玻璃 陶瓷和水泥 教案8

教案課題：第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥（一）授課班級(jí)課時(shí)教學(xué)目的知識(shí)與技能1、知道玻璃的主要成分、生產(chǎn)原料和用途2、知道玻璃的生產(chǎn)原理及玻璃的性能過(guò)程與方法以玻璃為例認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性能和用途之間的關(guān)系情感態(tài)度價(jià)值觀通過(guò)了解玻璃的廣泛應(yīng)用，認(rèn)識(shí)化學(xué)是材料科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)，以及化學(xué)科學(xué)的對(duì)提高人類生活質(zhì)量所引起的積極作用，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣重點(diǎn)玻璃的主要成分和生產(chǎn)原理難點(diǎn)初步建立物質(zhì)的組成和反應(yīng)條件對(duì)性能和用途有很大的影響等基本觀念知識(shí)結(jié)構(gòu)與板書(shū)設(shè)計(jì)第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥一、玻璃1、生產(chǎn)玻璃原料：主要反應(yīng)：成分：2、玻璃態(tài)物質(zhì)：短程有序、遠(yuǎn)程無(wú)序，沒(méi)有一定的熔點(diǎn)，而是在某一溫度范圍內(nèi)逐漸軟化變?yōu)橐簯B(tài)。3、鋼化玻璃：普通玻璃在電爐里加熱軟化后急速冷卻而成的。特種玻璃：石英玻璃、光學(xué)玻璃、玻璃纖維、鋼化玻璃等。有色玻璃：在制造玻璃的過(guò)程當(dāng)中，加入了金屬氧化物變色玻璃：鹵化銀見(jiàn)光分解，稍暗一點(diǎn)的地方，在氧化銅催化劑的促進(jìn)下，銀和鹵素重新化合，生成鹵化銀，二、陶瓷(ceramics)1、傳統(tǒng)上陶瓷是指所有以粘土為主要原料（Al2O3·2SiO2·2H2O）與其它天然礦物原料經(jīng)過(guò)粉碎、成型、煅燒等過(guò)程制成的各種制品。廣義上陶瓷是用陶瓷生產(chǎn)方法制造的無(wú)機(jī)非金屬固體材料和制品的通稱。2、手工制陶瓷過(guò)程：eq\o\ac(○,1)．混合eq\o\ac(○,2)．成型eq\o\ac(○,3)．干燥eq\o\ac(○,4)．燒結(jié)eq\o\ac(○,5)．冷卻eq\o\ac(○,6)．陶瓷器3、彩釉：陶瓷種類及用途：三、水泥(cement)1、水泥主要原料：粘土石灰石(石膏)適量主要成分：硅酸三鈣：3CaO·SiO2硅酸二鈣：2CaO·SiO2鋁酸三鈣：3CaO·Al2O3主要性質(zhì)：水硬性2、水泥的標(biāo)號(hào)及鋼筋混凝土。教學(xué)過(guò)程教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng)[投影]人工吹制玻璃器皿[學(xué)與問(wèn)]玻璃中含有什么物質(zhì)？玻璃器皿為何能通過(guò)人工吹制方法制得？玻璃與晶體不同，沒(méi)有一定的熔點(diǎn)，而是在某個(gè)溫度范圍內(nèi)逐漸軟化。在軟化狀態(tài)時(shí)，玻璃可以被人工吹制成任何形狀的制品[板書(shū)]第三節(jié)玻璃、陶瓷和水泥一、玻璃［自學(xué)］請(qǐng)大家閱讀課本P54有關(guān)玻璃的內(nèi)容，并填寫下表［學(xué)案］玻璃主要用料反應(yīng)條件玻璃窯中發(fā)生的主要反應(yīng)成分［投影展示］純堿石灰石石英高溫====高溫====高溫Na2CO3+CO2Na2SiO3+CO====高溫====高溫CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑Na2SiO3CaSiO3SiO2[板書(shū)]1、生產(chǎn)玻璃原料：主要反應(yīng)：成分：[講］在原料中SiO2用量較大，普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔化在一起得到的物質(zhì)主要成分是SiO2。