第三节　玻璃、陶瓷和水泥教学教案设计

功能各异的非金属材料

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

教学方法：展示实、图片、谈话、讲述、讨论探究

教学过程：

第一课时

生活中的硅酸盐材料

【导入新课】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、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。

【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。”可见有多么的精致了。

【板书】陶器、瓷器的原料是

粘土（Al2O3·2SiO2·2H2O）

【过渡】下面我们来学习生活中随处可见的材料---玻璃

【提问】玻璃中含有什么物质？玻璃器皿为何能通过人工吹制方法制得？

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【板书】二、形形色色的玻璃

【板书】1、生产玻璃原料：石英砂、碳酸钠、碳酸钙

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CO2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。

【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，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】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？

【讲述】刻花玻璃---氢氟酸（HF）对玻璃具有腐蚀作用，可用于在玻璃上雕刻各种精美图案，也可用于在玻璃仪器上标注刻度及文字。

SiO2

+

4HF==SiF4↑

+

2H2O 【过渡】水泥是一种非常重要的建筑材料，下面我们学习水泥的有关知识。

【板书】三、硅酸盐水泥

【阅读】P96-97有关硅酸盐水泥内容，（包括“检索咨询”栏目---水泥的硬化）并填写下表。

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【板书】1、硅酸盐水泥主要原料：粘土、石灰石、石膏（适量）

主要成分：硅酸三钙：3CaO·SiO2 硅酸二钙：2CaO·SiO2铝酸三钙：3CaO·Al2O3 主要性质：水硬性

2、硅酸盐水泥生产过程：

【小资料】硅酸盐水泥一般生产过程通常概括为“二磨一烧”，可分为三个步骤：

（1）生料制备。即将石灰质原料、粘土质原料与少量校正原料经破碎后按一定比例配合、磨细并调配为成份合适、量质均匀的生料。

（2）熟料煅烧。即将生料放在水泥窑内煅烧至部分熔融以得到以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料。

（3）水泥粉磨及出厂。即将熟料加入适量石膏、混合材或添加剂共同磨细为水泥，并包装出厂。

生产工艺流程图：

石灰石、黏土

粉碎，调和

高温煅烧

磨碎

水泥

石膏

【讲述】由上表可以看出，水泥最主要的性质是水硬性。即跟水混合搅拌并静置后，很容易凝固变硬，由于水泥具有这一优良特性，被用作建筑材料。又由于它在水中也能硬化，因此是水下工程必不可少的材料。

【本课小结】略

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