課題3 玻璃、陶瓷和水泥教學設計 本節(jié)主要介紹了玻璃、陶瓷和水泥的主要化學成分、生產原料和用途，以及光導纖維和高溫結構陶瓷等新型材料。對于玻璃，強調調整玻璃的化學組成和對玻璃進行各種工藝處理，可以制得具有不同性能和用途的玻璃，并以光學玻璃、彩色玻璃和鋼化玻璃等為例作了說明。對于陶瓷，是從陶器的發(fā)明對于人類的重要意義這個角度來引入的。對于水泥，則是從實用的角度出發(fā)，介紹了水泥的強度等級和存放時的注意事項等。介紹光導纖維和高溫結構陶瓷，目的是讓學生了解新型材料在高新科技領域中的廣泛應用，認識化學對于促進社會發(fā)展和科技進步等方面所起的重要作用。教學目標：1.了解硅酸鹽工業(yè)及一些產品 .2. 掌握玻璃、陶瓷和水泥的主要化學成分、生產原料、性能和在生活中的應用3.對化學與生產和生活實際的聯(lián)系有進一步的認識教學重點：1、玻璃的主要成分和生產原理；2、水泥主要化學成分和使用注意事項；3、以玻璃和陶瓷為例認識物質的組成和反應條件對性能和用途的影響。教學難點：初步建立物質的組成和反應條件對性能和用途有很大的影響等基本觀念。二、教學過程一、玻璃(一)、【問題設計】以問題情境切入，采用啟發(fā)講授和討論交流相結合的教學方法。討論：同學們在日常生活中接觸過哪些玻璃制品？(學生分組討論，組員代表發(fā)言)(多媒體展示琳瑯滿目的玻璃制品，激發(fā)學生強烈的求知欲。在此基礎上，設計問題情境)：(1)普通玻璃的生產原料是什么？(2)生產過程中發(fā)生的主要化學反應是什么？教師講解主要的化學反應(學生上黑板書寫化學反應方程式)(3)普通玻璃的主要成分是什么？(4)玻璃為什么可以被人工吹制成形狀不同的制品？(展示吹玻璃制品的圖片)(學生認真看書，然后回答)教師提問：普通玻璃制品雖然玲瓏剔透，但有很多致命的缺點，如易碎、不耐高溫、驟冷或驟熱發(fā)生炸裂等，如何改造其缺點提高其性能呢？學生思考討論展示硼硅酸鹽玻璃、光學玻璃、彩色玻璃和鋼化玻璃等圖片。請同學講解這幾種玻璃是如何制造的？他們有什么的特性和用途？學生分組討論，組員代表發(fā)言，并填寫下列表格 幾種玻璃的特性和用途種類特性用途普通玻璃石英玻璃光學玻璃玻璃纖維鋼化玻璃(二)、【活動安排】布置“實踐活動1”，然后進行交流(也可以提前布置，課上交流)。基本流程是：設計問題情境講解或自學討論歸納與總結。【實踐活動1】查閱相關資料，寫出你所接觸到的玻璃制品，如化學試驗中的玻璃儀器、變色玻璃和安全玻璃等的成分、性能和用途。二、玻璃的新發(fā)展 1、光導纖維(課件圖片展示光導纖維)(1)簡稱光纖，石英玻璃纖維，其傳導光的能力非常強。從高純度的石英玻璃熔融體中，拉出直徑約100微米的細絲。 (2)優(yōu)點： 光纜的抗干擾性能好，通信質量高，能防竊聽。質量小而且細，耐腐蝕，鋪設方便，是非常好的通信材料。(3)應用：除了用于通信外，還用于醫(yī)療、信息處理、傳能傳像、遙測遙控和照明等許多方面。(課件展示光導纖維在醫(yī)療中的應用。如：現(xiàn)代通信用光纜、光學纖維胃鏡、光導纖維手術頭燈等) 2、玻璃鋼玻璃在熔化狀態(tài)下抽成絲成為玻璃纖維，玻璃纖維用合成樹脂一層層膠合壓制成一定形狀，并在加壓下加熱固化，形成玻璃鋼，強度大如鋼，比鋼輕。(圖片展示玻璃鋼制品)思考：1、你認為玻璃的主要優(yōu)點和缺點是什么？如何減少和利用玻璃垃圾？2、為什么盛強堿溶液的磨口試劑瓶都不能用玻璃瓶塞？