［問(wèn)］為什么制取氟化氫氣體或盛放氫氟酸時(shí)不能用玻璃容器？因?yàn)椴Ａе泻卸趸?，而氫氟酸可以和二氧化硅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。［演示實(shí)驗(yàn)］取一根玻璃管，置于燃著的酒精噴燈上，把玻璃管拉成兩支尖嘴管。［觀察］大家看到了什么？玻璃受熱、變軟，可拉細(xì)。［講］實(shí)驗(yàn)室里的膠頭滴管就是這樣制出來(lái)的。這說(shuō)明普通玻璃在高溫時(shí)易軟化、變形。但如果我們?cè)诓Ａ萜髦羞M(jìn)行的是高溫下的化學(xué)反應(yīng)，普通的玻璃儀器顯然是不能滿足要求的，這時(shí)我們可以用能承受較高溫度的石英玻璃容器。石英玻璃的主要成分是二氧化硅，它的膨脹系數(shù)小，不怕溫度的驟然變化，而且具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性，所以是一種制作高溫容器的良好材料。［問(wèn)］看起來(lái)晶瑩透明的玻璃是不是晶體呢？請(qǐng)大家思考后回答，說(shuō)出判斷的依據(jù)。是。晶體都能反光，玻璃也能反光，所以是；（生乙）是。因?yàn)椴Ａ且粋€(gè)規(guī)則的形體，看起來(lái)也是亮晶晶的；（生丙）不是。晶體都有規(guī)則的幾何形狀，玻璃沒(méi)有；（生?。┎皇恰＞w都有固定的熔點(diǎn)，而玻璃沒(méi)有。［講］好。看來(lái)大家都很愛(ài)動(dòng)腦思考。事實(shí)上，玻璃不是晶體。因?yàn)榫w的外表特征是有一定的、整齊的、有規(guī)則的幾何外形(當(dāng)然，構(gòu)成晶體的那個(gè)最小的單元是我們?nèi)庋劭床灰?jiàn)的)，它有固定的熔點(diǎn)。而玻璃是介于結(jié)晶態(tài)和無(wú)定形態(tài)之間的一種物質(zhì)狀態(tài)，我們把它叫做玻璃態(tài)。它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：它的粒子不像晶體那樣有嚴(yán)格的空間排列，但又不像無(wú)定形體那樣無(wú)規(guī)則排列，而是“短程有序、遠(yuǎn)程無(wú)序”。即從小范圍來(lái)看，它有一定的晶型排列；從整體來(lái)看，卻像無(wú)定形的物質(zhì)那樣是無(wú)晶形的排列規(guī)律。所以玻璃態(tài)物質(zhì)沒(méi)有一定的熔點(diǎn)，而是在某一溫度范圍內(nèi)逐漸軟化變?yōu)橐簯B(tài)。[板書(shū)]2、玻璃態(tài)物質(zhì)：短程有序、遠(yuǎn)程無(wú)序，沒(méi)有一定的熔點(diǎn)，而是在某一溫度范圍內(nèi)逐漸軟化變?yōu)橐簯B(tài)。[展示]一小塊普通玻璃[問(wèn)］大家看，這是一塊普通玻璃，當(dāng)我們把若干塊普通玻璃疊加，或從側(cè)面看這塊玻璃時(shí)，它都是綠色的。為什么？因?yàn)樵现谢煊卸r(jià)鐵的緣故。［展示］一塊紅色玻璃，一塊藍(lán)色玻璃［問(wèn)］它們和我剛才取的那塊普通玻璃的顏色不一樣，是什么造成了它們的這種差別呢？是因?yàn)樵谥圃觳ＡУ倪^(guò)程當(dāng)中，加入了金屬氧化物。在紅色玻璃中加的是氧化亞銅(Cu2O)，在藍(lán)色玻璃中加的是氧化鈷(Co2O3)。［小結(jié)］很好。