2017-2018学年高中化学主题3矿山资源硫酸与无机材料制造课题2陶瓷的烧制学案鲁科版选修2

课题2　陶瓷的烧制 1．通过了解陶器、瓷器及新型陶瓷 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 的原料等内容，知道陶瓷材料的主要化学成分，陶与瓷以及新型陶瓷材料在成分上的区别。(重点) 2．通过陶瓷的制作工艺等内容，了解陶瓷制作工艺的主要步骤，陶与瓷在制作工艺上的主要区别及釉的成分与作用等。(重难点) 用黄土制作陶器 1.制作陶器的原料：黏土，其中黄土是最常见的黏土。 2．黏土的主要成分：铝硅酸盐(xAl2O3·ySiO2·zH2O)。 3．烧制陶器的步骤：制泥→成型→干燥→烧成。 4．烧成中的工艺条件：温度和气氛(包括氧化气氛和还原气氛)。 5．红陶：在氧化气氛中，铁的氧化物以Fe2O3的形态存在的陶器。 灰陶：在还原气氛中，铁的氧化物以FeO的形态存在的陶器。 1．盖房子使用的红砖和青砖是在什么气氛中烧成的？ 【提示】　红砖——氧化气氛，青砖——还原气氛。 瓷器的烧制 1.原料：高岭土(Al2O3·2SiO2·2H2O)，又称瓷土。 2．烧制温度：比烧制陶器的温度高。 3．其他硅酸盐材料 (1)普通硅酸盐水泥 ①生产原料：熟料、石膏及其他添加材料。 ②生产步骤：生料准备、熟料煅烧、水泥制成。 ③特性：水硬性，即水化变硬。 (2)玻璃 ①生产原料：石英、纯碱(Na2CO3)、长石。 ②特点：透明、没有固定的熔点。 2．陶器和瓷器的成分和性能相同吗？ 【提示】　不相同。生产瓷器原料的SiO2、Al2O3含量比制陶器原料高；瓷器更密实、不透水。 从普通陶瓷到新型陶瓷的飞跃 1.新型陶瓷材料又叫精细陶瓷或高性能陶瓷。 2．常见的新型陶瓷材料有：氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、氟化物陶瓷。 3．新型陶瓷材料的特性：声、光、电、热、磁等多方面特性。 3．陶瓷材料有什么缺点？ 【提示】　脆性强、易破裂。 传统无机非金属材料的比较 【问题导思】　 ①传统无机非金属材料主要指什么材料？ 【提示】　传统无机非金属材料指硅酸盐材料。 ②常见的硅酸盐材料产品有哪些？ 【提示】　玻璃、水泥、陶瓷等。 ③硅酸盐产品具有哪些优良的性能？ 【提示】　见要点1。 1．硅酸盐材料的组成和性能 (1)沙石、黏土、石英、石棉、高岭石等许多矿物是硅酸盐或硅的氧化物，传统硅酸盐产品以黏土、石英、钾长石和钠长石等为原料。 (2)原料中一般都含有[SiO4]4－，硅氧结构的特殊性决定了硅酸盐材料具有稳定性强、硬度高、熔点高、难溶于水、绝缘、耐腐蚀等特点。 2．几种主要的硅酸盐产品 硅酸盐 产品 水泥 玻璃 陶瓷 主要设备 水泥回转窑 玻璃熔炉 原料 石灰石、黏土 辅助原料 纯碱、长石、石英 黏土 反应 原理 复杂的物理、 化学变化 Na2CO3＋SiO2 Na2SiO3＋CO2↑ CaCO3＋SiO2 CaSiO3＋CO2↑ 复杂的物理、 化学变化 主要 成分 2CaO·SiO2 3CaO·SiO2 3CaO·Al2O3 4CaO·Al2O3· Fe2O3 Na2O·CaO·6SiO2 种类 不同标号，标号 越大性能越好 普通玻璃、特种玻璃 土器、陶器、 瓷器、炻器 等 特性 水硬性 非晶体，无固定熔点，在一定温度范围内软化，可制成各种形状 抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘体 　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(　　) ①原料中一定含硅元素　②生成物是硅酸盐　③反应条件是高温　④发生复杂的物理、化学反应 A．①②　　　 B．①②③ C．①③④ D．①②③④ 【解析】　硅酸盐工业的主要特点是：生产原料一定含有硅元素；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。 【 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 】　D 1．下列关于无机非金属材料的说法中正确的是(　　) 【导学号：28920036】 A．传统无机非金属材料是指：光导纤维、玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料 B．新型无机非金属材料虽然克服了传统无机非金属材料的缺点，但强度比较差 C．高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点 D．传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐 【解析】　A项中光导纤维是新型无机非金属材料；B项中强度比较差是错误的；D项中新型无机非金属材料中的光导纤维、单晶硅等其成分都不是硅酸盐。 【答案】　C 普通陶瓷和新型陶瓷 【问题导思】　 ①陶器与瓷器有哪些区别？ 【提示】　a．原料不同；b.生产温度不同；c.质地不同。 ②碳化硅陶瓷、氮化硅陶瓷属于哪类材料？ 