高中化学专题3丰富多彩的生活材料第二单元功能各异的无机非金属材料素材苏教版1
高中化学专题3丰富多彩的生活材料第二单元功能各异的无机非金属材料课件苏教版选修1
4．玻璃雕刻时，二氧化硅与氢氟酸反应：
SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O __________________________________ 。 SiO2 5．光导纤维主要成分__________ ，单质硅主 要用途_____________________ 。 半导体材料、计算机芯片、太阳能电池
1300℃
例题3.磷酸钙是陶瓷，也是一种新型无机非金属材料，它 可用于制造人造骨骼，这是利用这类材料的（ D ） Ａ．耐高温的特性 Ｂ．电学特性 Ｃ．光学特性 Ｄ．生物功能 例题4.现用四氯化硅和氮气在氢气气氛的保护下，加强热 发生反应，可获得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式 为：
△
3SiCl4 + 2N2 + 6H2 == Si3N4 +12HCl
1300℃
【活动与探究】 氮化硅陶瓷是一种高温陶瓷材料，它有硬度 大、熔点高、化学性质稳定等性质。工业上曾采 用高纯硅与纯氮在1300度时反应获得氮化硅。 （1）请写出该反应的方程式。 3Si+2N2====Si3N4 （2）氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外， 它不与其他无机酸反应。请写出该陶瓷被氢氟酸 腐蚀的化学方程式。 Si3N4+12HF===3SiF4↑+4NH3↑
二氧化硅 3.石英玻璃的主要成分是____________ ；如果在玻璃原 料中加入不同的氧化物，可以使玻璃呈现不同的颜色。加 蓝色 氧化钴（Co2O3）呈________ ，加氧化亚铜（Cu2O）呈 红色 乳白色 __________ ，加氟化钙（CaF2）呈_________ ，加二氧 紫色 。 化锰（MnO2）呈_______
硅酸盐
【活动与探究】 1．如何在玻璃上雕刻出图案？写出其中涉及的化 学反应方程式。 SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O
高中化学 专题3 第二单元 功能各异的无机非金属材料课件 苏教版选修1
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解析 本题考查氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷等新型无机非金 属材料的知识。氧化铝陶瓷属高温烧结(shāojié)陶瓷，它具有高 熔点、高硬度等特性，可制成透明陶瓷。氮化硅陶瓷具有超硬 度、耐磨损、抗冷热冲击而不破裂、耐高温、不易传热、抗腐 蚀、高温时也抗氧化等特性，可用作陶瓷发动机材料。光导纤 维传导光的能力非常强，可用于医疗、信息处理、传能传像、 遥测遥控、照明等。
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光导纤维(ɡuānɡ dǎo xiān wéi)和新型陶瓷材料
1.光导纤维传输优点：光导纤维传输信息比利用金属导体传
输有____容_量__(_r、ón_g_li_à传_n_g输_)_大速__度__快_的优点，而且节约了大量的有色
金属。
2．新型陶瓷(táocí)材料
(1) 分 类 ： 新 型 陶 瓷 (táocí) 分 成 两结大构类陶，瓷 即 _功__能__陶__瓷_ 和
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【解释】石灰窑中：CaCO3=高==温==CaO＋CO2↑，玻璃熔
