2024-2025年高中化學(xué) 專題3 第2單元 功能各異的無機(jī)非金屬材料教案 蘇教版選修1

2024-2025年高中化學(xué)專題3第2單元功能各異的無機(jī)非金屬材料教案蘇教版選修1課題：科目：班級：課時(shí)：計(jì)劃3課時(shí)教師：單位：一、教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來自于蘇教版選修1化學(xué)教材，專題3的第2單元，功能各異的無機(jī)非金屬材料。本單元主要介紹了以下內(nèi)容：

1.玻璃：包括普通玻璃、鋼化玻璃、夾層玻璃等，了解其制備原理、性質(zhì)及應(yīng)用。

2.水泥：掌握水泥的制備過程、主要成分、性質(zhì)以及在不同工程中的應(yīng)用。

3.陶瓷：了解陶瓷的分類、制備方法、性質(zhì)以及日常生活中的應(yīng)用。

4.硅酸鹽材料：學(xué)習(xí)硅酸鹽的性質(zhì)、制備方法及其在玻璃、水泥、陶瓷等材料中的應(yīng)用。

5.新型無機(jī)非金屬材料：了解納米材料、復(fù)合材料等新型無機(jī)非金屬材料的性質(zhì)、制備方法及其在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在提高學(xué)生對無機(jī)非金屬材料的認(rèn)知，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠：

1.掌握玻璃、水泥、陶瓷等傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的制備原理、性質(zhì)及應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)理解能力。

2.了解新型無機(jī)非金屬材料如納米材料、復(fù)合材料的性質(zhì)、制備方法及其在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

3.通過對不同無機(jī)非金屬材料的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力，提高學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力。

4.培養(yǎng)學(xué)生小組合作、交流分享的學(xué)習(xí)習(xí)慣，提升學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：

（1）玻璃、水泥、陶瓷等傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的制備原理、性質(zhì)及應(yīng)用。例如，玻璃的制備原理主要包括石英砂、碳酸鈉和石灰石的熔融，了解玻璃的主要性質(zhì)如透明度、硬度等，并掌握其在建筑、家具等領(lǐng)域的應(yīng)用。

（2）新型無機(jī)非金屬材料如納米材料、復(fù)合材料的性質(zhì)、制備方法及其在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。例如，納米材料在催化、傳感器等領(lǐng)域的應(yīng)用，復(fù)合材料在航空、汽車等領(lǐng)域的應(yīng)用。

（3）運(yùn)用化學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。例如，通過了解玻璃的制備原理和性質(zhì)，學(xué)生能夠解釋為什么玻璃瓶不能裝酸性飲料。

2.教學(xué)難點(diǎn)：

（1）玻璃、水泥、陶瓷等傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的制備原理。例如，玻璃的制備過程中，學(xué)生可能難以理解石英砂、碳酸鈉和石灰石如何在高溫下熔融并形成玻璃。

（2）新型無機(jī)非金屬材料的制備方法和性質(zhì)。例如，納米材料的制備方法可能涉及到復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和設(shè)備，學(xué)生難以理解其具體的制備過程。

（3）將所學(xué)知識應(yīng)用于實(shí)際問題。例如，學(xué)生可能難以將所學(xué)的玻璃、水泥、陶瓷等材料的性質(zhì)與應(yīng)用聯(lián)系起來，難以運(yùn)用化學(xué)知識解決實(shí)際問題。四、教學(xué)資源1.軟硬件資源：多媒體投影儀、計(jì)算機(jī)、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備（如燒杯、試管等）、玻璃、水泥、陶瓷等實(shí)物樣品。

2.課程平臺：學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺（如Moodle、Blackboard等），用于發(fā)布教學(xué)材料、作業(yè)和測試。

3.信息化資源：電子教材、教學(xué)視頻、在線學(xué)術(shù)文章、相關(guān)網(wǎng)站鏈接等，用于擴(kuò)展學(xué)生的學(xué)習(xí)材料和信息。

4.教學(xué)手段：小組討論、實(shí)驗(yàn)演示、案例分析、問題解決等，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。五、教學(xué)流程五、教學(xué)流程

1.課前準(zhǔn)備（5分鐘）

-學(xué)生通過課程平臺預(yù)習(xí)本節(jié)課的內(nèi)容，包括玻璃、水泥、陶瓷等無機(jī)非金屬材料的制備原理、性質(zhì)及應(yīng)用。

-教師檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，并提供必要的指導(dǎo)和clarifications。

