第三节　玻璃、陶瓷和水泥教学目标设计

第三节«玻璃、陶瓷和水泥»教学设计

设计人：陈凯利

学科：化学

年级：高中（选修1）

时间：2018.5.28 课题：第三章第三节玻璃、陶瓷和水泥

知识

教

学

目

的

与

技能

过程

与

方法

情感

态度

价值观

重

点

难

点

课型：新授课

1、知道陶瓷和水泥的主要成分、生产原料和用途

2、知道陶瓷和水泥的性能

以陶瓷为例认识物质的组成、结构、性能和用途之间的关系

通过了解陶瓷和水泥的广泛应用，认识化学是材料科学发展的基础，以及化学科学的发展对提高人类生活质量所起的积极作用，激发学习化学的兴趣。

水泥的主要成分和使用注意事项，

初步建立物质的组成和反应条件对性能和用途有很大的影响等基本观念

第三节

玻璃、陶瓷和水泥

一、玻璃

1、生产玻璃原料：

主要反应：

成分：

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。

3、玻璃分类：

板

书

设

计

（1）钢化玻璃：普通玻璃在电炉里加热软化后急速冷却而成的。

（2）特种玻璃：石英玻璃、光学玻璃、玻璃纤维、钢化玻璃等。

（3）有色玻璃：在制造玻璃的过程当中，加入了金属氧化物

（4）变色玻璃：卤化银见光分解，稍暗一点的地方，在氧化铜催化剂的促进下，银和卤素重新化合，生成卤化银，

二、陶瓷(ceramics) 1、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。

1．混合

○2．成型

○3．干燥

2、手工制陶瓷过程：○4．烧结

○5．冷却

○6

．陶瓷器

○1

3、彩釉：

陶瓷种类、用途及“新型陶瓷”在生活中的应用。

三、水泥(cement) 1、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、水泥的标号及钢筋混凝土。

教学过程

教学环节

导入新课

教师活动

人工吹制玻璃器皿图

1、玻璃中含有什么物质？

2、玻璃器皿为何能通过人工吹制方法制得？

[板书]第三节

玻璃、陶瓷和水泥

新课

一、玻璃

[活动1]让学生阅读课本P54有关玻璃的内容，完成玻璃的反应条件、成分等知识表格。

主要用料

反应玻璃窑中发成

分

让学生阅

读课本

P54有关

玻璃的内

容，完成

玻璃的反

应条件、

成分等知有针对性识[活动地让2] 讨论学生交流探究进行玻璃的原探究，培养料、成分、学生特性、是观察、否是晶比较、体、分类、归纳能力。

用途等知

识。

[活动1]学生活动

设计理由

创设

情境观察思考

激趣

设疑

条件

生的主要反应

[问题]：

为什么制取氟化氢气体或盛放氢氟酸时不能用玻璃容器？

［演示实验］把玻璃管拉成两支尖嘴管。

观察现象，思考

［问题］看起来晶莹透明的玻璃是不是晶体呢？评价下面四个同学的的观点

（生甲）是。晶体都能反光，玻璃也能反光，所以是；

（生乙）是。因为玻璃是一个规则的形体，看起来也是亮晶晶的；

（生丙）不是。晶体都有规则的几何形状，玻璃没有；

（生丁）不是。晶体都有固定的熔点，而玻璃没有。

［归纳］1、玻璃不是晶体，叫做玻璃态。

2

（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。）

2、它的结构特点是：“短程有序、远程无序”

玻璃态物质没有一定的熔点，而是在某一温度范围内逐渐软化变为液态。

（因为它的粒子不像晶体那样有严格的空间排列，但又不像无定形体那样无规则排列，从小范围来看，它有一定的晶型排列；从整体来看，却像无定形的物质那样是无晶形的排列规律。所以是“短程有序、远程无序”。而且玻璃态物质没有一定的熔点，而是在某一温度范围内逐渐软化变为液态。）

