1、课题2陶瓷的烧制1通过了解陶器、瓷器及新型陶瓷材料的原料等内容，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(xAl2O3ySiO2zH2O)。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
2、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(Al2O32SiO22H2O)，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)普通硅酸盐水泥生产原料：熟料、石膏及其他添加材料。生产步骤：生料准备、熟料煅烧、水泥制成。特性：水硬性，即水化变硬。(2)玻璃生产原料：石英、纯碱(Na2CO3)、长石。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
3、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】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。常见的硅酸盐材料产品有哪些？【提示】玻璃、水泥、陶瓷等。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SiO44，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、
4、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Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2CaCO3SiO2CaSiO3CO2复杂的物理、化学变化主要成分2CaOSiO23CaOSiO23CaOAl2O34CaOAl2O3Fe2O3Na2OCaO6SiO2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
5、硅酸盐工业的一般特点是()原料中一定含硅元素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ABCD【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】D1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
6、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】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。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
7、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】C2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
8、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】B1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：
9、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】D2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】B3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
10、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】B4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BaOCuO2SiO2B性质稳定，
11、不易脱色C易溶于强酸和强碱Dx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)x0，得x6，则用氧化物形式表示硅酸铜钡为：BaOCuO2SiO2，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】C5“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
12、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学业分层测评(八)(建议用时：45分钟)学业达标1与陶瓷、玻璃、水泥同类的物质是()A光导纤维B有机玻璃C人造纤维D砖瓦【解析】陶瓷、玻璃、水泥、砖瓦均属于硅酸盐材料；光导纤维的成分为SiO2；人造纤维和有机玻璃均为有机高分子材料。【答案】D2材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是()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
13、氧化硅【解析】刚玉的成分为Al2O3，金刚石为碳单质。【答案】A3陶瓷已广泛应用于生活和生产中，下列不属于陶瓷制品的是() 【导学号：28920037】A电器中的绝缘瓷管B实验室中的坩埚C化学实验室中的试管D建筑上烧制的砖瓦【解析】实验室中的试管为玻璃制品。【答案】C4下列有关普通玻璃的说法不正确的是()A制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英B玻璃在加热熔化时有固定的熔点C普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅D盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二氧化硅反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起【解析】普通玻璃以纯碱、石灰石和石英为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融制得，A
14、正确。玻璃是混合物，没有固定的熔点，B错误。普通玻璃的主要成分为Na2SiO3、CaSiO3、SiO2，C正确。二氧化硅易与碱液反应生成Na2SiO3，Na2SiO3具有很强的黏合性，因此盛NaOH等强碱性溶液的试剂瓶不得用玻璃塞。【答案】B5过量的泥沙、纯碱、生石灰熔化后生成()水泥玻璃陶瓷混凝土一种硅酸盐材料ABCD【解析】水泥的主要成分是2CaOSiO2、3CaOSiO2、3CaOAl2O3和铁铝酸钙，其生产原料为黏土、石灰石。混凝土是水泥、碎石和沙子的混合物。陶瓷属于硅酸盐产品，其主要原料是黏土。泥沙的主要成分是SiO2，与纯碱、生石灰在高温下发生反应：SiO2Na2CO3Na2SiO
