第三节　玻璃、陶瓷和水泥教学设计

第三章

探索生活材料

3 玻璃、陶瓷和水泥(第一课时) 教学设计

开平市风采华侨中学

王永华

教材分析：本节教学内容为新课标人教版高中化学选修1第三章《探索生活材料》第三节《玻璃、陶瓷和水泥》，本节教材的特点是密切联系生产和生活实际，联系新科技知识，是学生接触比较多的材料，结合实际所见再通过教材介绍，可以使学生对这些材料有更深的认识。玻璃和陶瓷等材料的新发展，在许多高科技领域有广泛的应用。教材将这些内容介绍给学生，可以使学生更充分地认识到科学技术在现代社会中的重要性，特别是化学在现代科技和社会发展中所起的重要作用。

学生分析：对于高二文科班的学生，在学习选修内容时已经掌握一定的化学学习和化学研究的基本方法。同时《探索生活材料》这一章的教学内容又是对理论联系实际、方法运用于实践的直接体现。金属材料的学习又为学生学习玻璃、陶瓷等的学习提供了有效的借鉴，并且学生对玻璃、陶瓷这些生活常见的材料已有一定的了解，所以学生学习《玻璃、陶瓷和水泥》这节内容时，应该有一定的知识基础且有合理的讨论方法。因此，在教学中采用阅读、讨论、总结的教学模式，以学生为主体，充分发挥学生的积极主动性，在新课程理念的指导下，使教学达到理想的效果。

教学目标

知识与技能：1、

知道玻璃和陶瓷的主要化学成分、生产原料及其用途。

2、

初步了解几种常见玻璃的性能与用途。了解陶瓷的制作过程和用途。

过程与方法：

1、通过问题探究、讨论探究等方法，学会自主学习。

2、通过不同性能玻璃的学习，认识物质的组成、性能与用途之间的关系。

情感、态度与价值观：

1、使学生认识到化学在现代社会、现代科技中的重要作用。激发热爱科学，努力学习的热情。

2、我国陶瓷、玻璃等硅酸盐产品的产量是世界领先的，以此激发学生的爱国热情和民族自豪感；

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。

教学重点：

1、玻璃的主要成分和生产原理；陶瓷主要制备原料及制备过程。

2、以玻璃为例认识物质的组成和反应条件对性能和用途的影响。

教学难点：

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。

教学方法

：指导阅读法

归纳总结、讨论的教学方法

教学过程

【导入】讨论: 在日常生活中接触过哪些玻璃制品? 【学生回答】（学生分组讨论，组员代表发言）

【教师点评】（多媒体展示各种玻璃制品）

【板书】3 玻璃、陶瓷和水泥

阅读教材P54～55有关玻璃的内容，并思考下列问题。 1、制造玻璃的主要原料是什么？

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？

4、玻璃为什么可以被人工吹成不同形状的制品？

【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。

【讨论】这四幅图中的几种玻璃是如何制的？各有什么特性和用途？

5、几种常见玻璃性能与用途: a、硼硅酸盐玻璃:过量的SiO2或加入B2O3。性能:膨胀系数小、化学稳定性好，更耐高温和耐化学腐蚀(用途: 高级化学仪器。

b、光学玻璃:加入PbO。性能:透光性能好、折光率高。用途:眼镜片、照相机、望远镜和显微镜中的透镜等光学仪器

。

c、有色玻璃:蓝色(Co2O3) 红色

(Cu2O) 淡绿色

(FeO)。金属氧化物均匀地分散到玻璃态物质里，使玻璃呈现特征颜色。用途: 工艺玻璃制品。

d、钢化玻璃:方法:普通玻璃在钢化炉里加热软化，取出后再急速冷却。性能: 机械强度大、抗震烈、不易破碎;碎块无棱角。用途: 汽车或火车车窗。

【阅读】

资料卡片—变色玻璃(变色眼镜)。

【板书】

e变色玻璃。

【反馈练习】

1.普通玻璃是 （混合物、纯净物）,玻璃可在一定温度范围内软化，制成工艺品等。这是因为玻璃是一种 物质，没有固定的 。

2.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

C.玻璃是几种

3.工业上制造一般的光学玻璃用到的原料是（ ）

A、硼砂、烧碱、氧化铜、石英砂

B、纯碱、黏土、石英、氧化铜

C、氧化铅、纯碱、石灰石、石英

D、石灰石、纯碱、黏土、硼砂

4.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

5、熔融烧碱应选用的仪器是： （ ）

A、石英坩埚 B、普通玻璃坩埚 C、生铁坩埚 D、陶瓷坩埚

6、过量的泥沙、纯碱和生石灰熔化后生成 ①水泥

②玻璃 ③瓷器 ④混凝土

⑤一种硅酸盐产品 （ ）

A. ①

④ B. ②

⑤ C. ③ D. ②

【讲述】我国早在8000年前便发明了制陶技术，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。

讨论: 同学们在日常生活中接触过哪些陶瓷制品? 【学生回答】（学生分组讨论，组员代表发言）

【教师点评】（多媒体展示各种各种陶瓷制品）

【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, 【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。

阅读教材P55～57有关陶瓷的内容，并思考下列问题。 1、制造陶瓷器的主要原料是什么？了解陶瓷器的制造过程极其性能。

2、对于一般烧制的陶瓷制品，有什么共同的缺陷呢？怎样弥补？

【学生讨论】对思考题进行讨论。

【学生发言】

【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

【视频】陶瓷烧造过程介紹电影（从手工拉坯、上釉到入窑烧造过程）。

【讲述】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。但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。这是因为烧制前在坯体表面涂上一层彩釉的缘故。

【板书】3、彩釉:在普通釉料中加入一些重金属离子即可制得。

【学与问】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？

【讲述】1、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。

2、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】

4、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。

【陶瓷欣赏】

【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。

六、板书设计

3 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、玻璃太物质概念

:没有一定的熔点而在某一温度范围内逐渐软化的物质。

5、几种常见玻璃性能与用途:有色玻璃、钢化玻璃、变色玻璃。

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。七、作业布置

1、举例说明玻璃和陶瓷的新发展。

2、查阅相关资料，就你所接触到的玻璃制品，如化学实验室中的玻璃仪器、变色玻璃和安全玻璃等的成分、性能和用途写一篇小论文，并与同学交流。

八、教学反思