专题三 丰富多彩的生活材料
第二单元 功能各异的无机非金属材料
【教学目标】:
1、知识与技能:
知道陶瓷、玻璃、水泥的主要成分、生产原料和生产过程,使学生对化学与生产生活实际的联系有进一步的认识
2、过程与方法:
了解光导纤维和新型陶瓷材料的特点及用途,使学生充分认识到科学技术在现代社会中的重要性。
3、情感态度与价值观:
了解生活中无机非金属材料的应用与人类文明发展的密切关系。
【教学重点】:玻璃、陶瓷的主要化学成分、生产原料及其用途
【教学难点】:玻璃、陶瓷的主要化学成分、生产原料及其用途
第一课时 生活中硅酸盐材料
无机非金属材料种类繁多,功能各异,应用十分广泛,其历史可追溯到远古时代。
从我们的祖先用黏土制作陶器,到现代人通过光导纤维通讯联系,人类利用自然界提供的各种资源,研制了许许多多的无机非金属材料。我们日常生活中使用的陶瓷、玻璃器皿,煤气炉具点火装置使用的压电陶瓷,电器设备中的半导体材料,电视显像管中的荧光粉,磁带和磁性陶瓷使用的磁性材料,医疗中使用的人造牙齿等,都属于无机非金属材料。
一、生活中的硅酸盐材料
讨论:
1.普通玻璃和水泥是用什么原料,采用什么方法制造的?
2.日常生活中使用的哪些器具是由硅酸盐材料制成的?
3.你能列举硅酸盐材料在现代高科技领域的应用吗?
1.从黏土到陶瓷
科学家用五个里程碑和三大技术突破来总结中国陶瓷的整个发展过程:
1、新石器时代早期陶器的出现;
2、新石器时代晚期印纹硬陶和商、周时期原始瓷的烧制成功;
3、汉晋时期南方青釉瓷的诞生;
4、隋唐时期北方白釉瓷的突破;
5、宋代到清代颜色釉瓷、彩绘瓷和雕塑陶瓷的辉煌成就。
传统的陶瓷工艺
陶器和瓷器的坯体都是用黏土制成的,制作瓷器的黏土较纯净。普通陶器较为粗糙,有不同程度的渗透性。如果在坯体上涂上彩釉,烧制后可得到表面光滑、不渗水、色彩绚丽的陶瓷器具。
陶瓷(China)
1、主要原料:粘土
2、传统生产过程:混和、成型、干燥、烧结、冷却
3、反应原理:复杂的物理、化学变化
4、主要成分:硅酸盐
5、主要特性:抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等优点。
6、主要种类:
2.形形色色的玻璃
采光、隔热及装饰都需要使用玻璃。色彩斑斓的玻璃器皿和玻璃工艺品美化了人们的生活。
普通玻璃的暗绿色、浅棕色是因为分别含有氧化亚铁和氧化铁等杂质。
思考讨论:
1、制造玻璃的主要原料是什么?
2、玻璃窖中主要发生了哪些反应?
3、玻璃的主要成分是什么?
4、玻璃为什么可以被人工吹成不同形状的制品?
归纳:
1、原料:纯碱、石灰石和石英
2、主要设备:玻璃熔炉
3、生产过程:原料粉碎,玻璃熔炉中强热,成型冷却
4、反应原理:复杂的物理、化学变化,主要反应
5、主要成分:Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 组成的混合物, (Na2O•CaO•6SiO2)
生活中有许多漂亮的玻璃制品,它们有的是由人工吹制的,玻璃为什么能被吹制成性状不同的制品?
玻璃没有一定的熔点,而是在某个温度范围内逐渐软化,在软化状态时可以被吹制成任何形状的制品
6、主要性能:玻璃态物质,没有固定的熔点,在一定温度范围内逐渐软化。
玻璃的结构特点——玻璃态物质
玻璃是无定形硅酸盐的混合物,属于玻璃态物质。
玻璃态物质的粒子不像晶体那样有严格的空间排列,但也不完全是无规则的排列。人们把这种结构特征称为“短程有序、远程无序”,就是说从小范围看它有一定的晶型排列,从整体上看却无晶型的排列规律。
玻璃态物质没有固定的熔点,可以在某一温度范围内逐渐软化变成液态。在软化状态时,玻璃可吹制或轧成一定形状的制品。
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