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教学目标:[来源:学科网]
知识目标:
1.对无机非金属材料有一个大致的印象;
2.认识到化学在现代社会、现代科技中的重要作用。
能力目标:培养阅读、归纳、总结的自学能力。
教学重点:传统无机非金属材料及新型无机非金属材料的特点。
教学过程:
展示玻璃刀[来源:Z。xx。k.Com]
[提问]:玻璃刀为什么能切割玻璃?它的刀头是什么材料制作的?
因为天然金刚石很少,一般用人造金刚石。
人造金刚石、人造红宝石、光导纤维都是新型无机非金属材料。
[讲述]:无机非金属材料 传统无机非金属材料:硅酸盐材料
新型无机非金属材料:半导体、发光材料等
指导学生自学教材P156——P158。同时思考以下问题:一、硅酸盐工业简介
一、传统无机非金属材料
1.水泥
普通水泥的主要成分是硅酸三钙(3CaO·Si02)、硅酸二钙(2CaO·Si02)和铝酸三钙(3CaO·A1203)等。
2.玻璃
玻璃有普通玻璃、石英玻璃、光学玻璃等等。玻璃没有固定的熔、沸点。
3.比较水泥和玻璃的生产方法(见下表)硅酸盐产品
硅酸盐产品
水泥
玻璃
主要设备
水泥回转窑
玻璃窑
原料
石灰石和粘土
纯碱、石灰石、石英(过量)
反应原理
复杂的物理-化学变化
Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2 ↑
CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑
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主要成份
3CaO·SiO2、2 CaO·SiO2、3CaO·Al2O3
Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 [来源:学科网ZXXK]
反应条件
高温
高温
4.陶瓷 [来源:学#科#网]
(1)制造陶瓷的主要原料:粘土。
(2)制造陶瓷的一般过程:混合、成型、干燥、烧结、冷却、陶器
(3)陶瓷的种类(根据原料、烧制温度划分):土器、陶器、瓷器、炻器等。硅酸盐的组成可以用氧化物形式来表示例高岭石:A12(Si205)(OH)4可表示为:A1203·2Si02·2H20
二、新型无机非金属材料
1.新型无机非金属材料的含义
2.传统的硅酸盐材料有何优缺点?
3.新型无机非金属材料的特性。
4.高温结构陶瓷功能、优点及种类有哪些?
5.光导纤维的功能、优点及用途?
通过学生近20分钟的思考后,由教师带领学生总结出以下知识点。
[板书]: 二、新型无机非金属材料的含义
三、新型无机非金属材料的特性:
1.能承受高温、强度高。[来源:Zxxk.Com]
2.具有电学特性。
3.具有光学特性。
4.具有生物功能。
请同学们阅读“高温结构陶瓷”归纳高温结构陶瓷的性能和几种典型高温结构陶瓷的性质和用途。
四、高温结构陶瓷
1.高温结构陶瓷的优良性能
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。
2.几种典型高温结构陶瓷的性质和用途。
(1)氧化铝陶瓷
(2)氮化硅陶瓷
(3)碳化硼陶瓷
展示:光导纤维玩具
同学们看到由光导纤维传输的光、图像以及美妙的音乐信号。现在光导纤维主要用于远距离通信,它是另一类新型无机非金属材料。
五、光电纤维
小结:
材料是人类生活必不可少的物质基础。材料的发展史就是一部人类文明史。没有感光材料,我们就无法留下青春的回忆;没有特殊的荧光材料,就没有彩色电视;没有高纯的单晶硅,就没有今天的奔腾586;没有特殊的新型材料,风云二号气象卫星就无法上天。可见,科技的发展和社会的进步往往受到材料的制约。反过来,一种新材料的发现可能会给社会带来革命性的变化。
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小结:展望21世纪,材料科学的前景是美好的:
1.光电转换材料,分解水的催化材料和储氢材料等能源材料将实现高效化;
2.集多种功能于一身的复合材料可使我们的生活质量得到进一步改善;
3.高温超导材料将进入实用阶段;
4.智能材料和机敏材料将得到广泛应用;
5.纳米材料将在治疗癌症,存储信息等领域大显神通。
社会需要材料,材料离不开化学。同学们一定要学好化学,将来开发和应用更多更好的新材料,为祖国的社会主义建设服务。
作业:
你接触和使用过什么新型无机非金属材料?从你接触的一些材料看,新型无机非金属材料与传统硅酸盐材料相比,有什么特点?
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