下载文档原格式
《玻璃、陶瓷和水泥》学历案一、学习目标1、了解玻璃、陶瓷和水泥的主要成分、生产原料和生产过程。
2、理解玻璃、陶瓷和水泥的性质和用途，以及它们在生活和工业中的重要性。
3、掌握玻璃、陶瓷和水泥的化学性质，能够解释其在不同环境中的反应。
二、学习重难点1、重点（1）玻璃、陶瓷和水泥的生产原料和生产过程。
（2）玻璃、陶瓷和水泥的性质和用途。
2、难点（1）玻璃、陶瓷和水泥的化学性质及相关化学反应的原理。
（2）理解生产过程中条件控制对产品质量的影响。
三、知识回顾在学习玻璃、陶瓷和水泥之前，我们先来回顾一下一些相关的化学知识。
1、无机非金属材料的概念和常见种类。
2、硅及其化合物的性质，如二氧化硅的化学性质。
四、玻璃1、主要成分普通玻璃的主要成分是硅酸钠（Na₂SiO₃）、硅酸钙（CaSiO₃）和二氧化硅（SiO₂）。
2、生产原料生产玻璃的原料主要有纯碱（碳酸钠，Na₂CO₃）、石灰石（碳酸钙，CaCO₃）和石英砂（主要成分二氧化硅，SiO₂）。
3、生产过程将原料按一定比例混合后，放入玻璃熔炉中高温加热，发生一系列复杂的物理和化学变化。
主要反应有：Na₂CO₃＋ SiO₂＝高温= Na₂SiO₃＋ CO₂↑CaCO₃＋ SiO₂＝高温= CaSiO₃＋ CO₂↑4、性质（1）玻璃通常是透明的固体，具有一定的硬度，但质地较脆。
（2）玻璃一般不溶于水，耐酸腐蚀，但能被氢氟酸（HF）腐蚀。
SiO₂＋ 4HF ＝ SiF₄↑ ＋ 2H₂O5、用途（1）在建筑领域，用于制作窗户、玻璃幕墙等。
（2）在日常生活中，用于制作各种器皿、灯具等。
（3）在工业上，用于制作光学仪器、玻璃纤维等。
五、陶瓷1、主要成分陶瓷的成分比较复杂，主要包括黏土（含水的铝硅酸盐矿物）、石英和长石等。
2、生产原料常见的原料有黏土、石英、长石等天然矿物。
3、生产过程（1）制坯：将原料混合，制成具有一定形状的坯体。
（2）干燥：对坯体进行干燥处理，去除水分。
（3）烧结：将干燥后的坯体高温烧制，使其发生物理化学变化，形成坚硬的陶瓷制品。
《玻璃、陶瓷和水泥》教案（新）一、教学目标1. 让学生了解玻璃、陶瓷和水泥的定义、制作原理和特点。
2. 培养学生对材料科学的兴趣和好奇心。
3. 引导学生通过实验和观察，分析玻璃、陶瓷和水泥的性质。
二、教学内容1. 玻璃的定义、制作原理和特点。
2. 陶瓷的定义、制作原理和特点。
3. 水泥的定义、制作原理和特点。
4. 玻璃、陶瓷和水泥的性质分析。
三、教学重点与难点1. 玻璃、陶瓷和水泥的制作原理。
2. 玻璃、陶瓷和水泥的性质分析。
四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生思考和探究。
2. 利用实验和观察，让学生直观地了解玻璃、陶瓷和水泥的性质。
3. 采用小组讨论法，培养学生的团队合作能力。
五、教学准备1. 实验室用具：烧杯、试管、滴定管等。
2. 实验材料：玻璃、陶瓷、水泥、试剂等。
3. 教学课件和视频资料。
【章节一：《玻璃》】让学生了解玻璃的定义、制作原理和特点。
2. 教学内容玻璃的定义、制作原理和特点。
3. 教学重点与难点玻璃的制作原理。
4. 教学方法采用问题驱动法，引导学生思考和探究。
5. 教学准备实验室用具、实验材料、教学课件和视频资料。
【章节二：《陶瓷》】1. 教学目标让学生了解陶瓷的定义、制作原理和特点。
2. 教学内容陶瓷的定义、制作原理和特点。
3. 教学重点与难点陶瓷的制作原理。
4. 教学方法采用问题驱动法，引导学生思考和探究。
5. 教学准备实验室用具、实验材料、教学课件和视频资料。
【章节三：《水泥》】让学生了解水泥的定义、制作原理和特点。
2. 教学内容水泥的定义、制作原理和特点。
3. 教学重点与难点水泥的制作原理。
4. 教学方法采用问题驱动法，引导学生思考和探究。