15、3CO2，SiO2CaOCaSiO3，而Na2SiO3、CaSiO3与SiO2的熔合物即是玻璃，玻璃是一种硅酸盐产品，故答案为B。【答案】B6石灰石在自然界中存量丰富，它是许多工业的主要原料之一。但制取下列物质不需要石灰石的是()A玻璃 B陶瓷C水泥D漂粉精【解析】制玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英；制陶瓷的主要原料是黏土；制水泥的主要原料是石灰石和黏土；制漂粉精是用石灰乳和氯气，制石灰乳要以石灰石为原料；不需要石灰石的是陶瓷。【答案】B7新型无机材料碳化钛(TiC)、碳化硼(B4C3)、氮化硅(Si3N4)等称为非氧化物陶瓷，合成这些物质需在高温条件下进行，在合成工艺中必须注意()A通入充
16、足的氧气B避免与氧气接触C不可在氮气气氛中合成D通入少量氧气【解析】在高温条件下，TiC、B4C3、Si3N4等非氧化物陶瓷与氧气反应而被腐蚀，而氮气的化学性质稳定，不与非氧化物陶瓷反应，起到保护陶瓷不被氧化的作用。【答案】B8下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是() 【导学号：28920038】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ABCD【解析】水晶饰物是SiO2，不是硅酸盐制品。光导纤维的成分是SiO2，不是硅单质。【答案】C9下列对材料的特性及用途的叙述不正确的是()A氧化铝陶瓷具有两性，因此
17、可用来制造人造牙齿B氮化硅陶瓷耐高温且不易传热，可用于制造柴油机部件C光导纤维传导光的能力很强，是非常好的通讯材料D人造刚玉硬度大，可用于制造刚玉球磨机【解析】本题以新型无机非金属材料为题材着重考查了性质决定用途这一原则，并与生产和生活相联系。要求我们能够认识生产、生活中化学的重要作用。氧化铝陶瓷用来制造人造牙齿的原因是它具有很高的硬度及具有良好的生物相容性而不是由于其具有两性；氮化硅陶瓷耐高温且不易传热，所以用于制造柴油机部件时不需要冷却，损失的能量小；光导纤维传导光的能力很强，在通讯时用于传导光信号；人造刚玉(氧化铝)硬度大，所以可用做球磨机材料。【答案】A10精细陶瓷(又称为特种陶瓷)在
18、现代科技中的应用前景很广。以SiO2加少量PdCl2研磨成极细的颗粒，经高温烧结制成多孔烧结体，具有半导体的性质。它具有相当大的比表面积，将它和电子组件及仪表组成“电子鼻”，被称为“人工神鼻”。冰箱泄露的氟利昂浓度只有十万分之一也能“嗅”出。关于“电子鼻”的下列叙述中不正确的是()A“电子鼻”大大突破了人的嗅觉B“电子鼻”吸附气体的能力极强C“电子鼻”可广泛应用于易燃、易爆、有毒气体的自动检测和报警D“电子鼻”易溶于水【解析】“电子鼻”能够“嗅”到人嗅不到的物质，所以它大大突破了人的嗅觉极限；它的原理是其表面积极大，容易吸附气体，这样才能检测气体；由于它能够吸附气体，所以它应能够检测到易燃、易
19、爆及有毒的气体。从“电子鼻”所用的原料来看，烧结后的陶瓷应属于硅酸盐材料，所以应难溶于水。【答案】D能力提升11某科研小组用高岭土(主要成分是Al2O32SiO22H2O并含有少量CaO和Fe2O3)研制新型净水剂(铝的化合物)，其实验步骤如下：将土样和纯碱混匀，加热熔融，冷却后用水浸取熔块，过滤、弃去残渣，滤液用盐酸酸化，经过滤，分别得到沉淀和溶液即为净水剂。(1)写出熔融时，主要成分与纯碱反应的方程式：_(氧化铝和纯碱的反应与SiO2和纯碱反应类似)。(2)最后的沉淀物是什么？并写出有关离子方程式：_。(3)实验中常用的坩埚有瓷坩埚和铁坩埚，本实验在熔融土样时选用_。【解析】由制普通玻璃的
20、反应原理可写出Na2CO3与SiO2的反应方程式；由提示可确定Al2O3跟Na2CO3反应生成铝的含氧酸钠盐即NaAlO2，即可写出反应方程式。熔块溶解过滤的滤液中主要含有Na2SiO3、NaAlO2，加盐酸后Na2SiO3跟盐酸生成H2SiO3沉淀，NaAlO2跟过量盐酸反应生成AlCl3作净水剂。瓷坩埚中含有SiO2，在高温下能跟Na2CO3发生反应，因此应用铁坩埚。【答案】(1)Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2Al2O3Na2CO32NaAlO2CO2(2)H2SiO3,2HSiO=H2SiO3(3)铁坩埚12陶瓷的发明是人类早期科学技术发展史上的一个重要的里程碑，现在，陶瓷已广
21、泛应用于生活和生产中。(1)陶瓷不具有的性质是_。A可导电B耐酸碱C抗氧化D耐高温(2)实验室中最常用的坩埚是_，熔融烧碱样品做实验时一般选用_坩埚。(3)在搪瓷和陶瓷器具表面的釉质中含有极微量的Pb、Cd和Sb等有毒的金属盐类，为防止中毒、不能长期盛放下列物质的是_。A食用植物油B酱油C食醋D酒【解析】(1)陶瓷的主要特性有：抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等特点。(2)实验室中最常用的坩埚是瓷坩埚，加热时，NaOH能与瓷坩埚反应，所以熔融烧碱时，一般用铁坩埚。(3)食醋的主要成分是醋酸，能溶解铅、镉等金属造成重金属离子中毒。【答案】(1)A(2)瓷坩埚铁(3)C13已知某一硅酸盐可表示为M
22、ga(Si4O10)(OH)b(其中a、b为正整数)，试回答：(1)a与b应满足的关系是(写表达式)_。(2)a能否等于2？_(填“能”、“ 不能”或“无法确定”)。(3)a3的硅酸盐的表达式(以氧化物的形式表示)_。【答案】(1)2ab4(2)不能(3)3MgO4SiO2H2O14氮化硅是一种高温陶瓷材料，它硬度大、熔点高，化学性质稳定，工业上普遍采用高纯硅与纯氮在1 300 反应获得。(1)根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是_。(填序号)A制汽轮机B制有色玻璃C制永久性模具D制造柴油机(2)写出N的原子结构示意图：_，根据元素周期律知识，请写出氮化硅的化学式：_。(3)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强
23、，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式：_。(4)现用四氯化硅与氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为_。【解析】氮化硅是一种高温陶瓷材料，具有硬度大，熔点高、化学性质稳定等优良性质，可用于制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件，N元素位于元素周期表第二周期第A族，Si元素则在第三周期第A族，非金属性应是N元素比Si元素强，其化学式可写为Si3N4，氮化硅可被氢氟酸腐蚀，由Si3N4和HF的性质分析，可推知该反应不可能是氧化还原反应，其产物只能是SiF4和NH3。SiCl4、N2、H2加强热时反应产物之一是Si3N4，可知N2作为氧化剂参与反应，那么还原剂只能是H2，H2的氧化产物只能是HCl。【答案】(1)ACD(2) Si3N4(3)Si3N412HF=3SiF44NH3(4)3SiCl42N26H2Si3N412HCl
