(选修2)无机非金属材料教学设计
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无机非金属材料教案教学设计【导语】无机非金属材料在化学、物理及工程学科中都有着广泛的应用,在工业生产领域占据着重要的地位。
了解无机非金属材料的基本特性和应用规律,对于提高学生的科学素养、培养其创新思维能力具有重要意义。
【教学目标】知识目标:了解无机非金属材料的基本特性及其应用领域,掌握几种典型无机非金属材料的制备方法及其应用。
能力目标:培养学生的探究能力和创新能力,提高学生的科学素养,使其能够运用所学知识解决实际问题,同时培养其团队合作意识。
情感目标:培养学生的探究兴趣和科学精神,建立正确的科学世界观和价值观。
一、无机非金属材料的基本特性1.物理特性:硬度、熔点、密度、导电性、热膨胀系数等。
2.化学特性:化学稳定性、与其他材料的反应性等。
1.陶瓷材料:建筑陶瓷、电子陶瓷、生物陶瓷等。
2.高分子材料:塑料、橡胶、纤维素等。
3.难熔材料:耐火材料、磁性材料、超硬材料等。
三、几种典型无机非金属材料的制备方法及应用1.石墨烯的制备方法及应用。
四、课堂设计1.导入部分:教师以多媒体PPT为辅助,从具体例子入手引入课题,激发学生的学习兴趣。
2.知识学习:通过讲授、课件展示、案例分析等方式进行,达到理论与实践相结合的教学效果。
3.探究实验:结合教材内容设计实验活动,让学生参与其中主动探究,帮助学生理解知识点,提高学生的实验能力和综合运用能力。
4.讨论研究:教师以多媒体为辅助,组织学生进行小组讨论,分享自己的想法,展示自己的成果,促进学生的交流与协作能力。
5.课堂作业:课后布置相关作业,通过学生的自主学习,巩固和拓展知识点,培养学生独立思考和自主学习能力。
1.探究式教学法:通过设计实验活动让学生从实践中掌握对无机非金属材料的了解。
2.案例教学法:通过实际应用案例让学生更加深入地理解无机非金属材料的应用领域和特性。
3.互动式教学法:通过学生讨论、展示和分享等方式促进与学生之间的互动,培养学生团队合作意识和沟通能力。
无机非金属材料教学设计(第二课时)教学设计思想本节教学中通过实物展示引入新课——新型无机非金属材料。
将学生分为小组,讨论新型无机非金属材料在生活中的应用,教师突出介绍其种类和重要性质。
教学目标知识目标1. 列举新型无机非金属材料的种类,描述新型无机非金属材料的主要应用2. 比较硅酸盐材料与新型无机非金属材料的性能能力目标3. 使用无机非金属材料的知识,解释LI常生活屮的相关现象情感目标4. 体会化学在社会、生活、生产、科学技术屮的重要作用新型无机非金属材料的特点和用途课时安排一课时教学媒体高压钠灯、光导玩具、光导演示器、光缆实物、打开外売的机械手表、玻璃刀、投彩片教学方法展示实物、谈话、讲述、讨论教学过程[谈话](展示玻璃刀)1. 玻璃刀为什么能切割玻璃?它的刀头是什么材料制作的?[提示]因为天然金刚石很少,一般用人造金刚石。
(展示机械手表)2. 手表上的“19钻”字样是什么意思?[提示]指红宝石轴承数目,一般用人造红宝石。
(让学生观看手表里的人造红宝石轴承。
)<无机非金属材料3. 煤气炉屮电子打火用的是什么材料?4 •现在的长途电话信号是通过什么材料传输的?[讲述]玻璃刀上的人造金刚石、作为手表轴承的人造红宝石、煤气炉屮用于电了打火 的压电陶瓷、传输电话信息的光导纤维都是新型无机非金属材料。
而水泥、玻璃、陶瓷等都 属于传统无机非金属材料。
按化学组成,材料可以进行如下分类。
[投影]传统无机非金属材料(硅酸盐材料)新型无机非金属材料材料 < 金属材料、高分子材料一一塑料、合成橡胶、合成纤维等[讲述]这一节课我们学习新熨无机非金屈材料。
[板书]二.新型无机非金属材料(展示高压钠灯)高压钠灯的外罩是玻璃。
里面的灯管是氧化铝陶瓷,又叫人造刚玉,是一种高温结构陶 瓷。
高温结构陶瓷是新型无机非金属材料屮的一类。