炉
中
：
Na2CO3
＋
SiO2
高温 =====
Na2SiO3
＋
CO2↑
，
CaCO3
＋
SiO2=高==温==CaSiO3＋CO2↑，A 选项正确；用石灰抹墙的反应
为 Ca(OH)2＋ CO2===CaCO3↓ ＋ H2O， 因 为 生 成 难 溶 物 质
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(2) 变 色 玻 璃 的 变 色 原 理 ： 变 色 玻 璃 中 加 有 适 量 的 _溴__化__银__(_A_g_B_r_)_和__氧__化__铜__的微小晶粒。当在强光照射下时，发 生反应 2AgBr=光==照==2Ag＋Br2，分解出的银原子聚集成银的微 小晶粒，使玻璃呈现暗棕色。当光线变暗时，发生反应 2Ag＋ Br2=C=u=O==2AgBr，使得玻璃颜色又变浅。
高中化学专题3丰富多彩的生活材料第二单元功能各异的无机非金属材料1课件苏教选修1.ppt
一、生活中的硅酸盐材料 1．硅酸盐材料：陶瓷、普通玻璃、水泥的主要成分是 硅酸盐 。 2．陶器和瓷器
(1)原料：陶器和瓷器都是用 黏土 制造的。 (2)烧制过程：黏土的主要成分是 硅酸盐。黏土去除杂质后，经过加水混匀 制成所需形状的坯件 ，再经过 高温烧制 就可以得到陶瓷制品。陶瓷在高 温烧成时发生了复杂的 物理变化和化学变化 。
【答案】 C
3．有关材料的用途不正确的是( ) 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】 氧化铝是高温耐火材料，可以制作耐高温设备。
【答案】 B
4．氮化铝是一种新型陶瓷材料，制备反应为：Al2O3＋N2＋3C一==定==条==件= 2AlN ＋3CO，关于该反应的说法正确的是( )
2．光缆和电缆相比有哪些优点？ 【提示】 容量大，传输速度快，质量轻。
传统硅酸盐材料
1．制造普通玻璃的过程中涉及到氧化还原反应吗？ 【提示】 没有。 2．水泥、玻璃、陶瓷有固定的熔点吗？ 【提示】 没有，因为它们都是混合物。
水泥
玻璃
陶瓷
生产原料 石灰石、黏土
纯碱、石灰石、石英
黏土
生产阶段 原料 ―磨―细→ 生料 原料―强―热→熔化添――加→剂成型
混合→成
型→干燥
和主要化 ―煅―烧→熟料石―磨―膏细→粉 Na2CO3＋SiO2=高==温==Na2SiO3＋CO2↑ →烧结→
学方程式 成品
CaCO3＋SiO2=高==温==CaSiO3＋CO2↑ 冷却
水泥
高中化学专题丰富多彩的生活材料功能各异的无机非金属材料高分子材料和复合材料导学案苏教选修
3.2 功能各异的无机非金属材料 3.3 高分子材料和复合材料2021届新高考化学模拟试卷一、单选题（本题包括15个小题，每小题4分，共60分．每小题只有一个选项符合题意） 1．根据某种共性可将CO 2、SO 2归为一类氧化物，下列物质中与它们属于同一类的是（ ） A ．CaCO 3 B ．P 2O 5 C ．CuO D ．KMnO 4 2．根据实验目的，设计相关实验，下列实验操作、现象解释及结论都正确的是（ ）A ．AB ．BC ．CD ．D3．部分弱电解质的电离平衡常数如下表，以下选项错误的是 化学式 NH 3·H 2O CH 3COOH HCN H 2CO 3K i （25℃） 1.8×l0-5 1.8×l0-5 4.9×l0-10K i1= 4.3×l0-7K i2= 5.6×l0-11 A ．等物质的量浓度的NaHCO 3和NaCN 溶液，前者溶液中水的电离程度大B ．0.1 mol/L CH 3COONa 溶液显碱性，0.1 mol/L CH 3COONH 4溶液显中性C ．