第三节　玻璃、陶瓷和水泥优质课一等奖

玻璃 陶瓷

水泥教学设计

一、教学目标

1.知道玻璃、陶瓷和水泥的主要化学成分、生产原料及用途。

2.了解光导纤维和高温结构陶瓷等新型材料的性能与用途。

3.激发学生学习化学的兴趣，使学生对化学与生产、生活实际的联系有进一步认识。

4.感受化学在生活生产中的重要地位，培养学生关注社会的意识和责任感。

二、过程与方法

通过对玻璃、陶瓷知识的教学，培养学生的自学能力、对新信息的加工、思维能力、分析能力、总结归纳能力和表达能力。

三、. 教学重点/难点

教学重点：玻璃、陶瓷和水泥的制备原料和主要反应原理。

教学难点：玻璃、陶瓷和水泥的成分及制备过程

四、教学方法

指导阅读法

归纳总结

教学用具：教学课件

五、教学过程

【新课引入】高一第一章我们学习了常用化学仪器，我们来说说有哪些仪器？（烧杯、试管、量筒、酒精灯、坩埚、蒸发皿等等）。下面我们来了解这些仪器的成分以及它们的制备。

【板书】

玻璃、陶瓷和水泥

【思考与讨论】

1、制造玻璃的主要原料和设备是什么？ 2、玻璃窖中主要发生了哪些反应？

3、玻璃的主要成分是什么？

【老师】给同学们几分钟时间带着以上问题来阅读完玻璃这小节，阅读完请同学来归纳总结。

【板书】 一、玻璃

1、普通玻璃的主要原料：纯碱（Na2CO3）、石灰石（CaCO3）、石英（SiO2）

2、反应原理：复杂的物理、化学变化。主要反应：

Na2CO3+SiO2=== Na2SiO3+CO2↑

CaCO3+SiO2=== CaSiO3+CO2↑

3、主要成分：硅酸钠(Na2SiO3)、硅酸钙(CaSiO3)、二氧化硅(SiO2)（用量大）

【思考】看起来晶莹透明的玻璃是不是晶体呢？请大家思考后回答，说出判断的依据。

【讲解】

事实上，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】 4、玻璃态：没有一定的熔点而在某一温度范围内逐渐软化的物质。

阅读课课本，来了解几种常见玻璃性能与用途。

5、几种常见玻璃性能与用途：

成分

硼硅酸盐玻璃

光学玻璃

：过量的SiO2加入PbO 或加入B2O3。

膨胀系数小、透光性能好、化学稳定性折光率高

好，更耐高温和耐化学腐蚀

有色玻璃

蓝色(Co2O3) 金属氧化物

使玻璃呈现特征颜色

钢化玻璃

普通玻璃在钢化炉里加热软化

机械强度大、抗震烈、不易破碎；碎块无棱角

性能

用途

高级化学仪器

眼镜片、照相工艺玻璃制品

汽车或火车车机、望远镜和窗

显微镜中的透镜等光学仪器

练一练

1.下列关于玻璃的叙述正确的是（

）

A.制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英

B.普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅

C.玻璃是几种成分熔化在一起的晶体

D.玻璃是硅酸钠盐，有一定的熔点

2.与普通玻璃具有相同组成的是（ ）

A、光学玻璃 B、有色玻璃 C、钢化玻璃 D、有机玻璃

【板书】二、陶瓷

【提问】我国素有“瓷都”之称的地方在哪里？“陶都”之称的地方在哪里？

【讲述】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。”可见有多么的精致了。

【讲述】传统上陶瓷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。

【板书】1、制造陶瓷的主要原料：黏土（主要成分可表示为Al2O3.2SiO2.2H2O）

【讲述】看图讲解制造陶瓷的过程

【板书】 2、陶瓷的制备过程：混合→成型→干燥→烧结→冷却→陶器

拓展1 、

一般烧制的陶瓷制品，表面比较粗糙，而且有不同程度的渗透性。为什么日常生活中的许多陶瓷制品，表面光滑、不渗水，而且色彩丰富，非常漂亮。

彩釉：在普通釉料中加入一些重金属离子即可制得。

拓展2、在普通釉料中加入不同的金属元素，烧制时的空气用量不同，都会影响彩釉的颜色，这对你有什么启示？

在普通釉料中加入不同的金属元素，烧制时生成不同的金属氧化物，不同金属氧化物的颜色不同；同时烧制时空气用量不同，得到金属离子的氧化态不同，颜色也不同

【板书】 3、陶瓷的性能：耐高温、抗氧化、耐酸碱腐蚀、耐磨损、绝缘、易成型等

【讲述】日常生活中的生活餐具、电器绝缘瓷、实验室坩埚和蒸发皿等都是陶瓷制品。一些耐高温、耐高压的新型陶瓷被用来代替钢材使用。所以陶瓷被广泛应用于生活和生产中。

【总结】回忆这节课所学的内：要掌握制造普通玻璃的原料、成分及原理，还有几种常见玻璃性能与用途；要掌握制造陶瓷的主要原料和制备过程及陶瓷的性能。

【板书】三

、

水泥

1、以石灰石和黏土为主要原料，经研磨、混合后在水泥回转窑中煅烧，然后加入适量的石膏，并研成细粉就得到普通的硅酸盐水泥。这种水泥的主要成份是硅酸二钙2CaO·SiO