为什么高压钠灯的灯管要用氧化铝陶瓷来制造呢?[提示]1•灯内温度高达1400 °Co2.钠蒸气具有强烈的腐蚀作用。
高中化学无机非金属材料教案一、教学目标1. 让学生了解无机非金属材料的定义、特点和应用领域。
2. 使学生掌握无机非金属材料的主要制备方法。
3. 培养学生对无机非金属材料的兴趣和认识,提高其创新意识和实践能力。
二、教学内容1. 无机非金属材料的定义及特点2. 无机非金属材料的分类和应用3. 无机非金属材料的制备方法4. 常见无机非金属材料实例分析5. 无机非金属材料在现代科技中的应用三、教学重点与难点1. 重点:无机非金属材料的定义、特点、分类、应用和制备方法。
2. 难点:无机非金属材料的制备方法和应用领域的拓展。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究无机非金属材料的相关知识。
2. 利用案例分析法,使学生了解无机非金属材料在实际生活中的应用。
3. 采用小组讨论法,培养学生团队合作意识和解决问题的能力。
4. 利用实验教学法,提高学生动手操作能力和实验技能。
五、教学准备1. 准备相关PPT、案例资料、实验器材和药品。
2. 设计好相关问题,准备课堂讨论和回答。
3. 安排好实验内容和实验指导。
【导入】(简要介绍无机非金属材料的概念,引发学生兴趣。
)【讲解】1. 无机非金属材料的定义及特点(讲解无机非金属材料的定义,通过对比有机非金属材料,突出其特点。
)2. 无机非金属材料的分类和应用(讲解无机非金属材料的分类,举例说明各种材料的应用领域。
)3. 无机非金属材料的制备方法(讲解无机非金属材料的制备方法,包括传统方法和现代制备技术。
)【案例分析】(分析具体无机非金属材料实例,如玻璃、陶瓷等,引导学生了解其在实际生活中的应用。
)【小组讨论】(提出相关问题,让学生分组讨论,培养团队合作意识和解决问题的能力。
)【实验教学】(安排实验内容,指导学生进行实验操作,培养动手能力和实验技能。
)【总结】(回顾本节课所学内容,强调重点知识,布置课后作业。
)六、教学进程1. 课前准备:教师提前准备相关资料,设计好教学问题和案例分析。
无机非金属材料教案一、教学目标1. 让学生了解无机非金属材料的定义、特点和应用领域。
2. 使学生掌握无机非金属材料的主要制备方法和性质。
3. 培养学生对无机非金属材料的兴趣和创新能力。
二、教学内容1. 无机非金属材料的定义和特点2. 无机非金属材料的分类和应用3. 无机非金属材料的制备方法4. 无机非金属材料的性质5. 常见无机非金属材料举例三、教学重点与难点1. 教学重点:无机非金属材料的定义、特点、分类、应用、制备方法和性质。
2. 教学难点:无机非金属材料的制备方法和性质的理解与运用。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解无机非金属材料的基本概念、分类、应用等。
2. 采用演示法,展示无机非金属材料的制备过程和性质实验。
3. 采用案例分析法,分析常见无机非金属材料的特点和应用。
4. 引导学生开展小组讨论,培养学生的创新能力和团队合作精神。
五、教学准备1. 教材或教学资源:《无机非金属材料》等相关教材。
2. 实验器材:实验室用具,如烧杯、试管、滴定管等。
3. 教学多媒体:PPT、视频等。
教案内容:第一节:无机非金属材料的定义和特点一、导入(5分钟)教师简要介绍无机非金属材料的概念,引导学生思考无机非金属材料在日常生活和工业中的应用。
二、讲解(15分钟)1. 无机非金属材料的定义:无机非金属材料是指除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料。
2. 无机非金属材料的特点:广泛应用于各个领域,具有较高的硬度、耐磨性、耐高温性等。
三、互动环节(10分钟)学生分组讨论:无机非金属材料在生活中的应用,如玻璃、陶瓷等。
四、小结(5分钟)第二节:无机非金属材料的分类和应用一、导入(5分钟)教师通过展示图片或视频,引导学生了解无机非金属材料的分类和应用。