也就是說(shuō)在制造玻璃的過(guò)程中，當(dāng)我們加入某些金屬氧化物時(shí)(如二氧化錳、二氧化錫等)，會(huì)使玻璃呈現(xiàn)不同的顏色。［問(wèn)］請(qǐng)大家根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，說(shuō)一下普通玻璃的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)是什么？玻璃的透光性能好，但易碎，并且易傷人。用玻璃制成的物品美觀，但就是不結(jié)實(shí)，如窗戶上的玻璃，很容易被打破。玻璃不耐熱，開(kāi)水都能把它炸裂［講］大家說(shuō)得都很好。也正是為了讓玻璃“棄惡揚(yáng)善”，玻璃專家們進(jìn)行了深入的研究，并不斷地制成有各種各樣性能的特種玻璃。如石英玻璃、光學(xué)玻璃、玻璃纖維、鋼化玻璃等。［投影展示］［投影小結(jié)］幾種玻璃的特性和用途種類特性用途普通玻璃在較高溫度下易軟化窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等石英玻璃膨脹系數(shù)小，耐酸堿，強(qiáng)度大，濾光化學(xué)儀器；高壓水銀燈、紫外燈等的燈殼；光導(dǎo)纖維、壓電晶體等光學(xué)玻璃透光性能好，有折光和色散性眼鏡片；照相機(jī)、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡用凹凸透鏡等光學(xué)儀器玻璃纖維耐腐蝕、不怕燒、不導(dǎo)電、不吸水、隔熱、吸聲、防蟲(chóng)蛀太空飛行員的衣服、玻璃鋼等鋼化玻璃耐高溫、耐腐蝕、強(qiáng)度大、質(zhì)輕、抗震裂運(yùn)動(dòng)器材；微波通訊器材；汽車、火車窗玻璃等［講］鋼化玻璃是將普通玻璃在電爐里加熱軟化后急速冷卻而成的。其成分與普通玻璃一樣，但經(jīng)這樣處理后，玻璃的內(nèi)應(yīng)力消失，機(jī)械強(qiáng)度增大，不易破碎。一旦破碎，碎塊也沒(méi)有尖銳的棱角，不易傷人，是一種安全玻璃。[投影]列車車廂玻璃是用鋼化玻璃制成[講]玻璃纖維是由熔融玻璃拉成或吹成的纖維，是玻璃鋼中的增強(qiáng)材料。玻璃鋼，是一種復(fù)合材料，質(zhì)輕而堅(jiān)硬，機(jī)械強(qiáng)度可與鋼材相比，因此得名。光學(xué)玻璃又稱鉛玻璃，它與普通成分不相同，主要由硅酸鉀、硅酸鉛和石英組成。生產(chǎn)中對(duì)原料純度要求高、不能含有氧化鐵等雜質(zhì)，熔制過(guò)程要嚴(yán)格控制工藝，并采取攪拌等措施，排凈氣泡，保證料液高度均勻，只有這樣，才能使制成的玻璃質(zhì)地均勻，有很好的折光性等光學(xué)性能。[閱讀]資料卡片—變色玻璃(變色眼鏡)變色玻璃在制造過(guò)程中，預(yù)先摻進(jìn)了對(duì)光敏感的物質(zhì)，如氯化銀、溴化銀（統(tǒng)稱鹵化銀）等，還有少量氧化銅催化劑。在變色眼鏡的玻璃里，有和感光膠片的曝光成像十分相似的變化過(guò)程。鹵化銀見(jiàn)光分解，變成許許多多黑色的銀微粒，均勻地分布在玻璃里，玻璃鏡片因此顯得暗淡，阻擋光線通行，這就是黑眼鏡。當(dāng)回到稍暗一點(diǎn)的地方，在氧化銅催化劑的促進(jìn)下，銀和鹵素重新化合，生成鹵化銀，玻璃鏡片又變得透明起來(lái)[板書(shū)]3、鋼化玻璃：普通玻璃在電爐里加熱軟化后急速冷卻而成的。特種玻璃：石英玻璃、光學(xué)玻璃、玻璃纖維、鋼化玻璃等。有色玻璃：在制造玻璃的過(guò)程當(dāng)中，加入了金屬氧化物變色玻璃：鹵化銀見(jiàn)光分解，稍暗一點(diǎn)的地方，在氧化銅催化劑的促進(jìn)下，銀和鹵素重新化合，生成鹵化銀，[投影]陶瓷圖片：[講]我國(guó)早在8000年前便發(fā)明了制陶技術(shù)，是世界上最先燒造和使用陶器的國(guó)家之一。