CN -+H 2O+CO 2=HCN+ HCO 3-D ．中和等体积、等pH 的CH 3COOH 和HCN 消耗NaOH 的量前者小于后者4．研究者预想合成一个纯粹由氮组成的新物种—+53N N -，若+5N 离子中每个氮原子均满足8电子结构，下列关于含氮微粒的表述正确的是A ．+5N 有24个电子B ．N 原子中未成对电子的电子云形状相同C ．3N -质子数为20 D ．+5N 中N 原子间形成离子键 5．常温下，向21mL1．1mol• L －1HB 溶液中逐滴滴入 1．1mol• L －1NaOH 溶液，所得 PH 变化曲线如图所示。
下列说法错误的是A．OA各点溶液均存在：c（B－）＞c（Na＋）B．C至D各点溶液导电能力依次增强C．点O时，pH＞1D．点C时，X约为11.46．关于下列各实验装置的叙述中，错误的是()A．装置可用于分离蔗糖和葡萄糖，且烧杯中的清水应多次更换B．装置可用于制备少量Fe(OH)2沉淀，并保持较长时间白色C．装置可用从a处加水的方法检验的气密性，原理为液差法D．装置用于研究钢铁的吸氧腐蚀，一段时间后导管末端会进入一段水柱7．亚氯酸钠（NaClO2）是一种高效的漂白剂和氧化剂，可用于各种纤维和某些食品的漂白。
2018年高中化学 专题3 丰富多彩的生活材料 第二单元 功能各异的无机非金属材料课件5 苏教版选修1
强调：硅酸是常见的唯一不溶于水的酸，且不能由酸酐SiO2和水反应制得
【实验4-1】在试管中加入3-5mL硅酸钠溶液，滴 入1-2滴酚酞溶液，在用胶头滴管逐滴加入稀盐酸， 边加边振荡，至溶液红色变浅并接近红色消失停止 ，静置，观察变化过程及其现象。【视频】
思考：结合性质，Na2SiO3溶液应如何保存？
（2）具有很强的热稳定性，即能耐高温。(实验4-2）
3、硅酸的用途--------制备硅胶和木材防火剂
4．三种常见的硅酸盐产品
硅酸盐产 品
水泥
原料
石灰石、 粘土
玻璃
纯碱、 石灰石
陶瓷
粘土
主要成分
3CaO.SiO2 2CaO.SiO2; 3CaO.Al2O3 Na2SiO3 SiO2 CaSiO3
章非金属及其化合物
非金属位于元素周期表的什么 位置?
它们与人类的生存环境、生活和生 产有何关系?
从 沙 滩 到 用 户
非金属及其化合物
第一节 无机非金属材料的主角
硅 ________
1. 含量：
硅在地壳中的含量仅次于氧， 居第二位。 硅是一种亲氧元素，在自然 界中只存在化合态，主要以 二氧化硅和硅酸盐的形式存 在。
讨论：能与NaOH溶液反应的产生H2的单质一定是铝吗？
（2）在加热或高时，能与O2、 Cl2、C等反应
Si+O2=高温=Si O2
Si+2Cl2=高温=Si Cl4 Si+C =高温=Si C
5、硅的用途 半导体材料、新型能源（如光电池）
例2、在无机非金属材料中硅一直扮演着重要的角色， 下面几种物质中含有硅单质的是（ ）
主要设 备 水泥回 转窑
高中化学 专题 丰富多彩的生活材料 第二单元 功能各异的无机非金属材料导学案(无答案)苏教版
专题三丰富多彩的生活材料第二单元功能各异的无机非金属材料[学习目标]1．了解生活中无机非金属材料的应用与人类文明发展的密切关系。
2．知道陶瓷、玻璃、水泥的主要成分、生产原料和生产过程,使学生对化学与生产生活实际的联系有进一步的认识。
3．了解光导纤维和新型陶瓷材料的特点及用途，使学生充分认识到科学技术在现代社会中的重要性.【课前导学】一、生活中的硅酸盐材料1．陶瓷的原料是，其制备过程为2．制备普通玻璃的原料为、、；普通玻璃的成分为、、;制备过程中所发生的反应为：、。
3．玻璃的种类繁多，除普通玻璃外还有大量的特种玻璃（如透光性和折光性良好的_____玻璃、化学稳定性强膨胀系数小的、能阻挡的铅玻璃等）。