二、讲解(15分钟)1. 无机非金属材料的分类:根据化学成分、结构和性能特点,可分为氧化物、氮化物、碳化物等。
2. 无机非金属材料的应用:建筑、电子、光学、环保等领域。
3-1无机非金属材料一、传统的硅酸盐材料概述:1、常见的材料:陶瓷、玻璃、水泥2、主要成分:硅酸盐3、生产硅酸盐材料的常见原料粘土:Al2O3.SiO2 .2H2O石英:SiO2钾长石:K2O.Al2O3.6SiO2钠长石:Na2O.Al2O3.6SiO2还有石棉、云母、高岭石等4、传统硅酸盐材料的特点:稳定性强、硬度高、熔点高、难溶于水、绝缘、耐腐蚀。
5、传统非金属材料的产生过程偶然发现到有意的创造,再到经验的加工到科学的设计和创造。
(一)、陶瓷1、生产年代:新石器时期2、实例:唐三彩;宋代的钧瓷等3、主要产地:宜兴紫砂、景德镇瓷器等4、原料:粘土和水4、制作流程:混合成型干燥上釉烧结冷却6、变化形式:物理和复杂的化学变化7、陶瓷分类:土器、炻器、瓷器8、关键技术:烧结的温度控制和时间。
9陶瓷的优点:抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型缺点:易碎、可能含重金属元素,餐具慎用。
(二)、玻璃1、原料:石灰石、纯碱、石英2、反应:CaCO3 +SiO2 CaSiO3 + CO2Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO23、玻璃的成分:硅酸钠、硅酸钙、石英4、特点:混合物、加热成玻璃态物质,无固定熔沸点5、特种玻璃:光学玻璃:含钾钠的原料加B2O3的玻璃:耐高温、抗酸碱腐蚀、耐骤冷热变化(试管)钢化玻璃:普通玻璃加热软化急剧冷却(破碎无尖锐棱角)石英玻璃:折光率低玻璃纤维:品质高,硬度大,有韧性(三)、水泥1、原料:石灰石、粘土、辅料(石膏、矿渣、煤灰)2、设备变化:水泥窑复杂的化学变化3、水泥成分:3CaO.SiO22CaO.SiO23CaO.Al2O3铁铝酸钙:4CaO.Al2O3.Fe2O34、水泥的特性:水硬性遇空气和水可以硬化5、水泥的用途:建筑材料(1)、水泥砂浆:水泥、沙子、水(砖石的粘合剂)(2)、混凝土:水泥、沙子、碎石(预制板,加钢筋就是钢筋混凝土)二、新型无机非金属材料(一)、新型陶瓷1、功能:赋予陶瓷在光、点、磁、化学方面的功能、半导体材料、高温材料、透明陶瓷、生物陶瓷等功能陶瓷2、与传统陶瓷组成差别:用碳或氮代替氧元素3、常见的新型陶瓷:SiC Si3N4名称:生成反应:SiO2+3C=SiC+2CO (大于1900度)3Si +2N2 =Si3N4(1300度)3SiCl4 +2N2 +6H2 === Si3N4 + 12HCl 特点:耐2000度高温、硬度大熔点高、硬度大、化学稳定性高用途:航天器涂层材料1200度保持强度硬度,轴承、汽轮机叶片、发动机受热面。
高中化学无机非金属材料教案一、教学目标1. 让学生了解无机非金属材料的定义、特点和应用领域。
2. 使学生掌握无机非金属材料的主要制备方法。
3. 培养学生对无机非金属材料的兴趣和认识,提高其科学素养。
二、教学内容1. 无机非金属材料的定义和特点2. 无机非金属材料的主要应用领域3. 无机非金属材料的制备方法4. 常见无机非金属材料举例三、教学重点与难点1. 重点:无机非金属材料的定义、特点、应用领域和制备方法。
2. 难点:无机非金属材料的制备方法和应用领域的拓展。
四、教学方法1. 采用多媒体课件进行教学,生动展示无机非金属材料的相关概念和图片。
2. 采用案例分析法,介绍具体的无机非金属材料制备方法和应用实例。
3. 开展小组讨论,让学生分享对无机非金属材料的了解和认识。
4. 进行课堂提问,检查学生对教学内容的掌握程度。
五、教学过程1. 导入新课:通过展示无机非金属材料在日常生活中的应用实例,引导学生关注和学习本节课的内容。
2. 讲解无机非金属材料的定义、特点和应用领域:结合多媒体课件,系统讲解无机非金属材料的基本概念、特点和应用领域。