[观察思考]普通玻璃

1、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？

因为原料中混有二价铁的缘故。

2、观察思考红色玻璃和块蓝色玻璃

［思考］它们和普通玻璃的颜色不一样，是什么造成了它们的这种差别呢？

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)。

［小结］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。

3、根据生活经验，说一说普通玻璃的优点和缺点是什么？

玻璃的透光性能好，但易碎，并且易伤人。用玻璃制成的物品美观，但就是不结实，如窗户上的玻璃，很容易被打破。玻璃不耐热，开水都能把它炸裂

［投影展示］

让学生理解玻璃的分类和不同种类玻璃的特性和用途，实现从化学走向社会的教学理念。

3

［投影］学生讨论完成几种玻璃的特性和用途的表格

种

类

普通玻璃

石英玻璃

在较高温度下易软化

窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等

膨胀系数小，耐酸碱，化学仪器；高压水银灯、强度大，滤光

紫外灯等的灯壳；光导纤维、压电晶体等

透光性能好，有折光和色散性

眼镜片；照相机、显微镜、望远镜用凹凸透镜等光学仪器

耐腐蚀、不怕烧、不太空飞行员的衣服、玻特 性

用 途

光学玻璃

玻璃纤维

导电、不吸水、隔热、璃钢等

吸声、防虫蛀

耐高温、耐腐蚀、强运动器材；微波通讯器钢化玻璃

度大、质轻、抗震裂

材；汽车、火车窗玻璃等

［观看多媒体归纳］

钢化玻璃、玻璃纤维、变色玻璃、光学玻璃（又称铅玻璃）的制取过程。

[板书]3、钢化玻璃：普通玻璃在电炉里加热软化后急速冷却而成的。

特种玻璃：石英玻璃、光学玻璃、玻璃纤维、钢化玻璃等。

有色玻璃：在制造玻璃的过程当中，加入了金属氧化物

变色玻璃：卤化银见光分解，稍暗一点的地方，在氧化铜催化剂的促进下，银和卤素重新化合，生成卤化银，

4

[投影]陶瓷图片：

瓷器是中华文明的象征激发

学生爱国

二、陶瓷(ceramics)

[介绍]

瓷器是中华文明的象征。在许多拉丁语系国家中，主义情“瓷器”和“中国”都以“CHINA”这同一种字母拼音表示。

怀。

[问题]1、我国素有“瓷都”之称的地方在哪里？“陶都”

之称的地方在哪里？（江西景德镇。浙江宜兴）

[问题]2、传统上陶瓷是指所有以（ ）为主要原料？广义上陶瓷是用（ ）制造的无机非金属固体材料和制品的通称。

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。”

1．混合

○2．成型

○3．干[问题]3、手工制陶瓷过程：○4．烧结

○5．冷却

○6

．陶瓷器

燥

○

学生阅读多媒体内容，归纳陶瓷的主要产地，制作工艺等知识

[投影]手工制造陶瓷的过程（根据图讲解）

[板书] [展示]一外观美丽的陶瓷制品

[投影]彩釉的初步知识：

[投影]陶瓷种类及用途————彩釉

［问题］4在普通釉料中加入不同的金属元素，炼制时的

有针对性地让学生进行探究，培养学生观察、比较、归纳能力。

有针对性地让学生进行探究，培养学生5

空气用量不同，都会影响彩釉的颜色。这对你有什么启示？

陶瓷烧制时发生了复杂的化学反应。一方面，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学生阅读教材归纳彩釉的]彩釉的初物（组成不同），不同的金属氧化物颜色不同；另一方面，步知识和炼制时空气用量不同（反应条件不同），得到金属离子的氧化态不同，因此颜色也不同。

［问题］5阅读教材的“教学视野”完成下表掌握“新型陶瓷”在生活中的应用。

陶瓷种类

高温陶瓷

压电陶瓷

透明陶瓷

超导陶瓷

制作彩釉应注意的事项。

特点

用途

学生阅读教材的“教学视野”完成下表掌握“新型陶瓷”在生活中的应用。

观察、比较、归纳能力。

三、水泥(cement)

学生阅读

教材完成[过渡]

水泥是一种非常重要的建筑材料，下面我们学习有关水泥水泥的有关知识

的成分、阅读教材完成下表

性质、用水泥的主水泥的性用途

使用注意

途和使用要原料

质

水泥的注意事项等知识表

有针对性地让学生进行探究，培养学生观察、比较、归纳能力。

6

[归纳] 1、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——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。

