轻汽车的质量。尝试应用2.下列有关材料用途的叙述不正确的是（B）A.高温结构陶瓷可以制作耐酸设备B.氧化铝陶瓷不可以用于制作耐高温设备C.氮化硅陶瓷可以制造轴承D.光导纤维可用于传能、传像、照明等解析：氧化铝的熔点是 2 050 ，可以制作耐高温设备。水平测试1.下列不属于硅酸盐工业产品的是（D）A.水泥 B.玻璃 C.陶瓷 D.化肥解析：化肥不属于硅酸盐工业产品2.属于硅酸盐材料的是（B）A.水晶 B.玻璃 C.生石灰 D.玛瑙
7、解析：水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅，生石灰是氧化钙。3.工业上制造玻璃时不需要用到的原料是（D）A.纯碱 B.石灰石 C.石英 D.食盐解析：制造玻璃时不需要用到食盐。4.材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是（A）材料 主要化学成分A 刚玉、金刚石 三氧化二铝B 大理石、石灰石 碳酸钙C 普通水泥、普通玻璃 硅酸盐D 沙子、石英 二氧化硅解析：金刚石由碳原子构成，故 A 错。5.对硅酸盐水泥的叙述不正确的是（B）A.是硅酸盐、铝酸盐、石膏等物质的混合物B.水泥沙浆又称混凝土C.具有水硬性，在空气或水中都能硬化，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解析：水泥的主要成分是硅
8、酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙，可看作硅酸盐和铝酸盐，石膏是为了调节水泥硬化速度；水泥沙浆在 建筑上用作粘合剂，混凝土是水泥、砂子和碎石按一定比率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。 6.下列物质有固定熔点的是（C）A.水泥 B .玻璃C.Na2SiO3 D.Na2SiO3水溶液解析：纯净物有固定的熔点而混合物无固定的熔点。A、B、D 三项都是混合物，故无固定熔点；Na 2SiO3为纯净物，有固定的熔点，故选 C 项。7.磷酸钙系陶瓷，也是一种新型无机非金属材料，它可用于制成人造骨骼，这是利用这类材料的（D）A
9、.耐高温的特点 B.电学特性C.光学特性 D.生物功能解析：根据题目信息“它可用于制成人造骨骼” ，故知 D 正确。8.（2014合肥高二检测）下列关于普通玻璃的叙述中，正确的是（C）A.它是人类最早使用的硅酸盐材料B.它熔点高、硬度大、抗冲击C.它在加热熔化时没有固定的熔点D.无色玻璃是纯净物解析：陶瓷是人类最早使用的硅酸盐材料；玻璃为混合物，无固定熔点，质脆、不抗冲击。9.（2014襄樊高二检测）下列与普通玻璃的组成成分相同的物质是（C）A.石英玻璃 B.水玻璃C.钢化玻璃 D.有机玻璃解析：石英玻璃的主要成分是二氧化硅，和普通玻璃的成分不同，A 错误；水玻璃是硅酸钠的水溶液，所以与玻璃的
10、成分不同，B 错误；钢化玻璃成分其实与普通玻璃相同，但机械强度为普通玻璃的 46 倍，C 正确；有机玻璃的成分是有机高分子化合物（聚甲基丙烯酸甲酯） ，所以有机玻璃和普通玻璃的成分不同，故 D 错误。能力提升10.下列有关材料分类的说法，不正确的是（A）A.硅 酸盐材料属于新型无机非金属材料B.高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，金属属于金属材料，但都属于结构材料C.新型无机非金属材料包括半导体材料、光导纤维、氧化铝陶瓷等D.氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，也属于高温结构材料解析：硅酸盐材料属于传统非金属材料，即 A 项错；氮化硅陶瓷具有高温时能抗氧化，能抵抗冷热冲击的特性，属高温结构材料。
11、11.下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是（C）硅是构成一些岩石和矿物的基本元素水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料A. B. C. D.解析：光导纤维的成分是 SiO2，错；水晶的成分是 SiO2，不属于硅酸盐，错。12.下列有关材料的说法不正确的是（B）A.传统的无机材料虽有不少优点，但质脆、经不起热冲击B.新型无机非金属材料虽然克服了传统无机材料的缺点，但强度比较差C.高温结构材料具有能受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点D.新型无机非金属材料特性之一 是具有电学特性解析：传统的无机非金属材料缺点为质
12、地较脆，经不起热冲击，所以 A 选项正确。新型无机非金属材料不但克服了传统的无机非金属材料的缺点，还具有若干优点，如能承受高温，强度较高，具有电学特性等。所以 B 选项错误，D 选项正确。高温结构材料具有能受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度高、耐磨损、密度小等优点。13.我国及美国、日本等国家都已研制出了一种陶瓷柴油机，这种柴油机的发动机部件的受热面是用一种耐高温且不易传热的材料来制造的，这种材料是（B）A.普通硅酸盐陶瓷 B.氮化硅陶瓷C.光导纤维 D.玻璃钢解析：氮化硅陶瓷是用一种耐高温且不易传热的材料可以用来制造发动机部件。14.根据普通玻璃、普通水泥和普通陶瓷的生产过程，总结出硅酸盐工业的一般特点是（D）原料一定是含硅元素的物质生成物是硅酸盐 反应条件是高温发生复杂的物理、化学反应A. B.C. D.解析：硅酸盐工业的主要特点是：生产原料是含有硅元素的物质；生产产品的物质类型属于硅酸盐；使物质发生变化的条件是高温；物质变化的类型，既有物理变化，又有多种复杂的化学变化。
