第三节　玻璃、陶瓷和水泥课时教学实录

北大附属实验学校高中化学教师案

化学选修一

使用时间：2019年春期

第三章

第三节

玻璃、陶瓷和水泥 【教学目标】

1.认真阅读教科书，努力完成基础部分的内容；

2.结合学过的知识，通过对比分析，或者阅读资料完成能力部分。

3.课堂上通过合作交流研讨，认真听取同学讲解及教师点拨，排除疑难。

【教学重点】知道玻璃、陶瓷、水泥的主要成分、生产原料、生产原理及用途，了解通过调整玻璃的化学组成，可以制得具有不同性能和用途的玻璃。

【教学难点】通过了解硅酸盐材料的生产原理及其应用，培养学生知识的应用的能力；使学生认识到化学在现代社会重要作用，激发学生学习化学的兴趣

【教学过程】

一、玻璃

[引入]提问思考生活中常见的玻璃制品，展示图片、钢化玻璃以及张家界玻璃栈桥的视频感受中国的“黑科技”的日益强大。阅读教材完成导学案，并观察桌面上的盛装氢氧化钠的试剂瓶、橡胶瓶塞以及玻璃瓶塞讨论出玻璃的物理、化学性质。

1.主要原料是

纯碱Na2CO3、石灰石CaCO3、石英SiO2 。

2.生产设备为 玻璃窑 。

高温

高温

3.发生的主要反应：Na2CO3+ SiO2 = Na2SiO3 + CO2↑

， CaCO3+ SiO2 ==== CaSiO3 + CO2↑。

4.玻璃的主要成分 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2

，它不是晶体，属于

玻璃态物质

，没有一定的熔点，加热到一定温度范围内逐步软化，此时它可以被人工吹制成形状不同的制品。

5.在生产过程中，加入 B2O3 ，可制得高级化学反应容器；加入__PbO_，可制得光学玻璃；加入Co2O3

,可制得_蓝_色玻璃；加入Cu2O可制得__红_色玻璃;而把普通玻璃放入钢化炉中加热，当接近软化温度时，取出急速冷却，即得

钢化

玻璃，常用于制造汽车或火车的车窗。

[过渡]巴黎圣母院的大火导致世界上的又一瑰宝陨落，但是国内出土的“国宝”层出不穷，请学生举例说明。学生发言展示到青花瓷，即下一个课题陶瓷，播放《青花瓷》的音乐并从元明时期的青花瓷开始展示一直到世界八大奇迹之一的兵马俑，感受中国的文化历史，并思考为何有些器皿称为瓷器而有些又称为陶器，阅读教材完成导学案。

二、陶瓷

1.主要原料是

黏土

，其化学式为Al2(Si2O5)(OH)4,用氧化物形式表示是

Al2O3

· 2SiO2

· 2H2O 。

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2.手工制造陶瓷的一般过程为 __混合__、__成型__、__干燥__、_烧结_ 、__冷却_。

[拓展]青花瓷中极品中的极品“雨过天青”和刚刚的音乐不谋而合，说明想要烧制这种瓷器的条件较为苛刻，也就导致了该种瓷器格外的珍贵。

3.在烧结前的胚体上涂加一些彩铀，这样处理的陶瓷制品绚丽多彩，备受人们喜爱。

4.一般说来，陶瓷具有_抗氧化_、_抗酸碱腐蚀_、_耐高温_、_绝缘_、__易成形__等优点。

5.用途：艺术品、餐具、建筑材料、化学仪器等

[过渡]陶瓷的用途之一就是建筑材料，说到建筑材料，必不可少的就是水泥，在刚刚通车的港珠澳大桥以及世界上最大的水力发电站的建设中都用到了水泥（视频展示），那思考建造港珠澳大桥和三峡大坝所用的水泥和平时建筑中的水泥是否相同呢？阅读教材完成导学案。

三、水泥

1.主要原料是_石灰石__ ，___黏土__ 2.生产设备为 水泥回转窑 3.主要成分是_硅酸三钙__、_硅酸二钙_、_铝酸三钙__。水泥具有__水硬性_性。

4._水泥__、__沙子

和 水 的混合物叫水泥砂浆，是建筑用黏合剂，可把_砖、石__等黏合起

来。_水泥_、_沙子_和_碎石_的混合物叫做__混凝土_. [过渡]以上三种我们介绍的传统的无机非金属材料，随着时代的发展，新型的材料不断的产生，教材中介绍了两种新型材料---光导纤维和高温结构陶瓷。

四、玻璃和陶瓷的新发展

1.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__。

2.高温结构陶瓷如 氮化硅 陶瓷制发动机。

[结语]现当代科学技术迅猛发展离不开化学材料的发展进步，引导学生展望未来新材料的使用，鼓励学生努力向前，为未来新材料的发展贡献一份属于自己的力量。

【课后练习】

1.下列各组物质的主要成分都是硅酸盐的是（ C ）

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

2.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

（ D ）

A．耐高温特性 B．电学特性 C．光学特性 D．生物功能

3.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2

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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（ B ）

A．氧化铝陶瓷 B．氮化硅陶瓷 C．光导纤维 D．玻璃纲

4.下列说法正确的是（ D ）

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

5.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（ B ）

A．水 B．盐酸 C．硫酸 D．烧碱溶液

6.有关材料用途的说法不正确的是（ D ）

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

7.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： Al2O3·2SiO2

·2H20 （2）正长石KAlSi3O8可写成： K20·Al2O3

·6SiO2 （3）滑石Mg3Si4O10(OH)2可写成： 3MgO·4SiO2

·H2O （4）钙沸石CaAl2Si3O10•3H2O可写成： CaO·Al2O3

·3SiO2·3H2O

【板书设计】

玻璃、陶瓷和水泥

一、玻璃

1.主要原料

2.反应原理

二、陶瓷

主要原料

三、水泥

主要原料

四、玻璃和陶瓷的新发展

【教学反思】 3

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1.教学观念的反思：《新课程标准》提出“改革课程过于注重知识传授的倾向，强调形成积极主动的学习态度，使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学生会学习和形成正确价值观的过程。”新课程注重追求知识技能、过程方法、情感态度与价值观三个方面的结合，教师教学观念的更新是课程改革成败的关键，所以在新课程付诸实践中教学观念必须新。

2. 教学方法的反思：摒弃传统教学中单一的讲授法，作为化学教师，想方设法使学生近距离感受化学的魅力，多采用学生喜欢的视频、图片，制作精美课件使教学从静态到动态，从枯燥到生动。

3.教学过程的反思：经过精心安排，公开课较为成功，课堂逻辑清晰，效果圆满，师生配合默契，学生通过启发诱导发散思维，高效汲取知识；公开课只有坚持以人为本，正确把握学科特点，遵循教学规律，选择合适教法，才能实现优质高效的目标，扎扎实实推进课程改革的深入。 4

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