陶瓷的發(fā)明是人類科技發(fā)展史上一個(gè)重要里程碑，是人類第一次學(xué)會(huì)用黏土等天然物為主要原料經(jīng)過(guò)復(fù)雜的物理化學(xué)變化制造出的一種重要的人造材料。瓷器是中華文明的象征。在許多拉丁語(yǔ)系國(guó)家中，“瓷器”和“中國(guó)”都以“CHINA”這同一種字母拼音表示。[板書(shū)]二、陶瓷(ceramics)[問(wèn)]我國(guó)素有“瓷都”之稱的地方在哪里？“陶都”之稱的地方在哪里？江西景德鎮(zhèn)。浙江宜興。[講］對(duì)。景德鎮(zhèn)所燒制的薄胎瓷器被譽(yù)為：“潔如玉、明如鏡、薄如紙、聲如磬?！笨梢?jiàn)有多么的精致了。[板書(shū)]1、傳統(tǒng)上陶瓷是指所有以粘土為主要原料（Al2O3·2SiO2·2H2O）與其它天然礦物原料經(jīng)過(guò)粉碎、成型、煅燒等過(guò)程制成的各種制品。廣義上陶瓷是用陶瓷生產(chǎn)方法制造的無(wú)機(jī)非金屬固體材料和制品的通稱。[投影]手工制造陶瓷的過(guò)程（根據(jù)圖講解）[板書(shū)]2、手工制陶瓷過(guò)程：eq\o\ac(○,1)．混合eq\o\ac(○,2)．成型eq\o\ac(○,3)．干燥eq\o\ac(○,4)．燒結(jié)eq\o\ac(○,5)．冷卻eq\o\ac(○,6)．陶瓷器[展示]一外觀美麗的陶瓷制品[投影]彩釉的初步知識(shí)：[投影]陶瓷種類及用途：[板書(shū)]3、彩釉：陶瓷種類及用途：［學(xué)與問(wèn)］在普通釉料中加入不同的金屬元素，煉制時(shí)的空氣用量不同，都會(huì)影響彩釉的顏色。這對(duì)你有什么啟示？陶瓷燒制時(shí)發(fā)生了復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。一方面，在普通釉料中加入不同的金屬元素，燒制時(shí)生成不同的金屬氧化物（組成不同），不同的金屬氧化物顏色不同；另一方面，煉制時(shí)空氣用量不同（反應(yīng)條件不同），得到金屬離子的氧化態(tài)不同，因此顏色也不同。[過(guò)渡]水泥是一種非常重要的建筑材料，下面我們學(xué)習(xí)水泥的有關(guān)知識(shí)[板書(shū)]三、水泥(cement)[投影]見(jiàn)上頁(yè)[板書(shū)]1、水泥主要原料：粘土石灰石(石膏)適量主要成分：硅酸三鈣：3CaO·SiO2硅酸二鈣：2CaO·SiO2鋁酸三鈣：3CaO·Al2O3主要性質(zhì)：水硬性[講]由上表可以看出，水泥最主要的性質(zhì)是水硬性。即跟水混合攪拌并靜置后，很容易凝固變硬，由于水泥具有這一優(yōu)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。建筑用粘合劑——水泥沙漿的成分是水泥、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，我國(guó)已成為世界上生產(chǎn)和使用水泥制品最多的國(guó)家。[常識(shí)介紹]水泥的標(biāo)號(hào)及鋼筋混凝土。[板書(shū)]2、水泥的標(biāo)號(hào)及鋼筋混凝土。［思考與交流］1、你認(rèn)為水泥在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)注意什么？水泥具有水硬性，跟水摻和、攪拌并靜置后容易凝固變硬。水泥的吸水能力很強(qiáng)，能吸收空氣中的水分并與之發(fā)生反應(yīng)而硬化變化變質(zhì)。因此，水泥在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中要注意防水、防潮。裝有水泥泥漿的專用運(yùn)輸車不斷旋轉(zhuǎn)就是為了防止靜置凝固2、水泥的硬化需要一段時(shí)間。查閱資料，說(shuō)明水泥的使用方法和注意事項(xiàng)（1）注意防水、防潮，一定要在保持期內(nèi)使用（2）