4．在玻璃原料中加入不同的氧化物可以使玻璃呈现不同的颜色如:Co2O3 Cu2O CaF2 MnO25．变色玻璃就是在玻璃中加入适量的和经过热处理制得,则其变色原理为：（写出反应的化学方程式）; 。
6．制备钢化玻璃的方法是，其性能为 .7．对玻璃具有腐蚀作用，化学方程式为，可用于玻璃的雕刻。
8．制备水泥的原料为、、。
9．钢筋混凝土是钢筋作结构，把、、、按一定比例混合硬化后形成。
二、光导纤维和新型陶瓷材料1．光导纤维的主要成分是 ,制备它的化学方程式为:；光导纤维的开发和应用大大改善了人们生活质量，在通讯领域：光纤的通信容量是微波的 103—-104倍，每生产一千米的光缆只需几克，约可节约 1。
1吨.2．新型的陶瓷可分成两大类，即 (如）和（如 )。
3．生物陶瓷具有良好的可用于人体器官和组织的修复或再造.【反馈矫正】1．与普通玻璃成分相同的是A．变色玻璃B．石英玻璃C．钢化玻璃D．光学玻璃2．水泥与玻璃工业的共同原料是A．黏土B．纯碱C．石英砂D．石灰石3．下列物质中不属于硅酸盐的是A．黏土B．硅藻土C．Al2（Si2O5）（OH)4D．Mg2SiO44．石灰石是许多工业的原料之一,但制取下列物质时不需用石灰石的是A．制硅酸B．制水泥C．制玻璃D．制生石灰5．Al2O3·SiO2·2H20是一种A．含氧酸B．硅酸盐C．铝酸盐D．混合物【迁移创新】6．汽车、火车玻璃是A．石英玻璃B．光学玻璃C．玻璃纤维D．钢化玻璃7．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A．青花瓷B．坩埚C．试管D．蒸发皿8．下列物质中，有固定熔沸点的是A．钢化玻璃B．过磷酸钙C．消石灰D．水玻璃9．下列不属于硅酸盐工业产品的是A．水泥B．玻璃C．陶瓷D．化肥10．实验室熔化固体烧碱，应选用的坩埚是A．蒸发皿B．石英坩埚C．铁坩埚D．瓷坩埚11．传统硅酸盐材料与新型无机非金属材料共同的优点是A．抗腐蚀,耐高温B．硬度大，质脆C．具有生物功能 D．具有光学、电学性能12．要得到蓝色玻璃，应在普通玻璃中加入A．Cu2O B．Co2O3 C．Fe2O3 D．胆矾13．能将Na2SiO3,CaCO3，SiO2三种白色粉末鉴别出的试剂是A．苛性钠溶液B．水C．氢氟酸 D．稀盐酸14．下列物质与其对应用途中,错误的是A．硅---变压器的铁芯 B．二氧化硅——-吸附剂C．石英--—光导纤维 D．硅酸钠——-黏合剂15．下列对制取水泥和玻璃的共同特点的叙述中,错误的是A．生产所用的设备 B．反应都在高温的条件下进行C．原料中均有石灰石 D．都发生复杂的物理化学变化16．制取下列物质不是以二氧化硅为原料的是A．光导纤维B．玻璃C．粗硅D．人造刚玉17．我们看到的普通玻璃一般都呈淡绿色，这是因为在制造玻璃的过程中加入了A．氧化钴B．二价铁C．氧化亚铜D．氧化镁18．下列有关材料用途的叙述中,正确的是A．高温结构陶瓷可以制造耐酸设备B．氧化铝陶瓷不可以用于制造耐高温设备C．氧化硅陶瓷可以制造轴承D．光学纤维可用于传能、传像、照明19．下列关于氮化硅陶瓷的叙述中，错误的是A．它的硬度比金属材料高B．氮化硅陶瓷与氧化铝陶瓷一样具有抗氧化的能力C．氮化硅陶瓷受冷热冲击不易破碎D．氮化硅陶瓷不与任何无机酸反应20．下列物质中与氢氟酸不反应的是A．SiO2B．CO2C．氮化硅陶瓷D．水玻璃21．下列关于二氧化硅的说法中正确的是A．二氧化硅与水反应生成硅酸B．二氧化硅与生石灰混合即能生成硅酸钙C．二氧化硅与碳酸钠混合即能生成硅酸钠和二氧化碳D．二氧化硅是制造光导纤维的重要材料22．下列关于材料的叙述中，错误的是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．高温结构材料具有耐高温、不怕氧化、耐酸碱、硬度大、耐磨损、密度小等优点D．新型无机非金属材料的特性之一是具有电学特性23．纳米技术是各国竞相发展的一项新技术，1nm=10-9m。