【提示】　新型陶瓷材料。 1．陶器和瓷器的主要差别 陶器 瓷器 原料 黏土 高岭土等矿物质 烧制温度 一般为950 ℃ 约在1 200 ℃以上 质地 疏松，有一定吸水性 密实，不透水 2.新型陶瓷 (1)广义上的陶瓷是用陶瓷生产方法制造的无机非金属固体材料和制品的通称，所以新型陶瓷材料按照陶瓷的广义定义来看仍然属于陶瓷材料。 (2)常见的新型陶瓷有氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、氟化物陶瓷。 　下列对陶器和瓷器的比较中正确的是(　　) A．瓷器烧制时使用的温度不如陶器烧制时使用的温度高 B．陶器使用的黏土中含有的杂质比瓷器使用的原料含有的杂质少 C．瓷器与陶器相比，具有坯体细腻、强度较高、结构致密、吸水率低的优点 D．一般说来，瓷器比陶器的制造工序简单 【解析】　瓷器与陶器相比，制造时所用的原料含杂质少，烧制时使用的温度更高，具有坯体细腻、强度较高、结构致密、吸水率低的优点，制造工序更复杂。 【答案】　C 2．在高新技术蓬勃发展的今天，陶瓷材料被称为“支撑未来高新技术的尖端材料”，广泛应用在航空、航天、信息、医疗、交通运输等许多领域。下列说法中正确的是(　　) A．新型陶瓷材料和传统陶瓷材料都是硅酸盐材料 B．新型陶瓷材料又叫精细陶瓷或高性能陶瓷 C．制造新型陶瓷制品的原料以天然矿物为主 D．现在已经制造出的新型陶瓷材料大都性能优异，具有很好的延性和超塑性 【解析】　新型陶瓷材料的化学组成已经远远超出了硅酸盐的范围，不再是传统的硅酸盐材料，故A是错误的。制造新型陶瓷制品所用的原料已从天然矿物发展为人工合成的超细、高纯的化工原料，故C错误。目前，人们成功制造出的许多新型陶瓷材料，虽然性能优异，但仍然属于脆性材料，延性不会很好，故D错误。 【答案】　B 1．明确2种原料： 制陶——黄土，制瓷——高岭土。 2．制陶的4个步骤： 制泥→成型→干燥→烧成。 3．制陶的2种气氛： 氧化气氛——红陶，还原气氛——灰陶。 4．水泥的1种特性：水硬性。 5．玻璃的3种成分：CaSiO3、Na2SiO3、SiO2。 1．磷酸钙陶瓷也是一种新型陶瓷材料，它可以用于制成人造骨骼，这是利用这类材料的(　　) A．耐高温特性　　　　　 B．电学特性 C．光学特性 D．生物功能 【解析】　某些新型无机非金属材料强度高、无毒、不溶于水、对人体组织有较好的适应性，即具有生物功能。 【答案】　D 2．下列物品中属于瓷器的是(　　) A．水缸 B．碗碟 C．砂锅 D．砖瓦 【解析】　水缸通常属于陶器，它 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面有一层釉，但不具有半透明性；碗碟表面有釉，且多数半透明，坯体细腻，所以应属于瓷器；砂锅和砖瓦也都属于陶器。 【答案】　B 3．下列说法中，正确的是(　　) A．制陶的主要原料是石英砂 B．制作陶器一般分为制泥、成型、干燥、烧成等步骤 C．制陶过程中温度越高越好，这样制得的陶器牢固 D．在氧化气氛中烧制得灰陶，在还原气氛中得红陶 【解析】　制陶的原料是黏土，故A错误。制陶过程中温度不能太高，太高会使陶器变形，故C错误。在氧化气氛中，铁元素以Fe2O3的形式存在，得红陶，在还原气氛中，铁元素以FeO的形式存在，得灰陶，故D错误。 【答案】　B 4．歌曲《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你梳妆”、“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料的成分一直是个谜。近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为＋2价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是(　　) A．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2 B．性质稳定，不易脱色 C．易溶于强酸和强碱 D．x等于6 【解析】　BaCuSi2Ox中Ba为＋2价，Cu为＋2价，Si为＋4价，O为－2价，由化合价规则：(＋2)＋(＋2)＋2×(＋4)＋(－2)x＝0，得x＝6，则用氧化物形式表示硅酸铜钡为：BaO·CuO·2SiO2，A、D项正确；由题干信息可知硅酸铜钡性质稳定，不易脱色，故B项正确，C项错误。 【答案】　C 5．“秦砖汉瓦”表明我国人民很早就掌握了烧陶技术，砖瓦是用含铁元素等杂质的黏土隔绝空气烧制而成的。当烧窑临近结束时，冷却方法不同颜色不同。 (1)若用捅开窑顶自然冷却的办法，砖成为________色，其原因是由于生成了________(填化学式)。 (2)若用淋洒水的办法来降低温度，此时由于未反应完的燃料(C)与H2O(g)反应生成了具有还原性的________(填化学式)，气体与________反应生成________，而呈现________色。 【解析】　(1)捅开窑顶进入空气，砖成为红色。 (2)生成的H2、CO为还原气氛。 【答案】　(1)红　Fe2O3 (2)H2、CO　铁的氧化物　FeO、Fe