第一篇：《 玻璃、陶瓷和水泥》 教案(新

說(shuō)明：氮化硅陶瓷也是一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，我國(guó)等少數(shù)先進(jìn)國(guó)家，已經(jīng)用它制造出來(lái)陶瓷柴油機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)：超硬物質(zhì)，具有潤(rùn)滑性，耐磨性抗腐蝕性強(qiáng)，高溫也能抗氧化。當(dāng)然，還有其他高溫結(jié)構(gòu)材料，如碳化硼陶瓷等等。

[講述]新型陶瓷制成的防護(hù)片能承受航天飛機(jī)發(fā)射時(shí)因摩擦產(chǎn)生的1600℃以上高溫，防止航天飛機(jī)鋁合金外殼受熱熔化，保護(hù)航天員的安全。

[投影]

［小結(jié)］以上我們所講述的，只不過(guò)是新型無(wú)機(jī)非金屬材料中的點(diǎn)滴，在此領(lǐng)域中，還有許許多多的已知和未知等待我們?nèi)チ私夂桶l(fā)掘。目前，科學(xué)家們對(duì)材料的研究已由宏觀進(jìn)入微觀。人類智慧的力量是偉大的，希望你們現(xiàn)在能好好學(xué)習(xí)，并在將來(lái)能有機(jī)會(huì)在材料研究的天空里大顯身手，為人類最終擺脫對(duì)天然材料的依賴而作出貢獻(xiàn)![課堂練習(xí)] １、高溫結(jié)構(gòu)陶瓷與金屬材料相比，優(yōu)點(diǎn)是

Ａ．耐高溫耐腐蝕，不怕氧化 Ｂ．密度小，硬度大

Ｃ．韌性好，易于切削、鍛打、拉伸 Ｄ．良好的傳熱導(dǎo)電性 ２、下列有關(guān)材料用途的說(shuō)法不正確的是

Ａ．氧化鋁陶瓷可用做高壓鈉燈的燈管 Ｂ．氮化硅陶瓷可用做陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)的材料 Ｃ．光導(dǎo)纖維可用做遙測(cè)遙控、照明等 Ｄ．氧化鋁陶瓷可用做半導(dǎo)體材料

３、目前已有多個(gè)國(guó)家的大汽車公司試制無(wú)冷卻式陶瓷發(fā)動(dòng)汽車．我國(guó)在１９９０年裝 配了一輛并完成了試車．這種陶瓷柴油發(fā)動(dòng)機(jī)部件的受熱面是由一種耐高溫且不易傳熱的材料制造的，這種材料是新型無(wú)機(jī)非金屬材料中的

Ａ．氧化鋁陶瓷 Ｂ．氮化硅陶瓷 Ｃ光導(dǎo)纖維 Ｄ．玻璃鋼

４、氮化硅（Ｓｉ3Ｎ４）是一種非氧化物高溫陶瓷結(jié)構(gòu)材料，具有高硬度、高強(qiáng)度、耐 高溫和耐腐蝕等特性，其超強(qiáng)的拉彎強(qiáng)度達(dá)到８×１０～１０×１０Ｎ·ｃｍ，而且0在１２００Ｃ高溫下也不會(huì)下降，用氮化硅陶瓷制成的內(nèi)燃機(jī)不需冷卻裝置，可節(jié)約燃料３０％左右，熱功轉(zhuǎn)換效率提高到４０％～５０％． 粉末狀的Ｓｉ3Ｎ４可以由ＳｉＣｌ４的蒸氣和氨氣的混合物反應(yīng)制?。勰畹模樱?Ｎ４對(duì)空氣和水都不穩(wěn)定．但是，將粉末狀

４

４

－２

的Ｓｉ3Ｎ４和適量的ＭｇＯ在２３０×１．０１×１０５Ｐａ和１８５Ｃ的密閉容器中熱處理，可以制得表面結(jié)構(gòu)十分致密而且對(duì)空氣和水都十分穩(wěn)定的高溫結(jié)構(gòu)材料．

（１）寫(xiě)出由ＳｉＣｌ４和ＮＨ３反應(yīng)制備Ｓｉ３Ｎ４的化學(xué)方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．

（２）分別寫(xiě)出Ｓｉ3Ｎ４與Ｈ２Ｏ、Ｏ２反應(yīng)的化學(xué)方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．

（３）為什么表面結(jié)構(gòu)致密的Ｓｉ3Ｎ４不再受Ｈ２Ｏ、Ｏ２的侵蝕？ 參考答案：

1、Ａ、Ｂ

2、Ｄ

3、Ｂ

4、（１）３ＳｉＣｌ４＋４ＮＨ３＝Ｓｉ３Ｎ４＋１２ＨＣｌ（２）Ｓｉ３Ｎ４＋６Ｈ２Ｏ＝３ＳｉＯ２＋４ＮＨ３↑

Ｓｉ３Ｎ４＋３Ｏ２＝３ＳｉＯ２＋２Ｎ２

（３）固體Ｓｉ３Ｎ４表面與空氣中的Ｏ２反應(yīng)，生成穩(wěn)定的ＳｉＯ２，從而形成了致密的ＳｉＯ２保護(hù)層，防止內(nèi)部的Ｓｉ３Ｎ４繼續(xù)與空氣和水接觸而被侵蝕．

[作業(yè)]P65 3、4 [板書(shū)設(shè)計(jì)]

四、玻璃和陶瓷的發(fā)展

1、光導(dǎo)纖維

2、高溫結(jié)構(gòu)陶瓷（1）氧化鋁陶瓷（2）氮化硅陶瓷

知識(shí)拓展

（一）：

陶器 用泥土等無(wú)機(jī)物質(zhì)做原料，采取手工或其他方法做成所需要的形狀，經(jīng)過(guò)800℃至900 ℃溫度焙燒硬化而成的物品。一般為日用盛器、炊器、建筑構(gòu)件及藝術(shù)陳設(shè)品。器體不透明，有小孔，有吸水性。中國(guó)歷史上的陶器種類很多，相繼出現(xiàn)了紅陶、灰陶、黑陶、白陶、彩陶、彩繪陶和釉陶等品種。中國(guó)制作陶器的歷史十分悠久，根據(jù)考古調(diào)查，有一萬(wàn)多年的歷史。從舊石器時(shí)代結(jié)束、新石器時(shí)代開(kāi)始的時(shí)期，就發(fā)明了制陶術(shù)，所以陶器發(fā)明是新石器時(shí)代的一個(gè)重要標(biāo)志。