3. 介绍无机非金属材料的制备方法:以具体案例为例,讲解无机非金属材料的制备方法,如玻璃、水泥、陶瓷等。
4. 分析无机非金属材料的制备原理:深入解析无机非金属材料制备过程中的化学反应原理。
5. 课堂互动:开展小组讨论,让学生分享对无机非金属材料的了解和认识。
6. 课堂提问:检查学生对教学内容的掌握程度,解答学生的疑问。
7. 总结与展望:对本节课的内容进行总结,并展望无机非金属材料在未来的发展趋势和应用前景。
六、教学评估1. 课堂表现评估:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答情况以及小组讨论的表现。
2. 课后作业评估:检查学生对课后作业的完成情况,评估其对教学内容的理解和掌握程度。
3. 心得体会评估:阅读学生的课后心得体会,了解其对无机非金属材料的认知和感悟。
七、教学反思1. 反思教学内容:根据学生的学习情况和反馈,调整和完善教学内容,使之更符合学生的需求。
高中化学无机非金属材料教案一、教学目标1. 让学生了解无机非金属材料的定义、特点和应用领域。
2. 使学生掌握无机非金属材料的基本组成和制备方法。
3. 培养学生对无机非金属材料的兴趣和认识,提高学生的实践能力。
二、教学内容1. 无机非金属材料的定义和特点2. 无机非金属材料的分类和应用3. 无机非金属材料的制备方法4. 常见无机非金属材料的教学案例分析5. 实践操作:无机非金属材料的简易制备和性能测试三、教学重点与难点1. 教学重点:无机非金属材料的定义、特点、分类、应用和制备方法。
2. 教学难点:无机非金属材料的制备方法和实践操作。
四、教学方法1. 讲授法:讲解无机非金属材料的定义、特点、分类和应用。
2. 案例分析法:分析常见无机非金属材料的教学案例。
3. 实践操作法:指导学生进行无机非金属材料的简易制备和性能测试。
五、教学准备1. 教材:高中化学教材相关章节。
2. 课件:无机非金属材料的相关图片、视频和动画。
3. 实验器材:实验室用具、无机非金属材料的简易制备和性能测试所需器材。
4. 教学资源:网络资源、报纸杂志、科普书籍等。
六、教学过程1. 导入:通过展示生活中的无机非金属材料制品,如玻璃、陶瓷等,引发学生兴趣,导入新课。
2. 讲解:详细讲解无机非金属材料的定义、特点、分类和应用,结合案例进行分析。
3. 实践操作:指导学生进行无机非金属材料的简易制备和性能测试,巩固所学知识。
4. 讨论:学生分组讨论无机非金属材料的制备方法和应用领域,分享心得体会。
5. 总结:对本节课内容进行总结,强调无机非金属材料在生活中的重要性。
七、课外拓展1. 布置作业:让学生结合课堂所学,调查生活中的无机非金属材料制品,了解其制备方法和应用领域。
2. 研究性学习:鼓励学生开展无机非金属材料的研究性学习,深入了解其制备工艺和性能。
3. 科普阅读:推荐学生阅读有关无机非金属材料的科普书籍,拓宽知识面。
八、教学评价1. 课堂问答:检查学生对无机非金属材料基本知识的掌握情况。
无机非金属材料教案一、教学目标1. 让学生了解无机非金属材料的定义、特点和应用领域。
2. 使学生掌握无机非金属材料的基本制备方法和性质。
3. 培养学生对无机非金属材料科学的兴趣和好奇心。
二、教学内容1. 无机非金属材料的定义和特点2. 无机非金属材料的分类和应用3. 无机非金属材料的制备方法4. 无机非金属材料的性质5. 无机非金属材料在日常生活和工业中的应用三、教学重点与难点1. 重点:无机非金属材料的定义、特点、分类、应用、制备方法和性质。
2. 难点:无机非金属材料的制备方法和性质的理解与运用。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解无机非金属材料的基本概念、特点、分类、应用、制备方法和性质。
2. 使用案例分析法,介绍无机非金属材料在日常生活和工业中的应用实例。
3. 开展小组讨论,让学生分享对无机非金属材料的理解和看法。
