1、玻璃、陶瓷和水泥 第二课时第二课时 复习玻璃、陶瓷、水泥生产原料及主要化学成分。 过渡近年来为适应科技发展而研制出许多新型陶瓷材料，它的 化学组成已远远超出硅酸盐范围，在信息科学、航天航天、生物工程、 超导研究等领域得到广泛的应用。 板书四、玻璃和陶瓷的发展 今天，我们主要了解其中的两种高温结构陶瓷和光导纤维。 板书1、光导纤维 展示光缆、光导纤维仪、光导纤维装饰品、玩具等。 上述物品及演示中，可以观察到：光导纤维可以传输光、图 像、音乐等。当然，它的最大用途是，远距离信息传输，构建信息高 速公路。还可以用于医学的肠镜、胃镜、心脏等内窥镜。 播放光导纤维的视频。 学生概括光导纤维的主要性能和用
2、途：传导光的能力很强，应 用于通信。 教师小结对比光纤光缆和普通电缆。光纤光缆信息量大，每根 光缆上理论上可同时通过 10 亿路电话。而普通电缆 8 管同轴电缆每条 通话 1800 路；光纤光缆原料来源广（石英玻璃），节约有色金属。而 普通光缆资源较少； 光纤光缆质量小， 每 km27g， 不怕腐蚀， 铺设方便。 而普通光缆每 km1.6t；光纤光缆成本低，每 km 10 000 元左右。而普 通光缆每 km 200 000 元左右； 光纤光缆性能好， 抗电磁干扰保密性强 ， 能防窃听，不发生电辐射 板书2、高温结构陶瓷 讲述结构材料，是指利用其强度、硬度、韧性等机械性能制 成的各种材料。以往
3、用的最多的结构材料是金属。但现在，它却逐渐 让位于高温结构陶瓷，为什么会这样呢?请大家阅读课本 P65有关内容 回答。 回答因为高温结构陶瓷具有能经受高温、不怕氧化、耐酸碱 腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点，作为高温结构材料非常合适， 而金属材料易受腐蚀，在高温时不耐氧化，不适合在高温时使用。 （1）氧化铝陶瓷 展示高压钠灯。外罩是玻璃，里面的灯管是氧化铝陶瓷，是一 种高温结构材料。 高压钠灯内温度高达 1400，同时钠蒸气具有很强的腐蚀性。 展示坩埚、高温炉管。 讲解性能：熔点高、硬度大、透明、耐高温；用途：坩埚、 高温炉管、 刚玉球磨机、高压钠灯管管 （2）氮化硅陶瓷 展示 氮化硅陶瓷制
4、品 说明：氮化硅陶瓷也是一种高温结构陶瓷，我国等少数先进国家， 已经用它制造出来陶瓷柴油机。 其优点：超硬物质，具有润滑性，耐 磨性抗腐蚀性强，高温也能抗氧化。当然，还有其他高温结构材料， 如碳化硼陶瓷等等。 讲述新型陶瓷制成的防护片能承受航天飞机发射时因摩擦产生 的 1600以上高温，防止航天飞机铝合金外壳受热熔化，保护航天员 的安全。 投影 小结以上我们所讲述的，只不过是新型无机非金属材料中的 点滴，在此领域中，还有许许多多的已知和未知等待我们去了解和发 掘。目前，科学家们对材料的研究已由宏观进入微观。人类智慧的力 量是伟大的，希望你们现在能好好学习，并在将来能有机会在材料研 究的天空里大
5、显身手，为人类最终摆脱对天然材料的依赖而作出贡献! 课堂练习 、高温结构陶瓷与金属材料相比，优点是 耐高温耐腐蚀，不怕氧化 密度小，硬度大 韧性好，易于切削、锻打、拉伸 良好的传热导电性 、下列有关材料用途的说法不正确的是 氧化铝陶瓷可用做高压钠灯的灯管 氮化硅陶瓷可用做陶 瓷发动机的材料 光导纤维可用做遥测遥控、照明等 氧化铝陶瓷可用做 半导体材料 、目前已有多个国家的大汽车公司试制无冷却式陶瓷发动汽 车我国在年装 配了一辆并完成了试车这种陶瓷柴油发动机部件的受热面是由 一种耐高温且不易传热的材料制造的，这种材料是新型无机非金属材 料中的 氧化铝陶瓷 氮化硅陶瓷 光导纤维 玻璃钢 、氮化硅（