高中化学 专题3 丰富多彩的生活材料 第二单元 功能各异的无机非金属材料课件3 苏教版选修1
无机非金属材料种类繁多，功能各异， 应用十分广泛，其历史可追溯到远古时代。
从我们的祖先用黏土制作陶器，到现代 人通过光导纤维通讯联系，人类利用自然界 提供的各种资源，研制了许许多多的无机非 金属材料。我们日常生活中使用的陶瓷、玻 璃器皿，煤气炉具点火装置使用的压电陶瓷， 电器设备中的半导体材料，电视显像管中的 荧光粉，磁带和磁性陶瓷使用的磁性材料， 医疗中使用的人造牙齿等，都属于无机非金 属材料。
3。汉晋时期南方青釉瓷的诞生；
4。隋唐时期北方白釉瓷的突破；
5。宋代到清代颜色釉瓷、彩绘瓷和雕 塑陶瓷的辉煌成就。
传统的陶瓷工艺 陶器和瓷器的坯体都是用黏土制成 的，制作瓷器的黏土较纯净。普通陶器 较为粗糙，有不同程度的渗透性。如果 在坯体上涂上彩釉，烧制后可得到表面 光滑、不渗水、色彩绚丽的陶瓷器具。
对普通玻璃进行处理可以改善玻璃 的性能。钢化玻璃机械强度大，抗震， 不易破碎，即使破碎也不会形成有棱角 的碎片；刻花玻璃上雕刻有各种精美的 花纹图案；镀膜玻璃可以做镜子、玻璃 幕墙等。你知道它们是经过怎样的工序 加工制得的吗?
在玻璃中加入适量的溴化银(AgBr)和氧化铜 的微小晶粒，经过适当的热处理，可以制成变色 玻璃。当强光照射到玻璃上，溴化银分解为银和 溴单质，分解出的银原子聚集成银的微小晶粒， 使玻璃呈现暗棕色，能挡住大部分光线。
主要 原料 粘土 石灰石 石膏
主要
设备
水 泥 回 转 窑
主要 性
应
成分 质
用
3CaO·SiO2 水 水泥沙浆
2CaO·SiO2 硬 混凝土
3CaO·Al2O3 性 钢筋混凝土
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水泥的硬化
水泥(cement)的硬化过程可以分为两个 阶段。第一阶段是水泥加水后逐步发生水化 反应，从具有可塑性与流动性的水泥浆，变 成非流动性的水泥颗粒并丧失可塑性。第二 阶段是水泥颗粒逐步吸收水，进一步发生水 化反应，硬化成机械强度高的固体。
高中化学专题3丰富多彩的生活材料第2单元功能各异的无机非金属材料学案苏教版选修
第二单元 功能各异的无机非金属材料学习目标：1.了解生活中无机非金属材料的应用与人类文明发展的密切关系。
2.知道陶瓷、玻璃、水泥的主要成分、生产原料和生产过程，使学生对化学与生产生活实际的联系有进一步的认识。
(重点)3.了解光导纤维和新型陶瓷材料的特点及用途，使学生充分认识到科学技术在现代社会中的重要性。
(重点)[自 主 预 习·探 新 知]一、生活中的硅酸盐材料1．硅酸盐材料：陶瓷、普通玻璃、水泥的主要成分是硅酸盐。
2．从黏土到陶瓷(1)原料：陶器和瓷器都是用黏土制造的。
(2)烧制过程：黏土的主要成分是硅酸盐。
黏土去除杂质后，经过加水混匀制成所需形状的坯件，再经过高温烧制就可以得到陶瓷制品。
陶瓷在高温烧成时发生了复杂的物理变化和化学变化。
3．形形色色的玻璃(1)玻璃的制作原料和成分：普通玻璃是以石英砂、碳酸钠和碳酸钙为原料，粉碎后按一定比例混合在熔炉中共熔制成的。
其主要成分是Na 2SiO 3、CaSiO 3和SiO 2。
玻璃是混合物，没有固定的熔点。
制备玻璃反应过程的化学方程式为：Na 2CO 3＋SiO 2=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑；CaCO 3＋SiO 2=====高温CaSiO 3＋CO 2↑。