五、教学准备1. 教材或教学资源:《无机非金属材料》等相关教材或教学资源。
2. 课件:制作相关章节的教学课件,包括图片、图表、视频等。
3. 实验器材:准备相关实验器材,如样品、实验试剂等。
4. 投影仪:用于展示课件和实验结果。
六、教学过程1. 引入新课:通过展示无机非金属材料在日常生活中的应用实例,如玻璃、陶瓷、水泥等,引发学生对无机非金属材料的兴趣。
2. 讲解无机非金属材料的定义和特点:介绍无机非金属材料的定义,解释其不导电、不导热、硬度大、脆性等特点。
3. 分类和应用:讲解无机非金属材料的分类,包括氧化物、硅酸盐、磷酸盐等,并介绍其在建筑、电子、光学等领域的应用。
4. 制备方法:介绍无机非金属材料的主要制备方法,如熔融法、烧结法、溶胶-凝胶法等,并通过实验演示其中一种方法。
5. 性质:讲解无机非金属材料的主要性质,如熔点、硬度、透光性、透气性等,并通过实验观察和分析。
6. 课堂互动:开展小组讨论,让学生分享对无机非金属材料的理解和看法,鼓励学生提出问题和建议。
7. 总结与复习:对本节课的内容进行总结,并布置复习题目,让学生巩固所学知识。
新人教版化学选修2高中《无机非金属材料》教案●了解传统的硅酸盐工业的生产特点,知道其生产原理和产品的主要成分。
●能举例说明无机非金属材料的特点●讨论社会发展和科技进步对材料的要求,认识化学对材料科学发展的促进作用。
〔知识梳理〕1.生产陶瓷的主要原料是,其主要生产过程为:混合→成型→干燥→烧结→冷却。
陶瓷的主要性质有、、、、。
2.制造普通玻璃的原料有、、,发生的主要反应的化学方程式是、。
3.制造普通硅酸盐水泥的原料有、、。
普通硅酸盐水泥的主要成分是、、、。
水泥在空气中能吸水硬化,在水中也能硬化,即具有性,因此是水下工程不可缺少的材料。
水泥、沙子和碎石等的混合物叫,它的膨胀系数与钢筋相当,因此它常用钢筋作结构,增大强度。
4.氮化硅是一种新型的无机非金属材料,它的制造方法有多种,一种方法是将高纯硅与纯氮气混合,在1300℃条件下反应制得,化学方程式为;也可以用四氯化硅和氮气在氢气保护下反应制得,化学方程式为。
5.工业上用二氧化硅和碳在电炉中反应可以制得硅,反应的方程式为,但这样制得的硅纯度不高,要制得高纯硅,可以将上述粗硅与氯化氢气体在250~300℃条件下反应,制得三氯硅烷,提纯后的三氯硅烷被高纯度的氢气还原,即可以得到高纯硅。
写出以上反应的化学方程式、。
6.写出二氧化硅和碳在电炉中加热至高温生成碳化硅(金刚砂)的化学方程式,反应中的氧化剂和还原剂的质量之比是。
7.1985年,科学家发现了C60分子是由60个碳原子构成的,它的形状像足球,因此又叫足球烯。
1991年科学家又发现了一种碳的单质——碳纳米管,它是由六边环形的碳原子构成的管状分子。
用你学到的化学知识回答下列问题:⑴C60所以称为足球烯,是因为分子中有键,所以C60可以与氢气发生反应。
⑴金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管物理性质是否相同?,原因是。
⑵常温下足球烯和碳纳米管的化学性质是否活泼?,简要说明原因。
⑶请你设计一个方案,证明足球烯和纳米碳管是由碳元素组成的(以足球烯为例,用文字简要叙述):。
《无机非金属材料》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 知识目标:学生能够识别无机非金属材料的基本类型,理解其在材料科学中的重要性。
2. 能力目标:学生能够通过实验操作,观察无机非金属材料的性质,并能够分析其应用。
3. 情感目标:培养学生的环保认识,理解无机非金属材料在环保中的角色。
二、教学重难点1. 教学重点:介绍无机非金属材料的类型及其在材料科学中的重要性,进行相关实验,观察无机非金属材料的性质。
2. 教学难点:如何引导学生理解无机非金属材料在环保中的角色,培养学生的环保认识。
三、教学准备1. 准备相关的无机非金属材料的图片和实物,准备实验器械和试剂。