瓷器 以瓷土即高嶺土為原料，經(jīng)拉坯成型、施釉、入窯焙燒制成的器物。瓷器經(jīng)1300 ℃以上高溫?zé)?，胎體燒結(jié)后呈白色或灰白色，致密堅(jiān)硬，扣之能發(fā)出清脆的鏗鏘之聲。表面的一層玻璃質(zhì)透明釉與胎體結(jié)合緊密，釉層不易剝落，幾乎不吸水。瓷器根據(jù)釉色可以分為青瓷、黑瓷、白瓷、彩瓷四大類。瓷器源于中國(guó)，早在3000多年前的商代即生產(chǎn)出原始青瓷，公元2世紀(jì)的東漢時(shí)期燒制出比較成熟的青瓷。燒造瓷器的窯口遍布南北方各地，經(jīng)過(guò)南北朝、隋唐的發(fā)展，到宋代已是窯口林立，產(chǎn)品各具特色，出現(xiàn)了汝、官、哥、定、鈞五大名窯。南宋至元代開(kāi)始，中國(guó)瓷業(yè)中心逐漸集中到江西景德鎮(zhèn)，青花、釉里紅等釉下彩的發(fā)明開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)新局面，明清釉上彩瓷又大大改變了瓷器的審美傾向，使之走向精美華麗，使瓷器燒造工藝達(dá)到歷史上的頂峰。

青瓷 釉面基本色調(diào)呈青綠色的瓷器。3000年前的商代中期開(kāi)始出現(xiàn)的原始青瓷，為我國(guó)最早的青瓷。東漢時(shí)期青瓷進(jìn)入成熟階段。六朝時(shí)期，青瓷工藝水平迅速提高，隋唐時(shí)期青瓷生產(chǎn)更加繁榮，越窯、甌窯、岳州窯、長(zhǎng)沙窯等生產(chǎn)出了猶如千峰翠色般的青瓷。宋代青瓷達(dá)到巔峰，汝、官、哥、定、鈞五大名窯中的汝、官、哥三大窯都生產(chǎn)青瓷。民間的龍泉窯、哥窯、臨汝窯、耀州窯等南北方窯廠都生產(chǎn)精美的]青瓷。青瓷的美在于它的釉色，唐代越窯燒制出湖水綠般的優(yōu)雅釉色，晚唐五代又燒制成功青瓷極品秘色瓷，使釉色更為清幽雅致。南宋官窯和龍泉窯發(fā)明的石灰堿釉新工藝，讓青瓷釉色呈現(xiàn)出粉青、梅子青等如假玉器的色澤，將青瓷之美發(fā)揮到了極至。青瓷上還采用劃、刻、捏塑、拍印等工藝技法裝飾胎體，在浙江地區(qū)和湖南長(zhǎng)沙窯還相繼發(fā)明了高溫釉上彩和高溫釉下彩美化瓷器。常見(jiàn)的紋樣有弦紋、水波紋、斜方格紋、網(wǎng)紋、聯(lián)珠紋、卷枝蔓草、蓮瓣紋等。元明清景德鎮(zhèn)成為中國(guó)瓷器生產(chǎn)的中心，白釉、紅釉、藍(lán)釉、藍(lán)釉描金等瓷器高度發(fā)展，彩瓷逐漸受到青睞，青瓷在社會(huì)生活中漸漸失去了主導(dǎo)地位。

0

知識(shí)拓展

（二）：

汝窯 宋代五大名窯之一，在河南汝州，即今天的寶豐縣。北宋后期，汝窯成為為宮廷燒制御用瓷器的專用窯場(chǎng)，制品為青瓷，傳世器物有盤(pán)、碟、洗、瓶、樽、碗、盞托、水仙盆等。汝窯瓷器在歷史上一直是倍受重視的珍品。從傳世品看，胎體較薄，胎質(zhì)細(xì)膩。器物成型和修坯工藝一絲不茍，燒制也十分考究，器物底部的支燒痕跡小得如同芝麻粒，底部施滿釉。它的釉色為天青釉，色彩青幽含蓄，釉質(zhì)厚如凝脂，釉面開(kāi)細(xì)碎的冰裂紋。汝窯燒造御用瓷的時(shí)間大約只有20年，作品極少，目前傳世的汝窯器物不足百件，分別珍藏在北京故宮博物院、臺(tái)北故宮博物院、上海博物館以及英國(guó)、美國(guó)、日本、香港等地。

宋 汝窯天青釉三足樽

官窯 官窯有廣義和狹義兩個(gè)概念。廣義的官窯泛指歷代由朝廷督辦、專門(mén)燒制御用瓷的瓷窯；狹義的官窯則是宋代五大名窯之一。文獻(xiàn)記載，北宋后期在東京汴梁，即今河南開(kāi)封設(shè)置過(guò)官窯。但至今未找到窯址。南宋官窯在浙江杭州，其中的一座郊?jí)鹿俑G已經(jīng)過(guò)科學(xué)發(fā)掘，發(fā)現(xiàn)了窯爐、窯具及瓷器碎片。出土的器物主要有青瓷盤(pán)、碗、碟、洗、爐及仿商周秦漢古銅及玉器的造型。官窯瓷器胎土呈黑灰或黑褐色，胎體較薄，施釉較厚。釉色是官窯瓷器技術(shù)和藝術(shù)上的最高追求，它創(chuàng)造出青釉的高檔品種粉青、月白、米黃等釉色，這些釉色色澤幽雅，透明感降低，釉層厚而勻凈。由于胎體中含鐵量較高，大部分器物的口、足沿等釉層較薄的部位泛出鐵紅色，古代文獻(xiàn)稱為“紫口鐵足”。南宋官窯瓷器還有一個(gè)特征，就是釉面上分布著長(zhǎng)短、深淺不一的裂紋，叫作“開(kāi)片”。它原本是一種釉面缺陷。瓷胎比瓷釉的膨脹系數(shù)大，瓷器燒成冷卻的時(shí)候，收縮幅度大的胎體就會(huì)把玻璃質(zhì)的釉層拉碎，釉面出現(xiàn)開(kāi)片。而藝術(shù)素養(yǎng)高的宋代工匠們巧妙地利用了這種缺陷，人為地把它變成一種釉面裝飾，讓自然延伸、交錯(cuò)的冰裂紋與溫潤(rùn)的青釉搭配和諧，相得益彰，給單色的器物平添了天然的美感。