6、3）是一种非氧化物高温陶瓷结构材料， 具有高硬度、高强度、耐 高温和耐腐蚀等特性，其超强的拉弯强度达到 ，而且在0高温下也不会下降，用氮化硅陶 瓷制成的内燃机不需冷却装置，可节约燃料左右，热功转换效 率提高到 粉末状的3可以由的蒸气 和氨气的混合物反应制取粉末状的3对空气和水都不稳定但 是，将粉末状的3和适量的在 和 0的密闭容器中热处理，可以制得表面结构十分致密而 且对空气和水都十分稳定的高温结构材料 （）写出由和反应制备的化学方程式： （）分别写出3与、反应的化学方程式： 、 （）为什么表面结构致密的3不再受、的侵蚀？ 参考答案： 1、 、 2、 3、 4、 （） （） （）固体表面与空气
7、中的反应，生成稳定的 ，从而形成了致密的保护层，防止内部的继续与空 气和水接触而被侵蚀 作业P65 3、4 板书设计 四、玻璃和陶瓷的发展 1、光导纤维 2、高温结构陶瓷（1）氧化铝陶瓷（2）氮化硅陶瓷 知识拓展（一） ：知识拓展（一） ： 陶器陶器 用泥土等无机物质做原料，采取手工或其他方法做成所需要 的形状，经过 800至 900 温度焙烧硬化而成的物品。一般为日用 盛器、炊器、建筑构件及艺术陈设品。器体不透明，有小孔，有吸水 性。中国历史上的陶器种类很多，相继出现了红陶、灰陶、黑陶、白 陶、彩陶、彩绘陶和釉陶等品种。中国制作陶器的历史十分悠久，根 据考古调查，有一万多年的历史。从旧石器时
8、代结束、新石器时代开 始的时期，就发明了制陶术，所以陶器发明是新石器时代的一个重要 标志。 瓷器瓷器 以瓷土即高岭土为原料，经拉坯成型、施釉、入窑焙烧 制成的器物。瓷器经 1300 以上高温烧成，胎体烧结后呈白色或灰白 色，致密坚硬，扣之能发出清脆的铿锵之声。表面的一层玻璃质透明 釉与胎体结合紧密，釉层不易剥落，几乎不吸水。瓷器根据釉色可以 分为青瓷、黑瓷、白瓷、彩瓷四大类。瓷器源于中国，早在 3000 多年 前的商代即生产出原始青瓷，公元 2 世纪的东汉时期烧制出比较成熟 的青瓷。烧造瓷器的窑口遍布南北方各地，经过南北朝、隋唐的发展， 到宋代已是窑口林立，产品各具特色，出现了汝、官、哥、定、
9、钧五 大名窑。南宋至元代开始，中国瓷业中心逐渐集中到江西景德镇，青 花、釉里红等釉下彩的发明开创了一个新局面，明清釉上彩瓷又大大 改变了瓷器的审美倾向，使之走向精美华丽，使瓷器烧造工艺达到历 史上的顶峰。 青瓷青瓷 釉面基本色调呈青绿色的瓷器。 3000 年前的商代中期开始出 现的原始青瓷，为我国最早的青瓷。东汉时期青瓷进入成熟阶段。六 朝时期，青瓷工艺水平迅速提高，隋唐时期青瓷生产更加繁荣，越窑、 瓯窑、岳州窑、长沙窑等生产出了犹如千峰翠色般的青瓷。宋代青瓷 达到巅峰，汝、官、哥、定、钧五大名窑中的汝、官、哥三大窑都生 产青瓷。民间的龙泉窑、哥窑、临汝窑、耀州窑等南北方窑厂都生产 精美的青瓷
10、。青瓷的美在于它的釉色，唐代越窑烧制出湖水绿般的优 雅釉色，晚唐五代又烧制成功青瓷极品秘色瓷，使釉色更为清幽雅致。 南宋官窑和龙泉窑发明的石灰碱釉新工艺，让青瓷釉色呈现出粉青、 梅子青等如假玉器的色泽，将青瓷之美发挥到了极至。青瓷上还采用 划、刻、捏塑、拍印等工艺技法装饰胎体，在浙江地区和湖南长沙窑 还相继发明了高温釉上彩和高温釉下彩美化瓷器。常见的纹样有弦纹、 水波纹、斜方格纹、网纹、联珠纹、卷枝蔓草、莲瓣纹等。元明清景 德镇成为中国瓷器生产的中心，白釉、红釉、蓝釉、蓝釉描金等瓷器 高度发展，彩瓷逐渐受到青睐，青瓷在社会生活中渐渐失去了主导地 位。 知识拓展（二） ：知识拓展（二） ： 汝窑