2. 提前安排学生进行实验预习,确保学生对实验过程和注意事项有清晰的理解。
3. 根据教学内容,制作或收集相关的教学视频和案例,以便于学生理解和应用。
四、教学过程:(一)导入新课1. 回顾上节课内容,简单复习无机非金属材料在生活和生产中的应用。
2. 引入无机非金属材料在无机材料科学中的地位和作用,激发学生学习兴趣。
(二)新课教学1. 讲解无机非金属材料观点、分类及特点。
2. 介绍无机非金属材料在无机材料科学中的地位和作用。
3. 展示无机非金属材料的实物图片,引导学生观察并描述其外观特征。
4. 结合图片和视频,介绍无机非金属材料的制备方法及工艺流程。
5. 引导学生思考并讨论无机非金属材料的应用领域及发展趋势。
(三)实验教学1. 组织学生参观无机非金属材料的生产现场,了解其生产工艺流程和设备。
2. 实验室制备一些常见的无机非金属材料,如陶瓷、玻璃、水泥等,让学生亲手操作,掌握制备方法和注意事项。
3. 实验完成后,组织学生讨论实验结果,引导学生总结无机非金属材料的性质和特点。
(四)小结与作业1. 小结本节课内容,强调重点和难点。
2. 安置与无机非金属材料相关的思考题和作业题,引导学生进一步思考和学习。
3. 预告下节课内容,激发学生对下节课的等候。
五、教学反思1. 回顾本节课的教学效果,检查学生是否掌握了无机非金属材料的相关知识。
第三章化学与材料的发展第一节无机非金属材料一、教材分析《无机非金属材料》是人教版高中化学选修二第三单元《化学与材料的发展》第一节的教学内容,主要学习的是一些常见的传统和新型无机非金属材料,重点了解陶瓷、玻璃,水泥,新型陶瓷的特点、用途、应用情况。
本章节内容稳合选修二(化学与技术)课程的设置理念,也暗合STS教育理念,新能源,新材料是当今社会发展的一个主旋律。
《无机非金属材料》被安排在本章内容的第一节,突出表现出这一节内容在实际生产应用中的重要作用。
在必修一中我们重点探究学习过了“无机非金属材料的主角---硅”的知识,了解到一些常见的硅酸盐以及它们的相关知识性质,也初步认识到了几种常见的硅酸盐产品---陶瓷,玻璃及水泥,对新型无机非金属材料也有些雏形的了解。
本节内容,在本章的学习中起着统筹作用,为后面两节内容做了铺垫,学生在学完本节内容后,对于化学与材料就有了一个整体上的把握及感性认知。
二、学情分析【学生“起点能力”分析】学生在重点学习了必修一“无机非金属材料的主角---硅”的内容后,对于常见的硅酸盐材料陶瓷,玻璃及水泥有了一定的认知,并通过实验探究也掌握了Na2SiO3的性质,有了这些基础,学生接触新知识也比较自然顺畅了。
【学生“生活概念”分析】由于本节内容较多地渗透了化学物质在生活中的应用,联系实际的面较宽,因此要求学生掌握更多的生活概念。
学生在预习时已经按照我先前的引导查阅了相关知识,有了一定的生活基础。
【学生“认知方式”分析】学生理解能力基本上没问题,但是处理信息能力及对信息联系生活实际加以应用的能力较差,因此在教学中要加强学生这些能力的培养。
三、教学目标【知识与技能】1,列举说明我们生活中存在的一些无机非金属材料;2,知道陶瓷、玻璃和水泥的主要化学成分、生产原料及其用途;3,熟悉几种应用广泛的新型陶瓷,掌握高纯度单晶硅的工业制备方法,掌握石墨与金刚石的性质差异;4,举例说明无机非金属材料的特点。
【过程与方法】1,通过幻灯片列举的生活现象,帮助学生直观感受无机非金属材料,让学生认识到无机非金属材料就在我们身边,正在各方面被广泛应用;2,通过引导学生观察、分析实验现象,让学生们体会怎样运用观察法进行实验探究;3,通过观察实验现象,让学生掌握到玻璃等无机非金属材料的主要成分是Na2SiO3和Ca2SiO3。
【情感态度与价值观】1,通过创设的问题情境,互动的氛围,培养学生严谨的学习态度,使学生体会探究的乐趣。
2,激发学生学习化学的兴趣,使学生认识无机非金属材料的广泛用途,帮助学生养成自主关注与化学相关的社会问题的习惯。