5. 教学准备实验室用具、实验材料、教学课件和视频资料。
【章节四：《玻璃、陶瓷和水泥的性质分析》】1. 教学目标引导学生通过实验和观察，分析玻璃、陶瓷和水泥的性质。
2. 教学内容玻璃、陶瓷和水泥的性质分析。
3. 教学重点与难点玻璃、陶瓷和水泥的性质分析方法。
玻璃、陶瓷和水泥教学设计【教学设计1】采用情感体验与问题探究相结合的教学方法。
1、玻璃和陶瓷观看玻璃的生产流程和琳琅满目的玻璃制品的录像，激发学生强烈的求知欲。
在此基础上，提出以下问题：（1）制造普通玻璃的主要原料是什么？（2）玻璃窑中主要发生了哪些化学反应？（3）玻璃为什么可以被人工吹制成形状不同的制品？（4）制造高级化学反应容器的玻璃和普通玻璃有何不同？（5）光学玻璃、彩色玻璃、变色玻璃、钢化玻璃是怎样制造的？观看陶瓷的录像之后，提出以下问题：（1）你知道哪些陶器？哪些瓷器？两者有何区别？（2）制造陶瓷器的主要原料是什么？手工制造陶瓷器有哪些过程？（3）瓷器上釉是怎么回事？绚丽多彩的瓷器是怎样制得的？（4）在普通釉料中加入不同的金属元素，烧制时的空气用量不同，都会影响彩釉的颜色。
这对你有什么启示？然后引导学生自学和相互讨论，最后师生进行总结。
2、水泥观看水泥的录像展示水泥样品进行实验，观察水泥的硬化过程讲解水泥的水硬性，简介水泥的强度等级标准提问：什么叫水泥砂浆？什么叫钢筋混凝土？钢筋混凝土为什么能支撑高楼大厦？指导学生阅读并完成“思考与交流”中的问题1，布置问题2为课后作业。
3、光导纤维和高温结构陶瓷观看录像后，引导学生畅谈感想和体会，认识化学对于促进社会和科技发展所起的重要作用。
以上设计的基本流程是：感受体验（观看录像）设问质疑（提出问题）自学讨论释疑归纳。
【教学设计2】以问题情境切入，采用启发讲授和讨论交流相结合的教学方法。
展示各种玻璃制品的图片，设计问题情境：普通玻璃的生产原料是什么？主要化学反应是什么？教师讲解主要的化学反应展示图3-21，并提问：玻璃为什么可以被人工吹制成形状不同的制品？学生看书后回答教师提问：普通玻璃制品虽然玲珑剔透，但有很多致命的缺点，如易碎、不耐高温、骤冷或骤热发生炸裂等，如何改造其缺点提高其性能呢？学生讨论展示硼硅酸盐玻璃、光学玻璃、彩色玻璃和钢化玻璃等图片请同学讲解这几种玻璃是如何制造的布置“实践活动1”，然后进行交流（也可以提前布置，课上交流）。
《玻璃、陶瓷和水泥》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是《玻璃、陶瓷和水泥》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《玻璃、陶瓷和水泥》是人教版高中化学必修 1 第三章《金属及其化合物》之后的一节内容。
这部分知识属于化学与生活、材料科学的交叉领域，对于学生了解常见的无机非金属材料，拓展化学知识的应用领域具有重要意义。
教材首先介绍了玻璃的主要成分、生产原料和生产过程，接着阐述了陶瓷的制作原料和主要特性，最后详细讲解了水泥的成分、生产原料和用途。
通过对这三种材料的学习，学生能够认识到化学在材料科学中的重要作用，培养学生的科学素养和创新意识。
二、学情分析学生在之前的学习中已经掌握了一些基本的化学概念和原理，如物质的分类、化学反应等，具备了一定的化学思维能力。
但是对于无机非金属材料的相关知识了解较少，对其生产过程和性能特点缺乏深入的认识。
此外，学生在日常生活中对玻璃、陶瓷和水泥有一定的接触，但往往只是停留在表面的观察和使用上，缺乏从化学角度的思考和分析。
三、教学目标1、知识与技能目标（1）了解玻璃、陶瓷和水泥的主要成分、生产原料和生产过程。
（2）掌握玻璃、陶瓷和水泥的主要性能和用途。
（3）学会用化学知识解释玻璃、陶瓷和水泥的相关性质和现象。
2、过程与方法目标（1）通过对玻璃、陶瓷和水泥生产过程的学习，培养学生的观察能力和分析问题的能力。
