第三节　玻璃、陶瓷和水泥教案板书设计

《选修一

第三章

第三节

玻璃、陶瓷和水泥》 教学设计

大城一中 高萌萌

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。另外，本节内容也是进行爱国主义教育和环保教育的理想材料。

学情分析

对于已经进行了一年新课程学习的学生，在学习选修教材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》这一章的教学内容正是对理论联系实际、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

知识目标：1、掌握制造玻璃的主要原料、主要成分及反应原理；

2、初步了解几种常见玻璃的性能与用途；

3、掌握制造陶瓷的主要原料；了解陶瓷的制作过程和用途。

4、了解光导纤维和高温结构陶瓷的特性及用途。

能力目标：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。

情感目标：1、体会化学对人们的生产和生活的巨大贡献，激发学习的热情；

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、使学生充分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学和社会发展中所起的重要作用，激发热爱科学，努力学习的热情。

教学重点:玻璃、陶瓷和水泥的原料、主要反应和主要成分

教学难点：玻璃、陶瓷和水泥的生产原理和过程

学时：第一学时

教学用具

演示PPT,有关实验仪器和相关视频

教学方法 展示图片，播放视频，引导思考，讨论探究

教学过程

【导入】（教师准备预案）通过向学生展示常见的化学玻璃实验仪器，引出本课所学内容，三大传统无机非金属材料，并从玻璃开始展开学习。

【教师活动】同学们在日常生活中接触过哪些玻璃制品？

【学生活动】共同回答日常生活中接触过哪些玻璃制品，如：水杯、花瓶等。

（多媒体展示各种玻璃制品）

【板书】一、玻璃

【教师活动】教师播放人工吹玻璃的小视频，激发学生学习兴趣，引发学生思考。

【教师提问】教师分别提问

1、玻璃为什么没有固定的熔点？

2、玻璃为什么可以被人工吹制成形状不同的制品？

【学生活动】小组交流讨论

提示：普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔化在一起所得到的物质。这种物质不是晶体，称作玻璃态物质。玻璃没有一定的熔点，而是在某个温度范围内逐渐软化，在软化状态时，可以被吹制成任何形状的制品。

【教师点评】点评和总结学生讨论结果。（准备预案）

【教师讲解】多媒体呈现基本内容。

【板书】一、玻璃

1、原料:纯碱、石灰石和石英

2、反应原理: 原料在玻璃窑中熔融后发生比较复杂的物理变化、化学变化

主要反应:

3、普通玻璃主要成分:Na2SiO3、 Ca2SiO3、SiO2

【交流与思考】1.为什么碱性试剂如NaOH溶液、Na2CO3溶液不能用带玻璃塞的试剂瓶存放？

【学生活动】小组代表回答

提示：因为碱性试剂能与玻璃塞的主要成分SiO2反应：2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O，Na2SiO3具有黏合性，将瓶塞和试剂瓶黏结在一起。

2.为什么玻璃试剂瓶不能盛放氢氟酸？

【学生活动】小组代表回答

因为氢氟酸能与玻璃中的SiO2反应，4HF＋SiO2 =SiF4＋2H2O 【过渡】多媒体展示张家界玻璃栈道的美丽图片，激发学生学习兴趣，并引起后面的几种特殊性能的玻璃的学习。

【教师拓展】介绍几种特殊性能的玻璃

【教师提问】

1、钢化玻璃与普通玻璃成分一样吗？为什么钢化玻璃常用于制造汽车或火车玻璃？(教师引导，学生讨论并代表发言：成分一样，钢化玻璃的机械强度比普通玻璃大4—6倍，抗震烈，不易破碎，一旦破碎碎块没有尖锐的棱角，不易伤人，，因此，常用来制造汽车或火车的车窗等。）

2、同学们熟悉的另一个词——玻璃钢是玻璃吗？它的成分又是什么？

【学生活动】（教师引导，学生答：玻璃钢不是玻璃也不是钢，它是纤维强化塑料，成分为有机物）

【教师点评】点评和总结学生讨论结果。（准备预案）

【当堂练习】熔融烧碱应选用的器皿是( ) A.