三、板書設計一、玻璃1、玻璃的主要原料：純堿、石灰石、石英2、生產玻璃的主要原理： 高溫Na2CO3+SiO2 = Na2SiO3+CO2 高溫CaCO3+SiO2= CaSiO3+CO2 3、玻璃的主要成分：硅酸鈉、硅酸鈣、二氧化硅4、玻璃態(tài)物質玻璃沒有一定的熔點，而是在某個范圍內逐漸軟化，在軟化狀態(tài)時，可以被吹成任何形狀的制品5、幾種特殊的玻璃硼硅酸鹽玻璃、光學玻璃、彩色玻璃、鋼化玻璃等等二、玻璃的新發(fā)展 1、光導纖維(1)簡稱光纖 (2)優(yōu)點：(3)應用：2、玻璃鋼四、反饋練習1、普通玻璃是 (混合物、純凈物)玻璃可在一定溫度范圍內軟化，制成工藝品等。這是因為玻璃是一種 物質，沒有固定的 。2、下列各組物質的主要成分都是硅酸鹽的是( )A、石英玻璃 B、光學玻璃C、陶器和瓷器 D、地殼和半導體材料3、下列說法正確的是( )A、因SiO2不溶于水，故H2SiO3不是SiO2對應的酸B、CO2通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中可以得到硅酸C、CO2通入飽和氯化鈣溶液中能生成白色沉淀D、純的SiO2就是水晶4、下列說法正確的是( )A、二氧化硅是酸性氧化物，它可以與強堿反應但不能跟任何酸反應B、依據(jù)SiO2 + CaCO3 = CaSiO3 + CO2的反應，可以推知硅酸的酸性比碳酸強C、二氧化碳氣體通過硅酸鈉溶液中可以制得硅酸D、二氧化硅可以用來制取光導纖維5、過量的泥沙、純堿、生石灰熔化后生成 ( ) (1)水泥 (2)玻璃 (3)瓷器 (4)混凝土(5)一種硅酸鹽產品A、 (2) B、(3) C、(1)(4) D、(2)(5)6、下列說法不正確的是 ( ) A、新型無機非金屬材料具有光學特性，具有生物功能，具有電學特性，能承受高溫，強度高。B、光導纖維作為通訊材料有許多優(yōu)點，但怕腐蝕，鋪設也很不方便。C、光導纖維除用于通訊外，還可以用于醫(yī)療、信息處理等許多方面。D、光導纖維可以用作遙測遙控、照明等。7、下列關于玻璃的敘述正確的是( )A、制普通玻璃的主要原料是純堿、石灰石、石英B、普通玻璃的成分主要是硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅C、玻璃是幾種成分熔化在一起的晶體D、玻璃是硅酸鈉鹽，有一定的熔點五、布置作業(yè)課后習題 P65 第1題六、學習反思素材推薦1、玻璃具有相對強的化學穩(wěn)定性，如:KMnO4溶液，濃硝酸等強氧化劑，硫酸、鹽酸等強酸，水、乙醇、四氯化碳等溶劑，均不與玻璃發(fā)生化學反應或物理溶解。但是，在常溫下玻璃容易被氫氟酸腐蝕；HF：SiO2 + 4HF =SiF4 + 2H2O 可用于刻花玻璃，不能裝氫氟酸磨砂玻璃或玻璃粉在常溫下也容易被強堿腐蝕。SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O 使二者粘在一起，所以不能裝堿液。玻璃瓶可以裝堿液，但是要用橡膠塞。2、化學實驗室中的玻璃儀器通常是用硼硅酸鹽玻璃制造的。向普通玻璃中加入一定量的B2O3等就制得硼硅酸鹽玻璃。硼硅酸鹽玻璃的熱膨脹系數(shù)小，化學穩(wěn)定性好，因而更耐高溫和耐化學腐蝕，常用于制造化學儀器。鋼化玻璃、夾層玻璃，以及由鋼化玻璃或夾層玻璃組合加工而成的其他玻璃制品如中空玻璃等都屬于安全玻璃。經(jīng)過熱處理工藝制得的鋼化玻璃具有良好的機械性能，而且破碎后的碎片沒有尖銳的棱角，能夠達到安全要求，常作為汽車或火車的窗玻璃等。夾層玻璃是在兩層玻璃中間夾一層或多層聚乙烯醇縮丁醛(PVB)薄膜，在加熱、加壓的條件下黏合而成