（2）通过实验探究和小组讨论，提高学生的实验操作能力和合作交流能力。
3、情感态度与价值观目标（1）感受化学在材料科学中的重要作用，激发学生学习化学的兴趣。
（2）培养学生的创新意识和环保意识，增强学生对社会和环境的责任感。
四、教学重难点1、教学重点（1）玻璃、陶瓷和水泥的主要成分、生产原料和生产过程。
（2）玻璃、陶瓷和水泥的主要性能和用途。
2、教学难点（1）用化学知识解释玻璃、陶瓷和水泥的相关性质和现象。
玻璃、陶瓷和水泥第二課時[復習]玻璃、陶瓷、水泥生產原料及主要化學成分。
[過渡]近年來為適應科技發展而研製出許多新型陶瓷材料，它的化學組成已遠遠超出矽酸鹽範圍，在資訊科學、航太航太、生物工程、超導研究等領域得到廣泛的應用。
[板書]四、玻璃和陶瓷的發展今天，我們主要瞭解其中的兩種高溫結構陶瓷和光導纖維。
[板書]1、光導纖維[展示]光纜、光導纖維儀、光導纖維裝飾品、玩具等。
上述物品及演示中，可以觀察到：光導纖維可以傳輸光、圖像、音樂等。
當然，它的最大用途是，遠距離資訊傳輸，構建資訊高速公路。
還可以用於醫學的腸鏡、胃鏡、心臟等內窺鏡。
[播放]光導纖維的視頻。
[學生概括]光導纖維的主要性能和用途：傳導光的能力很強，應用於通信。
[教師小結]對比光纖光纜和普通電纜。
光纖光纜資訊量大，每根光纜上理論上可同時通過10億路電話。
而普通電纜8管同軸電纜每條通話1800路；光纖光纜原料來源廣（石英玻璃），節約有色金屬。
而普通光纜資源較少；光纖光纜品質小，每km27g，不怕腐蝕，鋪設方便。
而普通光纜每km1.6t；光纖光纜成本低，每km 10 000元左右。
而普通光纜每km 200 000元左右；光纖光纜性能好，抗電磁干擾保密性強，能防竊聽，不發生電輻射……[板書]2、高溫結構陶瓷［講述］結構材料，是指利用其強度、硬度、韌性等機械性能製成的各種材料。
以往用的最多的結構材料是金屬。
但現在，它卻逐漸讓位於高溫結構陶瓷，為什麼會這樣呢?請大家閱讀課本P有關內容回答。
65［回答］因為高溫結構陶瓷具有能經受高溫、不怕氧化、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等優點，作為高溫結構材料非常合適，而金屬材料易受腐蝕，在高溫時不耐氧化，不適合在高溫時使用。
（1）氧化鋁陶瓷[展示]高壓鈉燈。
外罩是玻璃，裏面的燈管是氧化鋁陶瓷，是一種高溫結構材料。
高壓鈉燈內溫度高達1400℃，同時鈉蒸氣具有很強的腐蝕性。
[展示]坩堝、高溫爐管。
[講解]性能：熔點高、硬度大、透明、耐高溫；用途：坩堝、高溫爐管、剛玉球磨機、高壓鈉燈管管（2）氮化矽陶瓷[展示] 氮化矽陶瓷製品說明：氮化矽陶瓷也是一種高溫結構陶瓷，我國等少數先進國家，已經用它製造出來陶瓷柴油機。
3.3 玻璃、陶瓷和水泥学案（人教版选修1）[课标展示] 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。
一、玻璃1．原料：________________________________。
2．反应原理原料熔融后发生比较复杂的____________________________________。
主要反应：_________________________________________________________________________________________________________________________________。
3．普通玻璃主要成分：__________________________________________(或写成氧化物形式为Na2O·CaO·6SiO2)。
4．主要性能：________晶体，称作____________物质，______________的熔点，在一定温度范围内逐渐软化。
