【化学】3.2.1《功能各异及无机非金属材料》教案(苏教版选修1)

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1、第二单元功能各异的五级非金属材料第1课时生活中的硅酸盐材料【教学目标】1.知道陶瓷、玻璃、水泥的主要化学成分、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。2.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。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。【教学重点难点】水泥、玻璃和陶瓷的主要化学成分、生产原料【教学过程】【导入】人类建筑的变迁：阴冷潮湿的洞穴→破败不堪的茅草屋→简陋粗糙的石屋→水泥、钢筋建的砖瓦房。其中的陶瓷

2、、水泥、普通玻璃是材料家族中一大类材料---无机非金属材料，由于陶瓷、水泥、普通玻璃的主要成分是硅酸盐，因此称此无机非金属材料为硅酸盐材料。【投影】P92图3-13硅酸盐材料的应用【过渡】P92有一个栏目“你知道吗”为我们设置了三个问题：1.普通玻璃和水泥是用什么原料，采用什么方法制造的？2.日常生活中使用的哪些器具是由硅酸盐材料制成的？3.你能列举硅酸盐材料在现代高科技领域的应用吗？以上问题是我们这节课学习的线索，需要我们带着这些问题展开思考。【投影】陶瓷图片：【讲述】我国早在8000年前便发明

3、了制陶技术，是世界上最先烧造和使用陶器的国家之一。陶瓷的发明是人类科技发展史上一个重要里程碑，是人类第一次学会用黏土等天然物为主要原料经过复杂的物理化学变化制造出的一种重要的人造材料。瓷器是中华文明的象征。在许多拉丁语系国家中，“瓷器”和“中国”都以“CHINA”这同一种字母拼音表示。【板书】一、从黏土到陶瓷【提问】我国素有“瓷都”之称的地方在哪里？有“陶都”之称的地方又在哪里？【回答】江西景德镇。浙江宜兴。【讲述】对。景德镇所烧制的薄胎瓷器被誉为：“洁如玉、明如镜、薄如纸、声如磬。”可见有多么的

4、精致了。【板书】1.传统上陶器、瓷器是指所有以粘土为主要原料（Al2O3·2SiO2·2H2O）与其它天然矿物原料经过粉碎、成型、煅烧等过程制成的各种制品。广义上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。【投影】盐山中学李龙中15130816636手工制造陶瓷的过程（根据图讲解）【板书】2.手工制陶瓷过程：混合→成型→干燥→烧结→冷却→陶瓷器【过渡】下面我们来学习生活中随处可见的材料——玻璃【板书】二、形形色色的玻璃【阅读】请同学们阅读课本P93有关玻璃的内容，并回答下列问题：1.

5、生产玻璃的主要原料是什么？2.生产条件是什么？主要的化学反应方程式是什么？3.普通玻璃的主要成分是什么？【板书】1.生产玻璃原料：石英砂、碳酸钠、碳酸钙2.反应条件为：高温反应方程式为：====高温====高温Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑3.普通玻璃的主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2【讲述】在原料中SiO2用量较大，普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔化在一起得到的物质，主要成分是SiO2。反应中产生大量的C

6、O2气体。熔化的玻璃料比较粘稠，如果CO2不能顺利排出，玻璃表面会出现少量的气泡。因此，生产过程中要不断搅拌玻璃，以排出CO2气体。【提问】玻璃是晶体吗？【解答】玻璃不是晶体。因为晶体的外表特征是有一定的、整齐的、有规则的几何外形（当然，构成晶体的那个最小的单元是我们肉眼看不见的），它有固定的熔点。而玻璃是介于结晶态和无定形态之间的一种物质状态，我们把它叫做玻璃态。【板书】2.玻璃态物质：短程有序、远程无序，没有一定的熔点，而是在某一温度范围内逐渐软化变为液态。【展示一小块普通玻璃】【提问】大家看

7、，这是一块普通玻璃，当我们把若干块普通玻璃叠加，或从侧面看这块玻璃时，它都是绿色的。为什么？【回答】因为原料中混有二价铁的缘故。【展示一块红色玻璃，一块蓝色玻璃】【提问】它们和我刚才取的那块普通玻璃的颜色不一样，是什么造成了它们的这种差别呢？【回答】是因为在制造玻璃的过程当中，加入了金属氧化物。在红色玻璃中加的是氧化亚铜(Cu2O)，在蓝色玻璃中加的是氧化钴(Co2O3)。【总结】盐山中学李龙中15130816636很好。也就是说在制造玻璃的过程中，当我们加入某些金属氧化物时（如二氧化锰、二氧化锡

8、等），会使玻璃呈现不同的颜色。【过渡】玻璃的品种繁多，除了普通玻璃外，还有特种玻璃。它们的特性和用途与普通玻璃有什么不同呢？【投影】　　　　　　　　　几种玻璃的特性和用途种类特性用途普通玻璃在较高温度下易软化窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等石英玻璃膨胀系数小，耐酸碱，强度大，滤光化学仪器；高压水银灯、紫外灯等的灯壳；光导纤维、压电晶体等有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）高度透明、机械强度高、质轻、易加工飞机上用作座舱盖、风挡和弦窗、人工角膜、电视和雷达的屏幕、仪器和设备的防护罩玻璃纤维（玻璃钢）