2.導(dǎo)入新課（10分鐘）

-教師通過展示玻璃、水泥、陶瓷等實(shí)物樣品，引發(fā)學(xué)生對無機(jī)非金屬材料的興趣。

-教師提出問題，如“這些材料是如何制備的？”、“它們有哪些性質(zhì)？”、“在生活中有哪些應(yīng)用？”等，引導(dǎo)學(xué)生思考。

3.教學(xué)重點(diǎn)講解（20分鐘）

-教師講解玻璃的制備原理、性質(zhì)及應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)其透明度、硬度等特點(diǎn)，并舉例說明其在建筑、家具等領(lǐng)域的應(yīng)用。

-教師引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)觀察玻璃的性質(zhì)，如熔點(diǎn)、硬度等，加深對玻璃的理解。

4.教學(xué)難點(diǎn)講解（10分鐘）

-教師針對玻璃制備原理中的難點(diǎn)內(nèi)容，如石英砂、碳酸鈉和石灰石的熔融過程，進(jìn)行詳細(xì)的解釋和演示。

-教師提供相關(guān)的圖表、動畫等信息化資源，幫助學(xué)生更好地理解玻璃的制備原理。

5.小組討論（5分鐘）

-學(xué)生分組討論水泥、陶瓷的制備原理、性質(zhì)及應(yīng)用，并分享各自的學(xué)習(xí)心得和疑問。

-教師巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生的問題，并提供必要的指導(dǎo)和建議。

6.總結(jié)與反思（5分鐘）

-教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，并提醒學(xué)生注意相關(guān)知識的應(yīng)用。

-學(xué)生提出疑問和反饋，教師進(jìn)行解答和回應(yīng)。

7.課后作業(yè)（5分鐘）

-教師布置相關(guān)的作業(yè)，如寫一篇關(guān)于玻璃、水泥、陶瓷等無機(jī)非金屬材料的應(yīng)用的小論文。

-學(xué)生完成作業(yè)，并提交到課程平臺。

總用時(shí)：45分鐘六、知識點(diǎn)梳理1.玻璃：

-制備原理：石英砂、碳酸鈉和石灰石的熔融過程。

-性質(zhì)：透明度、硬度、熔點(diǎn)等。

-應(yīng)用：建筑、家具、光學(xué)儀器等。

2.水泥：

-制備過程：石灰石、粘土、鐵礦粉等原料的混合、磨碎、煅燒。

-主要成分：硅酸鹽、鋁酸鹽、鐵酸鹽等。

-性質(zhì)：硬度、強(qiáng)度、耐久性等。

-應(yīng)用：建筑、道路、橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

3.陶瓷：

-分類：日用陶瓷、建筑陶瓷、電子陶瓷等。

-制備方法：粘土的成型、干燥、燒結(jié)等過程。

-性質(zhì)：硬度、強(qiáng)度、耐磨性、絕緣性等。

-應(yīng)用：餐具、房屋裝修、電子設(shè)備等。

4.硅酸鹽材料：

-性質(zhì)：機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、絕緣性等。

-制備方法：硅石、金屬氧化物等原料的熔融、成型、燒結(jié)等過程。

-應(yīng)用：玻璃、水泥、陶瓷等傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料。

5.新型無機(jī)非金屬材料：

-納米材料：納米顆粒、納米纖維等，應(yīng)用于催化、傳感器等領(lǐng)域。

-復(fù)合材料：由兩種或多種不同材料組成的材料，應(yīng)用于航空、汽車等領(lǐng)域。

-性質(zhì)：高強(qiáng)度、輕質(zhì)、耐腐蝕性等。

-應(yīng)用：高新技術(shù)領(lǐng)域的重要材料。七、板書設(shè)計(jì)1.玻璃：

①制備原理：石英砂+碳酸鈉+石灰石→熔融→玻璃

②性質(zhì)：透明度、硬度、熔點(diǎn)

③應(yīng)用：建筑、家具、光學(xué)儀器

2.水泥：

①制備過程：石灰石+粘土+鐵礦粉→混合→磨碎→煅燒

②主要成分：硅酸鹽、鋁酸鹽、鐵酸鹽

③性質(zhì)：硬度、強(qiáng)度、耐久性

④應(yīng)用：建筑、道路、橋梁

3.陶瓷：

①分類：日用陶瓷、建筑陶瓷、電子陶瓷

②制備方法：粘土→成型→干燥→燒結(jié)