南宋 官窯粉青釉弦紋瓶

哥窯 宋代五大名窯之一，在浙江龍泉。燒制的青瓷有各式碗、盤(pán)、瓶、爐等，造型幽雅有古韻，典型器物有琮式瓶、貫耳瓶、鬲式爐、蓮瓣碗等。有的器物有刻劃、堆塑等裝飾，哥窯瓷采用多次施釉的工藝，使青釉濃厚青翠，色彩幽深，創(chuàng)出了粉青、梅子青等絕頂釉色，把青瓷的美，推到了一個(gè)新的境界。哥窯青瓷釉上有細(xì)碎的開(kāi)片，稱作“百圾碎”，更小的叫“魚(yú)子紋”，把原本是缺陷的開(kāi)片變成瓷器表面自然天成的裝飾，說(shuō)明工匠們已經(jīng)掌握了開(kāi)片的規(guī)律，可以人為地加以控制和利用，這只有在制瓷工藝達(dá)到高峰的宋代才能做到。

南宋 哥窯雙耳三足爐

定窯 宋代五大名窯之一，是當(dāng)時(shí)最有名的白瓷窯口。定窯白瓷胎體潔白，質(zhì)地堅(jiān)實(shí)。釉是象牙白色。不論碗、盤(pán)還是瓶、罐，常常裝飾著劃花、刻花或者印花，紋飾題材有蓮瓣、龍鳳、牡丹、蓮池游鴨、嬰戲、鴛鴦等。定窯還發(fā)明了一種燒制碗類器物的先進(jìn)的裝燒技術(shù)，叫做“覆燒”，把過(guò)去一個(gè)匣缽里正著裝一件碗坯，變成多件器物扣疊在一起，形成一個(gè)筒形的組合式匣缽，這樣就大大增加了裝燒量，提高了生產(chǎn)效率。但是，覆燒的瓷器口沿不能上釉，于是工匠們又在這些芒口的碗、盤(pán)口上鑲包了金、銀或銅口，成為一種特殊裝飾。定窯除了大宗的白釉瓷器，還燒制少量的醬釉或綠釉器，醬釉器又稱“紫定”，是傳世稀少的珍品。

宋 定窯白釉印花云龍紋盤(pán)

鈞窯 宋代五大名窯之一，因所在地河南禹縣古稱“鈞州”而得名。鈞窯器物有碗、盤(pán)、洗、花盆等。鈞窯的特點(diǎn)在于它的釉色。它雖然屬于青釉，但是釉層不透明；由于釉料中含有銅，釉色呈現(xiàn)天藍(lán)、月白等多種變化，還出現(xiàn)玫瑰紫、海棠紅等不規(guī)則的彩色斑塊，裝飾在花瓣形的花盆、筆洗、香爐等器物上，別有一番自然天成的韻味。北宋時(shí)期，鈞窯有一部分窯場(chǎng)專燒御用瓷，被稱為“官鈞”。這部分產(chǎn)品設(shè)計(jì)高雅優(yōu)美，制作時(shí)不惜工本，質(zhì)量精益求精，成為歷代收藏的珍品。鈞窯還影響到周圍的許多窯場(chǎng)競(jìng)相燒造鈞釉器物，形成一個(gè)瓷窯體系。

北宋 鈞窯玫瑰紫釉盆托

第二篇：玻璃、陶瓷和水泥教案

玻璃、陶瓷和水泥教案

一、教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能：

1、掌握制造玻璃的主要原料、主要成分及反應(yīng)原理；

2、初步了解幾種常見(jiàn)玻璃的性能與用途；

3、掌握制造陶瓷的主要原料；了解陶瓷的制作過(guò)程和用途。

過(guò)程與方法：通過(guò)對(duì)玻璃、陶瓷知識(shí)的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、對(duì)新信息的加工、思維能力、分析能力、總結(jié)歸納能力和表達(dá)能力。

情感、太與價(jià)值觀：1，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，使學(xué)生對(duì)化學(xué)與生產(chǎn)、生活實(shí)際的聯(lián)系有進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。

二、教學(xué)重點(diǎn)

1、玻璃的主要成分和生產(chǎn)原理；

2、陶瓷主要制備原料及制備過(guò)程；

3、以玻璃和陶瓷為例認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成和反應(yīng)條件對(duì)性能和用途的影響

三、教學(xué)難點(diǎn)

1、玻璃的主要成分和生產(chǎn)原理；

2、陶瓷主要制備原料及制備過(guò)程

四、教學(xué)方法

指導(dǎo)閱讀法 歸納總結(jié)

五、教學(xué)過(guò)程

【導(dǎo)入】同學(xué)們；高一第一章我們學(xué)習(xí)了常用化學(xué)儀器，我們來(lái)說(shuō)說(shuō)有哪些儀器？（燒杯、試管、量筒、酒精燈、坩堝、蒸發(fā)皿等等）。下面我們來(lái)了解這些儀器的成分以及它們的制備。【板書(shū)】3 玻璃、陶瓷和水泥

【思考與討論】

1、制造玻璃的主要原料是什么？

2、玻璃窖中主要發(fā)生了哪些反應(yīng)？

3、玻璃的主要成分是什么？

4、玻璃為什么可以被人工吹成不同形狀的制品？

【老師】給同學(xué)們幾分鐘時(shí)間帶著以上問(wèn)題來(lái)閱讀完玻璃這小節(jié)，閱讀完請(qǐng)同學(xué)來(lái)歸納總結(jié)?！景鍟?shū)】

一、玻璃

1、普通玻璃的主要原料：純堿（Na2CO3）、石灰石（CaCO3）、石英（SiO2）

2、反應(yīng)原理：復(fù)雜的物理、化學(xué)變化。主要反應(yīng)： Na2CO3+SiO2=== Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2=== CaSiO3+CO2↑

3、主要成分：硅酸鈉(Na2SiO3)、硅酸鈣(CaSiO3)、二氧化硅(SiO2)（用量大）【思考】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)。

【講解】 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)。

【板書(shū)】

4、玻璃態(tài)：沒(méi)有一定的熔點(diǎn)而在某一溫度范圍內(nèi)逐漸軟化的物質(zhì)?！纠蠋煛肯旅嫖覀儊?lái)看看課本，來(lái)了解幾種常見(jiàn)玻璃性能與用途。