3,通过介绍与无机非金属材料有关的正反两面的社会性新闻,譬如触目惊心“豆腐渣”工程,引导学生树立健全正确的情操观,价值观,人生观,做一个正直的化学人,社会人。
四、教学重难点【教学重点】1、掌握陶瓷、玻璃和水泥的主要化学成分、生产原料及其用途等;2、掌握几种新型无机非金属材料的特点、用途和发展;3、了解工业上高纯硅的制备方法。
【教学难点】1、理解掌握传统无机非金属材料硅氧结构[SiO4]4-的特殊性对其物理化学性质的影响;2、通过对新型无机非金属材料的介绍,激发起学生学习积极性,培养学生热爱科学的情感。
五、教学思路【总体思路】以学生活动为主体,通过情境设置、教师引导,提出生活中常见的无机非金属材料;以探究学习为基本方法,理论与实际相结合,认知了解无机非金属材料的原料,特点及用途;此外利用好“思考与交流”、“科学史话”、“资料卡片”等栏目。
【过程】创设生活情景,引导学生发现——提出问题,引起讨论——实验探究、直观感受——总结深化,交流思考——概括建立无机非金属材料认知体系——实际运用六、学法指导直接观察法、讨论探究、合作交流、联系生活实际等,学生要敢思会思、高效合作、学会交流、乐于探究、善于总结。
七、教学过程设计第一课时教师活动学生活动学生活动传统硅酸盐材料【引言】陶瓷,玻璃,水泥等材料及它们的制品在我们生活中随处可见,由于这些材料的化学组成大多属于硅酸盐材料,所以一般称为硅酸盐材料。
自然界中的沙石,黏土以及石英、高岭石等矿物的主要成分都是硅酸盐类或硅的氧化物,人们就是以它们为原料制造出了各种多彩炫目的无机非金属材料,广泛应用于生活中,下面就让我们来认识一下它们的世界吧!【展示图片】原始洞穴石头村老北京四合院【过渡】这些原始简陋朴素的房屋,经过了岁月风雨的洗礼,依然保留的完好无缺,从这里我们可以看出硅酸盐材料诸如耐腐蚀,稳定性好的特点。
【提问】你能举例说明在你自己的生活中有哪些几种常见的无机非金属材料吗?【展示图片】陶瓷(唐三彩、宋钧瓷),陶瓷制作流程水泥、玻璃、生活中的无机非金属材料【引导】看到这些图片,是否对无机非金属材料有了全新的认识呢?硅酸盐材料的主要成分是什么呢?【演示实验1】老师演示实验3-1。
【操作】将少量玻璃粉末放入试管中,向其中加入少量蒸馏水,振荡,加入1~2滴酚酞溶液。
【组织讨论】让同学们根据实验现象在组内讨论。
【提问】通过观察发现玻璃粉部分溶解,溶液逐渐变成淡红色,结合以前学习过的相关知识,猜测其可能组分?【板书】玻璃粉中可能含有可溶性及难溶性的硅酸盐【讲述】玻璃的化学性质很稳定,碾成粉末状后经振荡后微溶于水,水解后,溶液呈碱性【演示实验2】下面我们来探究变色玻璃的原理【操作1】打开钠光灯,用强光照射变色玻璃(主要成分联系生活,思考无机非金属材料的原料类型及来源视觉冲击,形成对无机非金属材料感性认知积极思考并回答实验现象:玻璃粉末部分溶解,滴加酚酞后,溶液呈淡红色或红色讨论交流,配合教师引导,得出结论:玻璃粉中可能含有可溶性及难溶性的硅酸盐实验现象:强光照下,玻璃呈现暗棕创设情境导入新课,激发学生的学习积极性和主动性以展现日常生活中的实例来拉近生活与化学知识的距离通过回忆以前所学知识让学生有一个心理过渡激发学生的求知欲培养学生实验操作能力和观察实验现象、分析实验、归纳总结实验的能力。
培养学生运用观察法进行实验探究的能力,让学生体会试验方法在化学研究中的作用通过变色玻璃在光照和黑暗两条AgBr,CuO)【操作2】关闭钠光灯,在黑暗环境中静至一段时间再观察【组织讨论】让同学们根据实验现象在组内讨论。
【提问】玻璃表面呈现暗棕色可能原因是什么?发生了什么样的化学反应?【讲述】1,当强光照射到玻璃上,溴化银分解为银和溴单质,分解出的银原子聚集成银的微小晶粒,使玻璃呈现暗棕色,能挡住大部分光线2,光线变暗,银和溴在氧化铜的催化作用下,重新生成溴化银。
于是玻璃的颜色自动变浅,透光性增强。
【板书】2.3.1无机非金属材料一、硅酸盐材料俗称硅酸盐材料,常见的有陶瓷、玻璃、水泥。