③性質(zhì)：硬度、強(qiáng)度、耐磨性、絕緣性

④應(yīng)用：餐具、房屋裝修、電子設(shè)備

4.硅酸鹽材料：

①性質(zhì)：機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、絕緣性

②制備方法：硅石+金屬氧化物→熔融→成型→燒結(jié)

③應(yīng)用：玻璃、水泥、陶瓷等

5.新型無機(jī)非金屬材料：

①納米材料：納米顆粒、納米纖維，應(yīng)用于催化、傳感器等領(lǐng)域

②復(fù)合材料：兩種或多種不同材料組成，應(yīng)用于航空、汽車等領(lǐng)域

③性質(zhì)：高強(qiáng)度、輕質(zhì)、耐腐蝕性

④應(yīng)用：高新技術(shù)領(lǐng)域的重要材料八、反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.實(shí)物展示：通過展示玻璃、水泥、陶瓷等實(shí)物樣品，引發(fā)學(xué)生對無機(jī)非金屬材料的興趣，增加學(xué)生的直觀感受。

2.實(shí)驗(yàn)演示：進(jìn)行玻璃的制備原理實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)玻璃的制作過程，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

3.信息化資源：利用在線學(xué)術(shù)文章、視頻等信息化資源，擴(kuò)展學(xué)生的學(xué)習(xí)材料和信息，提高學(xué)生的信息素養(yǎng)。

（二）存在主要問題

1.教學(xué)管理：課堂時(shí)間安排不夠合理，導(dǎo)致部分內(nèi)容講解不充分，需要進(jìn)一步優(yōu)化課堂時(shí)間管理。

2.教學(xué)方法：對于一些難點(diǎn)內(nèi)容，現(xiàn)有的教學(xué)方法可能無法滿足所有學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，需要探索更多有效的教學(xué)方法。

3.教學(xué)評價(jià)：評價(jià)方式較為單一，主要以考試成績?yōu)橹?，需要增加過程性評價(jià)，全面評估學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

（三）改進(jìn)措施

1.優(yōu)化課堂時(shí)間：合理分配課堂時(shí)間，確保每個(gè)知識點(diǎn)都有足夠的講解和討論時(shí)間，提高教學(xué)效果。

2.多樣化教學(xué)方法：針對不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，采用多樣化的教學(xué)方法，如小組討論、實(shí)驗(yàn)演示、案例分析等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。

3.完善評價(jià)體系：建立多元化、過程性的評價(jià)體系，不僅關(guān)注學(xué)生的考試成績，還關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)和進(jìn)步，全面評估學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。同時(shí)，鼓勵學(xué)生參與評價(jià)，增加學(xué)生的自我認(rèn)知和反思能力。典型例題講解1.例題一：玻璃的制備原理是什么？請簡要說明。

答案：玻璃的制備原理主要是通過石英砂、碳酸鈉和石灰石的熔融過程來制得。首先，將石英砂、碳酸鈉和石灰石放入高溫爐中進(jìn)行熔融，形成熔融玻璃。然后，將熔融玻璃澆鑄成所需形狀的產(chǎn)品，經(jīng)過退火處理后，得到最終的玻璃產(chǎn)品。

2.例題二：水泥的主要成分是什么？它們在水泥中的作用是什么？

答案：水泥的主要成分包括硅酸鹽、鋁酸鹽、鐵酸鹽等。硅酸鹽在水泥中起到膠凝作用，能夠?qū)⑸?、石等骨料粘結(jié)在一起；鋁酸鹽和鐵酸鹽則起到增強(qiáng)水泥強(qiáng)度和耐久性的作用。

3.例題三：陶瓷的分類有哪些？請簡要說明其主要特點(diǎn)和應(yīng)用。

答案：陶瓷的分類包括日用陶瓷、建筑陶瓷、電子陶瓷等。日用陶瓷主要用于日常生活，如餐具、裝飾品等；建筑陶瓷用于建筑裝飾、地面鋪裝等；電子陶瓷用于電子設(shè)備中的散熱片、絕緣材料等。不同類型的陶瓷具有不同的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。

4.例題四：納米材料在高新技術(shù)領(lǐng)域有哪些應(yīng)用？

答案：納米材料在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用包括催化、傳感器、生物醫(yī)藥等。例如，納米顆粒可以作為催化劑，提高化學(xué)反應(yīng)的速率和選擇性；納米纖維可以用于制造高性能的傳感器，用于環(huán)境監(jiān)測、生