11、汝窑 宋代五大名窑之一，在河南汝州，即今天的宝丰县。北宋后 期，汝窑成为为宫廷烧制御用瓷器的专用窑场，制品为青瓷，传世器 物有盘、碟、洗、瓶、樽、碗、盏托、水仙盆等。汝窑瓷器在历史上 一直是倍受重视的珍品。从传世品看，胎体较薄，胎质细腻。器物成 型和修坯工艺一丝不苟，烧制也十分考究，器物底部的支烧痕迹小得 如同芝麻粒，底部施满釉。它的釉色为天青釉，色彩青幽含蓄，釉质 厚如凝脂，釉面开细碎的冰裂纹。汝窑烧造御用瓷的时间大约只有 20 年，作品极少，目前传世的汝窑器物不足百件，分别珍藏在北京故宫 博物院、台北故宫博物院、上海博物馆以及英国、美国、日本、香港 等地。 宋 汝窑天青釉三足樽 官窑官窑
12、官窑有广义和狭义两个概念。广义的官窑泛指历代由朝廷督 办、专门烧制御用瓷的瓷窑；狭义的官窑则是宋代五大名窑之一。文 献记载，北宋后期在东京汴梁，即今河南开封设置过官窑。但至今未 找到窑址。南宋官窑在浙江杭州，其中的一座郊坛下官窑已经过科学 发掘，发现了窑炉、窑具及瓷器碎片。出土的器物主要有青瓷盘、碗、 碟、洗、炉及仿商周秦汉古铜及玉器的造型。官窑瓷器胎土呈黑灰或 黑褐色，胎体较薄，施釉较厚。釉色是官窑瓷器技术和艺术上的最高 追求，它创造出青釉的高档品种粉青、月白、米黄等釉色，这些釉色 色泽幽雅，透明感降低，釉层厚而匀净。由于胎体中含铁量较高，大 部分器物的口、 足沿等釉层较薄的部位泛出铁红色，
13、 古代文献称为“紫 口铁足”。南宋官窑瓷器还有一个特征，就是釉面上分布着长短、深 浅不一的裂纹，叫作“开片”。它原本是一种釉面缺陷。瓷胎比瓷釉 的膨胀系数大，瓷器烧成冷却的时候，收缩幅度大的胎体就会把玻璃 质的釉层拉碎，釉面出现开片。而艺术素养高的宋代工匠们巧妙地利 用了这种缺陷，人为地把它变成一种釉面装饰，让自然延伸、交错的 冰裂纹与温润的青釉搭配和谐，相得益彰，给单色的器物平添了天然 的美感。 南宋 官窑粉青釉弦纹瓶 哥窑哥窑 宋代五大名窑之一， 在浙江龙泉。 烧制的青瓷有各式碗、 盘、 瓶、炉等，造型幽雅有古韵，典型器物有琮式瓶、贯耳瓶、鬲式炉、 莲瓣碗等。有的器物有刻划、堆塑等装饰，哥
14、窑瓷采用多次施釉的工 艺，使青釉浓厚青翠，色彩幽深，创出了粉青、梅子青等绝顶釉色， 把青瓷的美，推到了一个新的境界。哥窑青瓷釉上有细碎的开片，称 作“百圾碎”，更小的叫“鱼子纹”，把原本是缺陷的开片变成瓷器 表面自然天成的装饰，说明工匠们已经掌握了开片的规律，可以人为 地加以控制和利用，这只有在制瓷工艺达到高峰的宋代才能做到。 南宋 哥窑双耳三足炉 定窑定窑 宋代五大名窑之一，是当时最有名的白瓷窑口。定窑白瓷胎 体洁白，质地坚实。釉是象牙白色。不论碗、盘还是瓶、罐，常常装 饰着划花、刻花或者印花，纹饰题材有莲瓣、龙凤、牡丹、莲池游鸭、 婴戏、鸳鸯等。定窑还发明了一种烧制碗类器物的先进的装烧技术
15、， 叫做“覆烧”，把过去一个匣钵里正着装一件碗坯，变成多件器物扣 叠在一起，形成一个筒形的组合式匣钵，这样就大大增加了装烧量， 提高了生产效率。但是，覆烧的瓷器口沿不能上釉，于是工匠们又在 这些芒口的碗、盘口上镶包了金、银或铜口，成为一种特殊装饰。定 窑除了大宗的白釉瓷器， 还烧制少量的酱釉或绿釉器， 酱釉器又称“紫 定”，是传世稀少的珍品。 宋 定窑白釉印花云龙纹盘 钧窑钧窑 宋代五大名窑之一，因所在地河南禹县古称“钧州”而得 名。钧窑器物有碗、盘、洗、花盆等。钧窑的特点在于它的釉色。它 虽然属于青釉，但是釉层不透明；由于釉料中含有铜，釉色呈现天蓝、 月白等多种变化，还出现玫瑰紫、海棠红等不规则的彩色斑块，装饰 在花瓣形的花盆、笔洗、香炉等器物上，别有一番自然天成的韵味。 北宋时期，钧窑有一部分窑场专烧御用瓷，被称为“官钧”。这部分 产品设计高雅优美，制作时不惜工本，质量精益求精，成为历代收藏 的珍品。钧窑还影响到周围的许多窑场竞相烧造钧釉器物，形成一个 瓷窑体系。 北宋 钧窑玫瑰紫釉盆托