5、幾種常見(jiàn)玻璃性能與用途：

a硼硅酸鹽玻璃：過(guò)量的SiO2或加入B2O3。性能：膨脹系數(shù)小、化學(xué)穩(wěn)定性好，更耐高溫和耐化學(xué)腐蝕．用途: 高級(jí)化學(xué)儀器

b光學(xué)玻璃：加入PbO。性能：透光性能好、折光率高。用途：眼鏡片、照相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡中的透鏡等光學(xué)儀器。

c有色玻璃：藍(lán)色(Co2O3)紅色(Cu2O)淡綠色(FeO)。金屬氧化物均勻地分散到玻璃態(tài)物質(zhì)里，使玻璃呈現(xiàn)特征顏色。用途: 工藝玻璃制品 d鋼化玻璃：方法：普通玻璃在鋼化爐里加熱軟化，取出后再急速冷卻。性能: 機(jī)械強(qiáng)度大、抗震烈、不易破碎；碎塊無(wú)棱角。用途: 汽車或火車車窗。【閱讀】 資料卡片—變色玻璃(變色眼鏡)【板書(shū)】 e變色玻璃：

【老師】玻璃的性質(zhì)我們已了解了，下面來(lái)看看例題 1.下列關(guān)于玻璃的敘述正確的是（AB）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(diǎn)

2.與普通玻璃具有相同組成的是（C）

A、光學(xué)玻璃 B、有色玻璃 C、鋼化玻璃 D、有機(jī)玻璃

【講述】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?！景鍟?shū)】

二、陶瓷

【提問(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？ 【回答】江西景德鎮(zhèn)。浙江宜興。

【講述】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。”可見(jiàn)有多么的精致了。

【講述】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。

【板書(shū)】

1、制造陶瓷的主要原料：黏土（主要成分可表示為Al2O3.2SiO2.2H2O）【講述】看圖講解制造陶瓷的過(guò)程

【板書(shū)】

2、陶瓷的制備過(guò)程：混合→成型→干燥→燒結(jié)→冷卻→陶器

【講述】一般燒制的陶瓷制品，表面比較粗糙，而且有不同程度的滲透性。但日常生活中的許多陶瓷制品，表面光滑、不滲水，而且色彩豐富，非常漂亮。這是因?yàn)闊魄霸谂黧w表面涂上一層彩釉的緣故。

【板書(shū)】

3、彩釉：在普通釉料中加入一些重金屬離子即可制得。

【學(xué)與問(wèn)】在普通釉料中加入不同的金屬元素，燒制時(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？

【講述】

1、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，不同金屬氧化物的顏色不同；

2、燒制時(shí)空氣用量不同，得到金屬離子的氧化態(tài)不同，顏色也不同

【板書(shū)】

4、陶瓷的性能：耐高溫、抗氧化、耐酸堿腐蝕、耐磨損、絕緣、易成型等 【講述】日常生活中的生活餐具、電器絕緣瓷、實(shí)驗(yàn)室坩堝和蒸發(fā)皿等都是陶瓷制品。一些耐高溫、耐高壓的新型陶瓷被用來(lái)代替鋼材使用。所以陶瓷被廣泛應(yīng)用于生活和生產(chǎn)中。

【總結(jié)】回憶這節(jié)課所學(xué)的內(nèi)：要掌握制造普通玻璃的原料、成分及原理，還有幾種常見(jiàn)玻璃性能與用途；要掌握制造陶瓷的主要原料和制備過(guò)程及陶瓷的性能。

六、板書(shū)設(shè)計(jì) 玻璃、陶瓷和水泥教案

一、玻璃

1、普通玻璃的主要原料：純堿（Na2CO3）、石灰石（CaCO3）、石英（SiO2）

2、反應(yīng)原理：復(fù)雜的物理、化學(xué)變化。主要反應(yīng)： Na2CO3+SiO2=== Na2SiO3+CO2↑ CaCO3+SiO2=== CaSiO3+CO2↑

3、主要成分：硅酸鈉(Na2SiO3)、硅酸鈣(CaSiO3)、二氧化硅(SiO2)（用量大）

4、玻璃太物質(zhì)概念 ：沒(méi)有一定的熔點(diǎn)而在某一溫度范圍內(nèi)逐漸軟化的物質(zhì)。

5、幾種常見(jiàn)玻璃性能與用途：有色玻璃、鋼化玻璃、變色玻璃 陶瓷

1、制造陶瓷的主要原料：黏土（主要成分可表示為Al2O3.2SiO2.2H2O）

2、陶瓷的制備過(guò)程：混合→成型→干燥→燒結(jié)→冷卻→陶器

3、彩釉：在普通釉料中加入一些重金屬離子即可制得。

4、陶瓷的性能：耐高溫、抗氧化、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、絕緣、易成型等

七、課堂練習(xí)

1.下列物質(zhì)中屬于純凈物的是

A.Na2CO3·10H2O B.水泥

C.純凈的鹽酸

D.普通玻璃 2.下列敘述正確的是

A.酸均不能與酸性氧化物反應(yīng) B.玻璃、陶瓷、水泥容器都不能貯存氫氟酸 C.石灰抹墻、水泥砌墻過(guò)程的硬化原理相同 D.石灰窯、玻璃熔爐出來(lái)的氣體主要成分相同 3.與普通玻璃相比具有相同組成的是

A.鋼化玻璃

B.光學(xué)儀器玻璃

C.石英玻璃 D.有色玻璃 4.下列物質(zhì)有固定熔點(diǎn)的是

A.水泥

B.玻璃

C.Na2O·SiO2

D.水玻璃 5.熔融燒堿應(yīng)選用的器皿是

A.石英坩堝

B.生鐵坩堝

C.普通玻璃坩堝

D.陶瓷坩堝 參考答案：

1、A

2、BD

3、C

4、C

5、B

八、作業(yè)布置

九、教學(xué)反思

第三篇：作業(yè)--玻璃,水泥,陶瓷

作業(yè)（玻璃，水泥）

1.如何區(qū)分普通玻璃與特種玻璃？舉例說(shuō)明？

習(xí)慣上把能夠大規(guī)模生產(chǎn)的平板玻璃、器皿玻璃、電真空玻璃和一些光學(xué)玻璃稱為普通玻璃；如日用玻璃；

把SiO2在85%以上或55%以下的硅酸鹽玻璃、非硅酸鹽氧化物玻璃以及非氧化物玻璃等稱為特種玻璃，如：光導(dǎo)纖維，微晶玻璃、生物玻璃等。

2.玻璃的光吸收有幾類？ 每類吸收各與何種因素有關(guān)？各類吸收時(shí)玻璃呈現(xiàn)什么顏色？

紅外吸收—光與分子振動(dòng)相互作用—無(wú)色

紫外吸收---價(jià)帶與導(dǎo)帶或激子能級(jí)之間的電子躍遷—無(wú)色

選擇性吸收----雜質(zhì)（過(guò)度金屬、堿土金屬、羥基等）的吸收---著色

3.鹵化銀光色玻璃的變色原理與照相顯影的原理是否相同？有何區(qū)別？

1）在鹵化銀光色玻璃中，光子也將銀離子變?yōu)殂y原子，但鹵素并沒(méi)有從晶體--玻璃的界面上擴(kuò)散出去，仍存在于銀原子附近；當(dāng)光照去除后，鹵素仍舊可以和銀結(jié)合成鹵化物。