建筑用粘合剂——水泥沙浆的成分是水泥、沙子和水的混合物。混凝土是由水泥、沙子和碎石混合而成。目前，我国已成为世界上生产和使用水泥制品最多的国家。

2、水泥的标号及钢筋混凝土。

［思考与交流］1、你认为水泥在储存和运输过程中应注意什么？

水泥具有水硬性，跟水掺和、搅拌并静置后容易凝固变硬。水泥的吸水能力很强，能吸收空气中的水分并与之发生反应而硬化变化变质。因此，水泥在储存和运输过程中要注意防水、防潮。装有水泥泥浆的专用运输车不断旋转就是为了防止静置凝固

3、水泥的硬化需要一段时间。查阅资料，说明水泥的使用方法和注意事项

（1）注意防水、防潮，一定要在保持期内使用

（2）所用的水泥的强度等级要符合要求

（3）水泥运输和使用时要注意防止粉尘污染，散装水泥要用专用车辆运输。

（4）加入的水应选用洁净的淡水，不得含有油脂类和糖类物质

（5）拌合后的混凝土应及时浇筑，放置时间不应超过2小时，严禁将已终凝的混凝土重新拌合使用。

（6）混凝土浇筑后应及时养护，保持混凝土湿润。夏季高温季节要注意防止阳光曝晒，增加浇水养护次数；冬季低温季节应采取保温措施，避免混凝土受冻。养护时间一般不得少于7天。

（7）要与砂石、钢筋、外加剂等辅助材料合理搭配、正确使用。

课堂小结：

板书内容

1、高岭土可表示为Al2Si2Ox(OH)y，其中x、y的值分别是（

）

目标检测

A．7、2 B．5、4 C．6、3 D．3、6 2、下列各组物质的主要成分都是硅酸盐的是（

）

7

A．石英玻璃 B．光学玻璃 C．陶器和瓷器 D．地壳和半导体材料

3、磷酸钙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

（

）

A．耐高温特性 B．电学特性 C．光学特性 D．生物功能

4、目前有多个国家的大汽车公司试制无冷却式陶瓷发动机汽车。我国在1990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的（

）

A．氧化铝陶瓷 B．氮化硅陶瓷 C．光导纤维 D．玻璃纲

5、下列说法正确的是（

）

A．二氧化硅是酸性氧化物，它可以与强碱反应但不能跟任何酸反应

B．依据SiO2＋CaCO3 == CaSiO3＋CO2↑的反应，可以推知硅酸的酸性比碳酸强

C．二氧化碳气体通过硅酸钠溶液中不可以制得硅酸

D．二氧化硅可以用来制取光导纤维

6、生石灰中往往含有杂质CaCO3和SiO2，要检验是否存在这两种杂质，最好选用（

）A．水 B．盐酸 C．硫酸 D．烧碱溶液

7、有关材料用途的说法不正确的是

A．氧化铝陶瓷可用做高压钠灯 B．氮化硅陶瓷可用做陶瓷发动机的材料

C．光导纤维可用做遥测遥控、照明等 D．氧化铝陶瓷可用做半导体材料

8、用氧化物的形式表示下列硅酸盐的组成：（

）

（1）高岭石Al2(Si2O5)(OH)4可写成： （2）正长石KAlSi3O8可写成： （3）滑石Mg3Si4O10(OH)2可写成： （4）钙沸石CaAl2Si3O10•3H2O可写成： 9、石灰石在自然界中存量丰富，它是许多工业的主要原料之一，但制取下列物质不需要石灰石的是（

）

A．制玻璃 B．制陶瓷 C．制水泥 D．制漂白粉

10、下列对制取水泥和玻璃的共同特点的叙述中，错误的是（

）

A．生产设备相同 B．原料中均有石灰石

C．反应都在高温下进行 D．发生的都是复杂的物理化学变化

11、下列有关物质与其用途（括号内为其用途）不相对应的是（

）

A．SiO2（制光纤） B．Si和Ge（半导体材料）

C．钢化玻璃（汽车窗玻璃） D．氮化硅陶瓷（制导热剂）

8

9