5．几种特殊玻璃(1)硼酸盐玻璃：加入____________________，能提高玻璃的化学稳定性和降低它的热膨胀系数，从而使其更耐高温和抗化学腐蚀，可用于制造高级的化学反应容器。
(2)光学玻璃：加入__________________后制得的光学玻璃折光率高，可用来制造眼镜片、照相机、望远镜和显微镜中的透镜等。
(3)彩色玻璃：加入某些金属氧化物的玻璃，加________呈蓝色，加________呈红色，加________呈淡绿色。
普通玻璃一般呈淡绿色是因为______________________________。
(4)钢化玻璃：________________________________得到，它的机械强度比普通玻璃大________倍，抗震裂，不易破碎；一旦破碎，碎块没有尖锐的棱角。
玻璃、陶瓷和水泥
第二课时
[复习]玻璃、陶瓷、水泥生产原料及主要化学成分。
[过渡]近年来为适应科技发展而研制出许多新型陶瓷材料，它的化学组成已远远超出硅酸盐范围，在信息科学、航天航天、生物工程、超导研究等领域得到广泛的应用。
[板书]四、玻璃和陶瓷的发展
今天，我们主要了解其中的两种高温结构陶瓷和光导纤维。
[板书]1、光导纤维
[展示]光缆、光导纤维仪、光导纤维装饰品、玩具等。
上述物品及演示中，可以观察到：光导纤维可以传输光、图像、音乐等。
当然，它的最大用途是，远距离信息传输，构建信息高速公路。
还可以用于医学的肠镜、胃镜、心脏等内窥镜。
[播放]光导纤维的视频。
[学生概括]光导纤维的主要性能和用途：传导光的能力很强，应用于通信。
[教师小结]对比光纤光缆和普通电缆。
光纤光缆信息量大，每根光缆上理论上可同时通过10亿路电话。
而普通电缆8管同轴电缆每条通话1800路；光纤光缆
- 1 -
原料来源广（石英玻璃），节约有色金属。
而普通光缆资源较少；光纤光缆质量小，每km27g，不怕腐蚀，铺设方便。
而普通光缆每km1.6t；光纤光缆成本低，每km 10 000元左右。
而普通光缆每km 200 000元左右；光纤光缆性能好，抗电磁干扰保密性强，能防窃听，不发生电辐射……
[板书]2、高温结构陶瓷
［讲述］结构材料，是指利用其强度、硬度、韧性等机械性能制成的各种材料。
以往用的最多的结构材料是金属。
但现在，它却逐渐让位于高温结构陶瓷，为什么会这样呢?请大家阅读课本P65有关内容回答。
［回答］因为高温结构陶瓷具有能经受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点，作为高温结构材料非常合适，而金属材料易受腐蚀，在高温时不耐氧化，不适合在高温时使用。
（1）氧化铝陶瓷
[展示]高压钠灯。
外罩是玻璃，里面的灯管是氧化铝陶瓷，是一种高温结构材料。
高压钠灯内温度高达1400℃，同时钠蒸气具有很强的腐蚀性。
[展示]坩埚、高温炉管。
[讲解]性能：熔点高、硬度大、透明、耐高温；用途：坩埚、高温炉管、刚玉球磨机、高压钠灯管管
（2）氮化硅陶瓷
[展示] 氮化硅陶瓷制品
- 2 -
- 3 -
说明：氮化硅陶瓷也是一种高温结构陶瓷，我国等少数先进国家，已经用它制造出来陶瓷柴油机。
其优点：超硬物质，具有润滑性，耐磨性抗腐蚀性强，高温也能抗氧化。
当然，还有其他高温结构材料，如碳化硼陶瓷等等。
[讲述]新型陶瓷制成的防护片能承受航天飞机发射时因摩擦产生的1600℃以上高温，防止航天飞机铝合金外壳受热熔化，保护航天员的安全。
[投影
]
［小结］以上我们所讲述的，只不过是新型无机非金属材料中的点滴，在此领域中，还有许许多多的已知和未知等待我们去了解和发掘。
目前，科学家们对材料的研究已由宏观进入微观。
人类智慧的力量是伟大的，希望你们现在能好好学习，并在将来能有机会在材料研究的天空里大显身手，为人类最终摆脱对天然材料的依赖而作出贡献!
[课堂练习]
１、高温结构陶瓷与金属材料相比，优点是。