2）在照相中，入射光子將膠卷上的銀離子分解成為銀原子和鹵素，通過(guò)顯影的化學(xué)反應(yīng)，把鹵素從原來(lái)的位置擴(kuò)散出去，這一過(guò)程是不可逆的。

4.硅酸鹽玻璃的主要原料與主要成分有哪些？玻璃光導(dǎo)纖維主要成分是什么？光導(dǎo)纖維在光通訊方面有何優(yōu)點(diǎn)？

1）硅酸鹽玻璃的主要原料：純堿、石灰石和石英 2）硅酸鹽玻璃的主要成分：Na2SiO3，CaSiO3，硅酸鹽玻璃的基本成分為SiO

2Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2↑

CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑

3）玻璃光導(dǎo)纖維主要成分是SiO2

4）光纖通信具有容量大、質(zhì)量高、抗干擾能力強(qiáng)、保密性好等優(yōu)點(diǎn)

5.分別用無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)和微晶學(xué)說(shuō)解釋玻璃結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)程無(wú)序和短程有序。1）無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說(shuō)：玻璃的結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的晶體結(jié)構(gòu)相似，同樣形成連續(xù)的三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。但玻璃的網(wǎng)絡(luò)與晶體的網(wǎng)絡(luò)不同，玻璃的網(wǎng)絡(luò)是不規(guī)則的、非周期性的，? 玻璃結(jié)構(gòu)的連續(xù)性：玻璃是一種密實(shí)體，其中沒(méi)有不連續(xù)的粒子或粒子之間沒(méi)有很大空隙。

? 玻璃結(jié)構(gòu)的均勻性：在石英玻璃中的每一個(gè)硅原子，平均約為四個(gè)氧原子以大約0.162nm的距離所圍繞。

? 玻璃結(jié)構(gòu)的無(wú)序性：硅氧四面體[SiO4]的排列是無(wú)序的，玻璃結(jié)構(gòu)有序部分距離在1.0～1.2nm 2）微晶學(xué)說(shuō)：

玻璃中大多數(shù)原子與其最近鄰原子的相對(duì)位置與晶體完全相同，這些原子組成非常微小的晶?！⒕?/p>

“微晶”不同于一般微晶，而是晶格極度變形的微小有序區(qū)域，在“微晶”中心質(zhì)點(diǎn)排列較有規(guī)律，愈遠(yuǎn)離中心則變形程度愈大----長(zhǎng)程有序消失；

6.寫(xiě)出石灰煅燒、消化、石灰漿體碳酸化的3個(gè)方程式。

石灰煅燒：CaCO3→CaO+ CO2－178KJ

石灰消化：CaO+ H2O→Ca(OH)2＋64.79KJ 石灰漿體碳酸化：Ca(OH)2+ CO2→CaCO3+ H2O

7.硅酸鹽水泥生產(chǎn)中的“兩磨一燒”各指的是什么？ 硅酸鹽水泥生產(chǎn)中的“兩磨一燒”是指： 生料磨制、熟料煅燒和水泥粉磨三個(gè)工序。

(1)生料磨制：將原料按一定比例配料并磨細(xì)成符合成分要求的生料。

(2)熟料 煅燒：將生料煅燒使之部分熔融形成熟料，煅燒時(shí)由生料脫水和分解出的CaO,AL2O3,SiO2,Fe2O3,在約1450度的高溫下相互間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),生成一些以硅酸鹽為主的新的化合物,稱為水泥熟料。

(3)水泥 粉磨：將熟料與適量的石膏共同磨細(xì)成為硅酸鹽類水泥。

8.硅酸鹽水泥的主要原料是哪些；硅酸鹽水泥熟料的主要礦物組成有哪些？各組分對(duì)水泥性質(zhì)有何影響？加石膏的目的是什么？

1）硅酸鹽水泥的主要成分是:硅酸鈣 + 0~5%碳酸鈣/?；郀t渣+ 石膏

2）熟料成分：

礦物名稱

化學(xué)成分

縮寫(xiě)符號(hào)

含量

硅酸三鈣

（3CaO·SiO2），C3S

36％～60％ 硅酸二鈣

（2CaO·SiO2），C2S

15％～36％ 鋁酸三鈣

（3CaO·Al2O3），C3A

7％～15％ 鐵鋁酸四鈣（4CaO·Al2O3·Fe2O3），C4AF

10％～18％ 四種礦物的比例對(duì)水泥性質(zhì)的影響 硅酸三鈣決定著硅酸鹽水泥四個(gè)星期內(nèi)的強(qiáng)度；

硅酸二鈣四星期后才發(fā)揮強(qiáng)度作用，約一年左右達(dá)到硅酸三鈣四個(gè)星期的發(fā)揮強(qiáng)度；

鋁酸三鈣強(qiáng)度發(fā)揮較快，但強(qiáng)度低，其對(duì)硅酸鹽水泥在1至3天或稍長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的強(qiáng)度起到一定的作用；

鐵鋁酸四鈣的強(qiáng)度發(fā)揮也較快，但強(qiáng)度低，對(duì)硅酸鹽水泥的強(qiáng)度貢獻(xiàn)小。提高C3S的含量,可得到高強(qiáng)硅酸鹽水泥；

提高C3S和C3A的含量,即可制得快硬硅酸鹽水泥；

降低C3S和C3A的含量,提高的含量可的低熱或中熱硅酸鹽水泥?；颍?/p>

3）加少量石膏，用以調(diào)節(jié)水泥的水硬化時(shí)間，9.寫(xiě)出硅酸鹽水泥熟料制備過(guò)程中生成C2S ,C3S, C3A,C4AF的方程式.10.寫(xiě)出硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)、硬化過(guò)程的方程式 3CaO·SiO2 + nH2O ══ 2CaO·SiO2·(n-1)H2O + Ca(OH)2

水化硅酸鈣凝膠 2CaO·SiO2 + mH2O ══ 2CaO·SiO2·mH2O 3CaO·Al2O3 + 6H2O ══ 3CaO·Al2O3·6H2O 4CaO·Al2O3·Fe2O3+ 7H2O ══ 3CaO·Al2O3·6H2O + CaO·Al2O3·Fe2O3·H2O(水化鋁酸三鈣晶體)(水化鐵酸鈣凝膠)11.水泥石腐蝕的內(nèi)因和外因各指什么？