2、硅酸三钙3CaO ·SiO 2 、铝酸三钙

3CaO·Al 2 O 3 ,加入石膏的目的是为了延缓水泥的硬化。

2、水泥的吸水性很强，能吸收空气中的水份并与之发生化学反应，所以不能长期存放，即使短期存放也要注意防潮。一般水泥的保质期是三个月

3、水泥、砂子和水的混合物叫水泥砂浆，使建筑用黏合剂，可把砖、石等黏合起来。水泥、砂子和碎石的混合物叫做混凝土。

【板书】四、

玻璃和陶瓷的新发展

1.光导纤维：简称光纤。

从高纯度的SiO2熔融体中，拉出直径约为100μm 的细丝，就得到石英玻璃纤维，其传导光的能力非常强，所以又称光导纤维，简称光纤。

（1）成分：SiO2（石英玻璃）。

（2）用途：制作光缆，能同时传输大量信息。光缆的抗干扰能力好、通信质量高、能防窃听。光缆的质量小而且细，耐腐蚀，铺设也很方便，因此是非常好的通信材料。还用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控和照明等方面。

（3）光缆的性能：抗干扰性能好，通信质量高，能防窃听，质量小而且细，耐腐蚀。

2.高温结构陶瓷。

（1）随着科学技术的发展，人们研制出了许多有特殊功能的陶瓷，如超硬陶瓷、高温结构陶瓷、生物陶瓷、超导陶瓷等，使陶瓷的用途不断扩展。

（2）高温结构陶瓷的类别：主要有氮化硅（Si3N4）陶瓷、氧化铝（Al2O3）陶瓷、碳化硅（SiC）陶瓷和二氧化锆（ZrO2）陶瓷。

练一练

3.下列物质中属于纯净物的是

A.Na2CO3·10H2O B.水泥 C.纯净的盐酸 D.普通玻璃

4.下列叙述正确的是

A.酸均不能与酸性氧化物反应 B.玻璃、陶瓷、水泥容器都不能贮存氢氟酸

C.石灰抹墙、水泥砌墙过程的硬化原理相同

D.石灰窑、玻璃熔炉出来的气体主要成分相同

5.与普通玻璃相比具有相同组成的是

A.钢化玻璃 B.光学仪器玻璃 C.石英玻璃 D.有色玻璃

4.下列物质有固定熔点的是

A.水泥 B.玻璃

C.Na2O·SiO2 D.水玻璃

6.熔融烧碱应选用的器皿是

A.石英坩埚 B.生铁坩埚 C.普通玻璃坩埚 D.陶瓷坩埚 六、课堂小结

1.知道玻璃、陶瓷和水泥的主要化学成分、生产原料及用途。

2.了解光导纤维和高温结构陶瓷等新型材料的性能与用途。

七、作业布置 课本60习题1-4

板书设计 玻璃、陶瓷和水泥

一、玻璃

1、普通玻璃的主要原料：纯碱（Na2CO3）、石灰石（CaCO3）、石英（SiO2）

2、反应原理：复杂的物理、化学变化。主要反应：

Na2CO3+SiO2=== Na2SiO3+CO2↑

CaCO3+SiO2=== CaSiO3+CO2↑

3、主要成分：硅酸钠(Na2SiO3)、硅酸钙(CaSiO3)、二氧化硅(SiO2)（用量大）

4、列表比较几种常用玻璃

二、陶瓷

1、制造陶瓷的主要原料：黏土（主要成分可表示为Al2O3.2SiO2.2H2O）

2、陶瓷的制备过程：混合→成型→干燥→烧结→冷却→陶器

3、彩釉：在普通釉料中加入一些重金属离子即可制得。

4、陶瓷的性能：耐高温、抗氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、绝缘、易成型等

三、水泥

1、以石灰石和黏土为主要原料

2、这种水泥的主要成份是硅酸二钙2CaO·SiO2硅酸三钙3CaO ·SiO 2 、铝酸三钙

3CaO·Al 2 O 3 ,等

四、玻璃和陶瓷的新发展

1.光导纤维

2.高温结构陶瓷