(2)特种玻璃(3)玻璃加工两工艺①玻璃刻花氢氟酸对玻璃具有腐蚀作用，可用于玻璃的雕刻，反应的化学方程式为SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O 。
②玻璃镀银玻璃上镀银涉及的三个离子方程式为Ag ＋＋NH 3·H 2O===AgOH ＋NH ＋4，AgOH ＋2NH 3·H 2O===[Ag(NH 3)2]＋＋OH －＋2H 2O,2[Ag(NH 3)2]＋＋CH 2OH(CHOH)4CHO ＋2OH －―――――→水浴加热CH 2OH(CHOH)4COO －＋NH ＋4＋2Ag↓＋3NH 3↑＋H 2O 。
3．硅酸盐水泥 水泥⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ 普通水泥的原料：石灰石、黏土生产设备：水泥回转窑普通水泥的主要成分：硅酸二钙2，硅酸三钙2和铝酸三钙3CaO·Al 2O 3水泥的主要性质：水硬性用途：水泥砂浆和混凝土水泥的质量指标：我国的三个强度等级 、52.5和表示水泥的性 能，等级越高性能越好二、光导纤维和新型陶瓷材料1．光导纤维(1)光导纤维的成分是SiO 2，制备时发生的化学反应为SiCl 4(g)＋O 2(g)=====1 300 ℃SiO 2(s)＋2Cl 2(g)。
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第二单元功能各异的无机非金属材料
第一节生活中的硅酸盐材料
传统陶瓷
陶瓷在我国有悠久的历史，是中华民族古老文明的象征。
从西安地区出土的秦始皇陵中大批陶兵马俑，气势宏伟，形象逼真，被认为是世界文化奇迹，人类的文明宝库。
唐代的唐三彩，明清景德镇的瓷器均久负盛名。
传统陶瓷材料的主要成分是硅酸盐，自然界存在大量天然的硅酸盐，如岩石、砂子、粘土、土壤等，还有许多矿物如云母、滑石、石棉、高岭石、锆英石、绿柱石、石英等，它们都属于天然的硅酸盐。
此外，人们为了满足生产和生活的需要，生产了大量人造硅酸盐，主要有玻璃、水泥、各种陶瓷、砖瓦、耐火砖、水玻璃以及某些分子筛等。
硅酸盐制品性质稳定，熔点较高，难溶于水，有很广泛的用途
硅酸盐制品一般都是以粘土（高岭土）、石英和长石为原料。
粘土的化学组成为
Al2O3·2SiO2·2H2O，石英为SiO2，长石为K2O·Al2O3· 6SiO2（钾长石）或Na2O·Al2O3· 6SiO2（钠长石）。
这些原料中都含有SiO2，因此在硅酸盐晶体结构中，硅与氧的结合是最重要的。
硅氧四面体[SiO4] 硅酸盐材料是一种多相结构物质，其中含有晶态部分和非晶态部分，但以晶态为主。
硅酸盐晶体中硅氧四面体[SiO4]是硅酸盐结构的基本单元。
在硅氧四面体中，硅原子以sp3 杂化轨道与氧原子成键，Si－O 键键长为162pm，比起Si4+和O2-的离子半径之和有所缩短，故Si－O键的结合是比较强的。
[SiO4]四面体的每个顶点上的O2-只能为两个[SiO4]四面体所公用，按照[SiO4]四面体公用顶点的不同，可将硅酸盐分为四大类：分立型、链型、层型和骨架型，列于下表中。
下图示出了一些分立型、链型（单链和双链）、层型和骨架型的硅酸盐骨架。
硅酸盐中除了SiO2外，还含有Al2O3。
由于Al3+的半径与Si2+相近，所以Al3+可以置换硅氧四面体中的Si4+，形成铝氧四面体[AlO4]。
由于铝是+3价的，因此置换后必然要引进其他阳离子以保持电荷平衡
硅酸盐都需要高温烧结。
粘土在高温下先脱水，然后转化为莫来石（3Al2O3·2SiO2），耐火材料基本上由石英、莫来石和玻璃构成。