內(nèi)因－水泥石存在不穩(wěn)定的Ca(OH)2和介穩(wěn)的水化硫鋁酸鈣；

外因－環(huán)境中有害介質(zhì)（軟水、酸、鹽等）的存在； 別寫(xiě)出硫酸、硫酸鹽、鹽酸、碳酸、堿對(duì)水泥腐蝕的化學(xué)反應(yīng)方程式。

13.GB1346規(guī)定：硅酸鹽水泥的初凝時(shí)間t初和終凝時(shí)間t終分別為多少？ 14.水泥的體積安定性是指什么？主要原因是什么？

解答：水泥的體積安定性是指水泥硬化后因體積膨脹而產(chǎn)生不均勻變形的性質(zhì)。

主要原因是熟料中含游離氧化鈣（f-CaO)和游離氧化鎂（f-MaO)過(guò)多，石膏過(guò)多。

15.國(guó)標(biāo)規(guī)定：在硅酸鹽水泥的品質(zhì)指標(biāo)中，哪項(xiàng)不符合規(guī)定時(shí)稱為廢品？ 三大建筑材料各是什么？現(xiàn)代物質(zhì)文明的三大支柱是哪些？

三大建筑材料：鋼材，木材，水泥

現(xiàn)代物質(zhì)文明的三大支柱：能源，信息，材料

作業(yè)---陶瓷

1.什么是陶瓷，陶瓷有哪些特性？ 參考：陶瓷是指通過(guò)燒結(jié)包含有玻璃相和結(jié)晶相的特征的無(wú)機(jī)材料，一般由陶土或瓷土等硅酸鹽，經(jīng)過(guò)成型燒結(jié)，部分熔融成玻璃態(tài)，通過(guò)玻璃態(tài)物質(zhì)將微小的石英和其它氧化物晶體包裹結(jié)合而成。陶瓷包括了陶器和瓷器，陶器是多孔透氣的、強(qiáng)度較低的產(chǎn)品，此其時(shí)加了釉層、質(zhì)地致密而不透氣的、強(qiáng)度較高的產(chǎn)品。陶瓷具有以下性能特征：

（1）力學(xué)性能：耐磨性、高強(qiáng)度難變形性、超高硬度等；（2）熱學(xué)性能：耐熱性、隔熱性、導(dǎo)熱性等；（3）光學(xué)性能：透光性、偏光透光性等；

（4）電學(xué)和瓷學(xué)性能：絕緣性、導(dǎo)電性、離子導(dǎo)電性、壓電性、介電性、磁性等；（5）生物和化學(xué)性能：生物體相容性、耐化學(xué)腐蝕性等。

2.傳統(tǒng)陶瓷的原料按其在陶瓷中所起的主要作用分類，主要有哪三大類？

陶瓷原料主要?dú)w納為三大類：可塑性黏土類原料、非可塑性的石英類原料、熔劑性的長(zhǎng)石類原料和碳酸鹽分解的主要方程式。

3．陶瓷材料是否全由離子鍵結(jié)構(gòu)組成？舉例說(shuō)明。1）多數(shù)氧化物是以離子鍵結(jié)合（有一定的共價(jià)特征），如SiO2，Al2O3，MgO等； 2）一些非金屬的碳化物、氮化物中共價(jià)鍵占主要地位，SiC,Si3N4； 3）金屬硼化物呈現(xiàn)共價(jià)鍵與金屬鍵的混合鍵性, TiB2、ZrB2等； 4）過(guò)渡金屬碳化物中金屬－碳原子間的鍵處于共價(jià)鍵與金屬鍵間的過(guò)渡狀態(tài)，金屬鍵較強(qiáng)；

5）過(guò)渡金屬氮化物中金屬－氮原子間以共價(jià)鍵結(jié)合，鍵的金屬性比碳化物低些。

4．按照Si-O團(tuán)連接方式的不同，硅酸鹽陶瓷的結(jié)構(gòu)主要分為哪4類？陶瓷主要的性能是什么？

硅酸鹽陶瓷的結(jié)構(gòu)分類： 1）島狀硅酸鹽：含有限Si-O團(tuán)的硅酸鹽，包括含孤立Si-O團(tuán)和含成對(duì) 或環(huán)狀Si-O團(tuán)兩類。

2）鏈狀硅酸鹽：Si-O團(tuán)共頂連接成一維結(jié)構(gòu)，又含單鏈和雙鏈兩類。3）層狀硅酸鹽：Si-O團(tuán)底面共頂連接成二維結(jié)構(gòu)。4）骨架狀硅酸鹽：Si-O團(tuán)共頂連接成三維結(jié)構(gòu) 陶瓷主要的性能：

①模量較大，剛性較好；

②高彈性模量與高脆性:塑性差，沖擊韌性值 低，是脆性材料。

③低抗拉強(qiáng)度和較高的抗壓強(qiáng)度: 陶瓷的抗壓強(qiáng)度比抗拉強(qiáng)度高得多； ④ 硬度高:一般硬度值 在莫氏硬度7以上。優(yōu)良的高溫強(qiáng)度和低的抗熱震性

5．陶瓷產(chǎn)品的顯微結(jié)構(gòu)主要有哪些相？ 晶相、玻璃相、晶界、氣孔等相。

6．寫(xiě)出在400-600度時(shí)高嶺土脫結(jié)構(gòu)水的反應(yīng)方程式及碳酸鹽分解的方程式 1）高嶺土脫結(jié)構(gòu)水 Al2O3·2SiO2 ·2H2O→ Al2O3·2SiO2+2H2O↑

（400-600度）

碳酸鹽分解

MgCO3-------MgO+CO2 ↑(500-850度)CaCO3-------CaO+CO2 ↑(850--1050度)CaCO3 · MgCO3(白云石)----CaO+ MgO+CO2 ↑(730--950度)

第四篇：第三節(jié) 玻璃、陶瓷和水泥 教學(xué)設(shè)計(jì) 教案

教學(xué)準(zhǔn)備

1.教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能：

1.知道玻璃、陶瓷和水泥的主要化學(xué)成分、生產(chǎn)原料及用途。2.了解光導(dǎo)纖維和高溫結(jié)構(gòu)陶瓷等新型材料的性能與用途。過(guò)程與方法