石英坩埚 B.普通玻璃坩埚 C.生铁坩埚 D.陶瓷坩埚

【设计意图】从本章学习的内容《探索生活中的材料》出发引出玻璃和陶瓷，结合常见的化学实验玻璃仪器，并让学生回忆生活中常见的玻璃制品，使学科内容更贴近学生的生活实际，然后，播放人工吹玻璃的小视频，激发学生学习的兴趣。对教材中提到的相关内容进行必要的介绍。

【过渡】中国用英语怎么说？(China)——陶瓷教师提问并引导学生，陶瓷与中国有什么关系？

早在东汉时期，古人就在昌南（现在的景德镇）建造窑坊，烧制精美陶瓷，深受欧洲人喜欢。十八世纪以前，欧洲人还不会制造瓷器，中国陶瓷大量出口欧洲。欧洲人谈到China的时候，往往联想到China(中国)是china(瓷器)之乡。后来，欧洲人就把中国也叫作China。

接下来，我们共同学习第二块内容——陶瓷

【板书】二、陶瓷

【教师活动】多媒体投影基本内容

【板书】二、陶瓷

1、主要原料:黏土

(主要成分可表示为Al2O3．2SiO2．2H2O)。

2、传统生产过程: 混合、成型、干燥、烧结、冷却、陶器

3、主要性能：具有抗氧化性、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等许多优点。

【教师拓展】釉料――金属及其化合物

使陶瓷表面光滑,不渗水,具有丰富的色彩。釉料金属元素与彩色陶瓷

【过渡】接下来，我们学习最后一种传统的无机非金属材料——水泥

【板书】三、水泥

多媒体投影基本内容

【板书】三、水泥

1、主要原料:石灰石和黏土，辅助原料:石膏，其作用是延缓水泥的硬化

2、主要设备:水泥回转窑

3、主要成分:硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸酸钙

4、主要性能:水硬性(与水掺和、搅拌并经静置后很容易凝固变硬) 【教师提问】水泥在储存和运输的过程中，需要注意什么？（学生答：防水，防潮）

【教师补充】主要用途:建筑、修路。

如:水泥砂浆:水泥、沙子和水的混合物。

混凝土:水泥、沙子和碎石的混合物。

钢筋混凝土:混凝土中加入钢筋网、钢板或纤维而构成的一种复合材料。（因为水泥的热胀系数几乎与钢铁一样，所以混合在一起用于修筑高强度建筑。）

【当堂练习】

根据水泥、玻璃和陶瓷的生产过程，总结出硅酸盐工业的一般特点是(

) ①原料一定是含硅元素的物质

②生成物是硅酸盐

③反应条件是高温

④发生复杂的物理、化学变化

A．①和②

B．①②③

C．①③④

D．①②③④

【过渡】随着科技水平的不断发展，为了不断满足人们生活、生产的要求，玻璃和陶瓷也有了新的发展。

【板书】玻璃和陶瓷的新发展

1、光导纤维――简称:光纤(SiO2)

2、新型陶瓷

【多媒体演示，教师讲述】

（1）随着科学技术的发展，人们研制出了许多有特殊功能的新型无机非金属材料，如超硬陶瓷、高温结构陶瓷、生物陶瓷、超导陶瓷、光导纤维等，使材料更好地服务于人类。

3、光导纤维

优点：①信息容量大②抗干扰性能好,不发生电辐射,通讯质量高,能防窃听③光缆质量小而且细,不怕腐蚀,铺设方便。

用途:在通讯技术中的运用，还用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控照明等许多方面。

【当堂练习】

1.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

2.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）

【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。

【课后习题】

练习册152页1-4

【板书设计】

一、玻璃

1.原料:纯碱、石灰石和石英

2.反应原理:

主要反应:

3.普通玻璃主要成分:Na2SiO3、 Ca2SiO3、SiO2

二、陶瓷

1.主要原料：黏土

2.主要成分：硅酸盐

三、水泥

1.主要原料：:石灰石和黏土，辅助原料:石膏

2.主要成分：硅酸盐

四、玻璃和陶瓷的新发展

1.高温结构陶瓷

2.光导纤维