物理性质:硬度大,难溶,绝缘,耐腐蚀,稳定性好二、硅酸盐材料简介陶瓷优点:抗氧化,抗酸碱腐蚀,耐高温,绝缘,易成型等玻璃制造:CaCO3 +SiO2 CaSiO3 + CO2Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2水泥特点:在空气和水中易硬化,是非常强的粘合剂。
【小结】本堂课运用实验法解决了实际问题及课堂实验,使学生了解无机非金属材料的物理性质,掌握无机非金属材料的化学性质。
老师发问,让同学简要概括本节课所学的主要内容。
【课堂练习】1、无机非金属材料一般被称为_______,常见的无机非金属材料有____、____、____,具备的物理性质包括____、____、____、____、____。
2、工业上制造水泥,玻璃时都用的原料是。
()A.纯碱B.石灰C.石灰石D.黏土色;黑暗环境中静至一段时间后,玻璃的颜色自动变浅,透光性增强。
讨论交流,配合教师引导,得出结论:变色玻璃变色的可能原因是在强光照下,变色玻璃中的AgBr发生了分解;黑暗环境中,银和溴在氧化铜的催化作用下,重新生成溴化银。
学生聆听领悟概括并总结本节课所学主要内容通过习题加深对常见传统无机非金属材料特点的掌握件下的实验,让学生意识到控制实验条件(变量)对实验探究的重要性,培养学生观察、分析和对比的能力培养学生及时反思、小结、概括的能力,培养良好的学习方法和习惯第二课时教师活动学生活动设计意图新型无机非金属材料【引言】传统无机非金属材料是生产、生活和基本建设所必须的材料,而新型无机非金属材料则为现代高新技术、新兴产业和传统工业技术改造等开辟了更为广阔的前景。
【展示图片】新型无机非金属材料、F-117式单座战斗轰炸机、步兵战车、高纯氧化铝透明陶瓷管【过渡】这些图片展示的是现代的一些高新技术产品,它们的广泛应用,说明了新型无机非金属材料在现代社会发展中的占据着重要地位,想想这是因为什么?【提问】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?【展示图片】大规模集成电路、太阳能电池、氧化铝陶瓷制品、光学特性生物特性陶瓷【提问】新型无机非金属与传统的无机非金属材料相比有哪些特性呢?【组织讨论】引导学生仔细阅读教材内容,结合生活中的发现,就此问题展开讨论【讲述】~【过渡】随着人类社会和科学技术的发展,新型无机非金属材料的应用将越来越广泛,品种也越来越丰富。
【板书】2.3.1无机非金属材料一、新型陶瓷应用广泛的有:Al2O3陶瓷,Si3N4陶瓷,SiC陶瓷等物理性质:熔点高,耐高温高压耐磨耐腐蚀,硬度大二、现代信息基础材料-硅高纯度硅的炼制:高温条件下SiO2+2C Si(粗) +2CO↑Si(粗) +3HCl SiHCl3+H2↑SiHCl3+ H2Si(纯) +3HCl三、金刚石、石墨和C60 联系生活,思考新型无机非金属材料的视觉冲击,形成对无机非金属材料感性认知讨论交流,配合教师引导,得出结论:因为高温结构陶瓷具有能够经受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点,作为高温结构材料是非常合适,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。
讨论交流,配合教师引导,得出结论新型无机非金属与传统的无机非金属材料两者相比:新型无机非金属材料的优势1、能承受更高的高温,强度大2、具有电学特性3、具有光学特性4、具有生物功能讨论交流,配合教师引导,得出结论创设情境引入新课,激发学生的积极性和主动性通过提问的方式,让学生在讨论过程中有一个思维过渡融合,激发学生的求知欲以社会发展中的实例拉近社会与化学知识的距离通过回忆以前所学知识让学生有一个心理过渡激发学生的求知欲金刚石:天然物质,硬度大,耐磨,绝缘体,不易导热石墨:质软,润滑材料,导电体,电极材料。
C60:贮氢材料,纳米软件,复合材料。
【小结】本堂课运用提问讨论法解决了实际问题,使学生了解新型无机非金属材料的物理性质,掌握了几种应用较为广泛的新型无机非金属材料。