了解玻璃陶瓷和水泥對(duì)生產(chǎn)生活的重要意義 情感態(tài)度與價(jià)值觀

感受化學(xué)在生活生產(chǎn)中的重要地位，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注社會(huì)的意識(shí)和責(zé)任感。

2.教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)

玻璃、陶瓷和水泥的制備原料，主要反應(yīng)及成分。教學(xué)難點(diǎn)

玻璃、陶瓷和水泥的制備原料及成分

3.教學(xué)用具

教學(xué)課件

4.標(biāo)簽

教學(xué)過(guò)程

教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

一、新課引入

展示各種玻璃制品的圖片：

二、新課教學(xué) 自學(xué)任務(wù)：

1、制造普通玻璃的主要原料是什么？普通玻璃的主要成分是什么？生產(chǎn)普通玻璃的簡(jiǎn)單流程是怎樣的？

2、了解不同性能的玻璃

3、制造陶瓷器的主要原料是什么？了解陶瓷器的制造過(guò)程極其性能

4、制造水泥的主要原料是什么？普通水泥的主要成分是什么？生產(chǎn)普通水泥的簡(jiǎn)單流程是怎樣的？

5、了解“水泥的水硬性”、“水泥砂漿”、“混凝土”及“鋼筋混凝土”

6、了解“光纖”與“光纜”及“光纖”的用途；了解“高溫結(jié)構(gòu)陶瓷”的性能與用途

[板書(shū)] 第三節(jié) 玻璃、陶瓷和水泥

（一）玻璃

1、普通玻璃是Na2SiO3、Ca2SiO3、SiO2熔化在一起得到的物質(zhì)，主要成分是SiO2。這種物質(zhì)稱作玻 璃態(tài)物質(zhì)，沒(méi)有一定的熔點(diǎn)，而是在某個(gè)范圍內(nèi)逐漸軟化

2、玻璃窯中發(fā)生的主要反應(yīng)：

3、在生產(chǎn)過(guò)程中加入不同的物質(zhì)，調(diào)整玻璃的化學(xué)組成，可制成具有不同性能和用途的玻璃。如：提高SiO2的含量或加入B2O3能提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和降低它的熱膨脹系數(shù)，從而使其更耐高溫和抗化學(xué)腐蝕，可用于制造高級(jí)的化學(xué)器皿；加入 PbO后制得的光學(xué)玻璃折光率；加入某些金屬氧化物可制成彩色玻璃：加入Co 2O3玻璃呈藍(lán)色，加入Cu2O玻璃呈紅色，加入Fe2+ 玻璃呈綠色。

4、思考：

1.為什么堿性試劑如NaOH溶液、Na2CO3溶液不能用帶玻璃塞的試劑瓶存放？ 提示：因?yàn)閴A性試劑能與玻璃塞的主要成分SiO2反應(yīng)：2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O，Na2SiO3具有黏合性，將瓶塞和試劑瓶黏結(jié)在一起。2.玻璃為什么可以被人工吹制成形狀不同的制品？

提示：普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔化在一起所得到的物質(zhì)。這種物質(zhì)不是晶體，稱作玻璃態(tài)物質(zhì)。玻璃沒(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)，可以被吹制成任何形狀的制品。

（二）陶瓷

陶瓷在我國(guó)有悠久的歷史，堪稱中國(guó)的國(guó)粹，在新石器時(shí)期我們的祖先就已經(jīng)能制造陶瓷，在歷史的長(zhǎng)河中，陶瓷曾經(jīng)歷過(guò)兩個(gè)鼎盛時(shí)期，唐朝（“唐三彩”）和宋朝（“鈞瓷”）

1、制造的主要原料是黏土(主要成分可表示為Al2O3．2SiO2．2H2O)。

2、陶瓷制造過(guò)程：混合、成型、干燥、燒結(jié)、冷卻、陶器

（三）水泥

1、以石灰石和黏土為主要原料，經(jīng)研磨、混合后在水泥回轉(zhuǎn)窯中煅燒，然后加入適量的石膏，并研成細(xì)粉就得到普通的硅酸鹽水泥。這種水泥的主要成份是硅酸二鈣2CaO·SiO2、硅酸三鈣3CaO ·SiO 2、鋁酸三鈣 3CaO·Al 2 O 3 ,加入石膏的目的是為了延緩水泥的硬化。

2、水泥的吸水性很強(qiáng)，能吸收空氣中的水份并與之發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以不能長(zhǎng)期存放，即使短期存放也要注意防潮。一般水泥的保質(zhì)期是三個(gè)月

3、水泥、砂子和水的混合物叫水泥砂漿，使建筑用黏合劑，可把磚、石等黏合起來(lái)。水泥、砂子和碎石的混合物叫做混凝土。

（四）玻璃和陶瓷的新發(fā)展 1.光導(dǎo)纖維：簡(jiǎn)稱光纖。

從高純度的SiO2熔融體中，拉出直徑約為100μm 的細(xì)絲，就得到石英玻璃纖維，其傳導(dǎo)光的 能力非常強(qiáng)，所以又稱光導(dǎo)纖維，簡(jiǎn)稱光纖。

（1）成分：SiO2（石英玻璃）。

（2）用途：制作光纜，能同時(shí)傳輸大量信息。光纜的抗干擾能力好、通信質(zhì)量高、能防竊聽(tīng)。光纜的 質(zhì)量小而且細(xì)，耐腐蝕，鋪設(shè)也很方便，因此是非常好的通信材料。還用于醫(yī)療、信息處理、傳能傳像、遙測(cè)遙控和照明等方面。（3）光纜的性能：抗干擾性能好，通信質(zhì)量高，能防竊聽(tīng)，質(zhì)量小而且細(xì)，耐腐蝕。

2.高溫結(jié)構(gòu)陶瓷。

（1）隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們研制出了許多有特殊功能的陶瓷，如超硬陶瓷、高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、生 物陶瓷、超導(dǎo)陶瓷等，使陶瓷的用途不斷擴(kuò)展

。（2）高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的類別：主要有氮化硅（Si3N4）陶瓷、氧化鋁（Al2O3）陶瓷、碳化硅（SiC）陶瓷和二氧化鋯（ZrO2）陶瓷。

課堂小結(jié)

1.知道玻璃、陶瓷和水泥的主要化學(xué)成分、生產(chǎn)原料及用途。2.了解光導(dǎo)纖維和高溫結(jié)構(gòu)陶瓷等新型材料的性能與用途。

課后習(xí)題 課本60習(xí)題1-4

板書(shū)

一、玻璃

1.制造普通玻璃的主要原料、主要反應(yīng)、主要成分 2.為玻璃態(tài)物質(zhì)，沒(méi)有固定的熔點(diǎn)。

二、陶瓷 1.主要原料 2.優(yōu)點(diǎn)

三、水泥 1.主要原料 2.主要成分

四、玻璃和陶瓷的新發(fā)展 1.光導(dǎo)纖維 2.高溫結(jié)構(gòu)陶瓷

第五篇：3.3.2玻璃 、陶瓷和水泥第2課時(shí)教案

第二課時(shí)

[復(fù)習(xí)]玻璃、陶瓷、水泥生產(chǎn)原料及主要化學(xué)成分。

[過(guò)渡]近年來(lái)為適應(yīng)科技發(fā)展而研制出許多新型陶瓷材料，它的化學(xué)組成已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出硅酸鹽范圍，在信息科學(xué)、航天航天、生物工程、超導(dǎo)研究等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。[板書(shū)]

四、玻璃和陶瓷的發(fā)展

今天，我們主要了解其中的兩種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷和光導(dǎo)纖維。[板書(shū)]

1、光導(dǎo)纖維

[展示]光纜、光導(dǎo)纖維儀、光導(dǎo)纖維裝飾品、玩具等。

上述物品及演示中，可以觀察到：光導(dǎo)纖維可以傳輸光、圖像、音樂(lè)等。當(dāng)然，它的最大用途是，遠(yuǎn)距離信息傳輸，構(gòu)建信息高速公路。還可以用于醫(yī)學(xué)的腸鏡、胃鏡、心臟等內(nèi)窺鏡。

[學(xué)生概括]光導(dǎo)纖維的主要性能和用途：傳導(dǎo)光的能力很強(qiáng)，應(yīng)用于通信。

[教師小結(jié)]對(duì)比光纖光纜和普通電纜。光纖光纜信息量大，每根光纜上理論上可同時(shí)通過(guò)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(lái)源廣（石英玻璃），節(jié)約有色金屬。而普通光纜資源較少；光纖光纜質(zhì)量小，每km27g，不怕腐蝕，鋪設(shè)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(qiáng)，能防竊聽(tīng)，不發(fā)生電輻射…… [板書(shū)]

2、高溫結(jié)構(gòu)陶瓷

［講述］結(jié)構(gòu)材料，是指利用其強(qiáng)度、硬度、韌性等機(jī)械性能制成的各種材料。以往用的最多的結(jié)構(gòu)材料是金屬。但現(xiàn)在，它卻逐漸讓位于高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，為什么會(huì)這樣呢?請(qǐng)大家閱讀課本P65有關(guān)內(nèi)容回答。

［回答］因?yàn)楦邷亟Y(jié)構(gòu)陶瓷具有能經(jīng)受高溫、不怕氧化、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等優(yōu)點(diǎn)，作為高溫結(jié)構(gòu)材料非常合適，而金屬材料易受腐蝕，在高溫時(shí)不耐氧化，不適合在高溫時(shí)使用。

（1）氧化鋁陶瓷

[展示]高壓鈉燈。外罩是玻璃，里面的燈管是氧化鋁陶瓷，是一種高溫結(jié)構(gòu)材料。高壓鈉燈內(nèi)溫度高達(dá)1400℃，同時(shí)鈉蒸氣具有很強(qiáng)的腐蝕性。[展示]坩堝、高溫爐管。

[講解]性能：熔點(diǎn)高、硬度大、透明、耐高溫；用途：坩堝、高溫爐管、剛玉球磨機(jī)、高壓鈉燈管管

（2）氮化硅陶瓷 [展示] 氮化硅陶瓷制品

說(shuō)明：氮化硅陶瓷也是一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，我國(guó)等少數(shù)先進(jìn)國(guó)家，已經(jīng)用它制造出來(lái)陶瓷柴油機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)：超硬物質(zhì)，具有潤(rùn)滑性，耐磨性抗腐蝕性強(qiáng)，高溫也能抗氧化。當(dāng)然，還有其他高溫結(jié)構(gòu)材料，如碳化硼陶瓷等等。

[講述]新型陶瓷制成的防護(hù)片能承受航天飛機(jī)發(fā)射時(shí)因摩擦產(chǎn)生的1600℃以上高溫，防止航天飛機(jī)鋁合金外殼受熱熔化，保護(hù)航天員的安全。[閱讀] ［小結(jié)］以上我們所講述的，只不過(guò)是新型無(wú)機(jī)非金屬材料中的點(diǎn)滴，在此領(lǐng)域中，還有許許多多的已知和未知等待我們?nèi)チ私夂桶l(fā)掘。目前，科學(xué)家們對(duì)材料的研究已由宏觀進(jìn)入微觀。人類智慧的力量是偉大的，希望你們現(xiàn)在能好好學(xué)習(xí)，并在將來(lái)能有機(jī)會(huì)在材料研究的天空里大顯身手，為人類最終擺脫對(duì)天然材料的依賴而作出貢獻(xiàn)![課堂練習(xí)] １、高溫結(jié)構(gòu)陶瓷與金屬材料相比，優(yōu)點(diǎn)是 Ａ．耐高溫耐腐蝕，不怕氧化 Ｂ．密度小，硬度大

Ｃ．韌性好，易于切削、鍛打、拉伸 Ｄ．良好的傳熱導(dǎo)電性 ２、下列有關(guān)材料用途的說(shuō)法不正確的是

Ａ．氧化鋁陶瓷可用做高壓鈉燈的燈管 Ｂ．氮化硅陶瓷可用做陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)的材料 Ｃ．光導(dǎo)纖維可用做遙測(cè)遙控、照明等 Ｄ．氧化鋁陶瓷可用做半導(dǎo)體材料

３、目前已有多個(gè)國(guó)家的大汽車公司試制無(wú)冷卻式陶瓷發(fā)動(dòng)汽車．我國(guó)在１９９０年裝 配了一輛并完成了試車．這種陶瓷柴油發(fā)動(dòng)機(jī)部件的受熱面是由一種耐高溫且不易傳熱的材料制造的，這種材料是新型無(wú)機(jī)非金屬材料中的

Ａ．氧化鋁陶瓷 Ｂ．氮化硅陶瓷 Ｃ光導(dǎo)纖維 Ｄ．玻璃鋼 [作業(yè)]P65 3、4 [板書(shū)設(shè)計(jì)]

四、玻璃和陶瓷的發(fā)展

1、光導(dǎo)纖維

2、高溫結(jié)構(gòu)陶瓷（1）氧化鋁陶瓷（2）氮化硅陶瓷 [教學(xué)反思]