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第三节? 玻璃、陶瓷和水泥
教学目标:
1.知道水泥、玻璃和陶瓷的主要化学成分、生产原料及其用途。
2.激发学生学习化学的兴趣,使学生对化学与生产、生活实际的联系有进一步认识。
3.使学生认识到化学在现代社会、现代科技中的重要作用。
教学重点、难点: 水泥、玻璃和陶瓷的主要化学成分、生产原料
教学用具:高压钠灯、光导玩具、光导演示器、光缆实物、投影片、电影剪辑
教学方法:展示实、图片、谈话、讲述、讨论探究
课时划分:两课时
教学过程:
一 课 时
[投影]人工吹制玻璃器皿
[学与问] 玻璃中含有什么物质?玻璃器皿为何能通过人工吹制方法制得?
[板书]一、玻璃
[自学]请大家阅读课本P59有关玻璃的内容,并填写下表
[投影展示]玻璃
主要用料
反应条件
玻璃窑中发生的主要反应
成 分
[学生阅读完课本后,由学生回答,教师填写上表]
纯 碱
石灰石
石 英
高温
====高温====高温Na2CO3+CO2 Na2SiO3+CO
====
高温
====
高温
CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑
Na2SiO3
CaSiO3
SiO2
[板书]1、生产玻璃原料: 主要反应: 成分:
[讲述]在原料中SiO2用量较大,普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔化在一起得到的物质主要成分是SiO2。
[提问]为什么制取氟化氢气体或盛放氢氟酸时不能用玻璃容器?
[回答]因为玻璃中含有二氧化硅,而氢氟酸可以和二氧化硅发生化学反应。
[演示实验]取一根玻璃管,置于燃着的酒精喷灯上,把玻璃管拉成两支尖嘴管。
[观察]大家看到了什么?
[回答]玻璃受热、变软,可拉细。
[讲述]实验室里的胶头滴管就是这样制出来的。这说明普通玻璃在高温时易软化、变形。但如果我们在玻璃容器中进行的是高温下的化学反应,普通的玻璃仪器显然是不能满足要求的,这时我们可以用能承受较高温度的石英玻璃容器。石英玻璃的主要成分是二氧化硅,它的膨胀系数小,不怕温度的骤然变化,而且具有很高的化学稳定性,所以是一种制作高温容器的良好材料。
[思考]看起来晶莹透明的玻璃是不是晶体呢?请大家思考后回答,说出判断的依据。
[讨论](生甲)是。晶体都能反光,玻璃也能反光,所以是;(生乙)是。因为玻璃是一个规则的形体,看起来也是亮晶晶的;(生丙)不是。晶体都有规则的几何形状,玻璃没有;(生丁)不是。晶体都有固定的熔点,而玻璃没有。……
[讲解]好。看来大家都很爱动脑思考。事实上,玻璃不是晶体。因为晶体的外表特征是有一定的、整齐的、有规则的几何外形(当然,构成晶体的那个最小的单元是我们肉眼看不见的),它有固定的熔点。而玻璃是介于结晶态和无定形态之间的一种物质状态,我们把它叫做玻璃态。
它的结构特点是:它的粒子不像晶体那样有严格的空间排列,但又不像无定形体那样无规则排列,而是“短程有序、远程无序”。即从小范围来看,它有一定的晶型排列;从整体来看,却像无定形的物质那样是无晶形的排列规律。所以玻璃态物质没有一定的熔点,而是在某一温度范围内逐渐软化变为液态。
[板书]2、玻璃态物质:短程有序、远程无序,没有一定的熔点,而是在某一温度范围内逐渐软化变为液态。
[展示一小块普通玻璃]
[提问]大家看,这是一块普通玻璃,当我们把若干块普通玻璃叠加,或从侧面看这块玻璃时,它都是绿色的。为什么?
[回答]因为原料中混有二价铁的缘故。
[展示一块红色玻璃,一块蓝色玻璃]
[提问]它们和我刚才取的那块普通玻璃的颜色不一样,是什么造成了它们的这种差别呢?
[回答]是因为在制造玻璃的过程当中,加入了金属氧化物。在红色玻璃中加的是氧化亚铜(Cu2O),在蓝色玻璃中加的是氧化钴(Co2O3)。
[总结]很好。也就是说在制造玻璃的过程中,当我们加入某些金属氧化物时(如二氧化锰、二氧化锡等),会使玻璃呈现不同的颜色。
[提问]请大家根据生活经验,说一下普通玻璃的优点和缺点是什么?
[回答]玻璃的透光性能好,但易碎,并且易伤人。用玻璃制成的物品美观,但就是不结实,如窗户上的玻璃,很容易被打破。玻璃不耐热,开水都能把它炸裂……
[讲述]大家说得都很好。也正是为了让玻璃“弃恶扬善”,玻璃专家们进行了深入的研究,并不断地制成有各种各样性能的特种玻璃。如石英玻璃、光学玻璃、玻璃纤维、钢化玻璃等。
[投影展示]
几种玻璃的特性和用途
种 类
特 性
用 途
普通玻璃
在较高温度下易软化
窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等
石英玻璃
膨胀系数小,耐酸碱,强度大,滤光
化学仪器;高压水银灯、紫外灯等的灯壳;光导纤维、压电晶体等
光学玻璃
透光性能好,有折光和色散性
眼镜片;照相机、显微镜、望远镜用凹凸透镜等光学仪器
玻璃纤维
耐腐蚀、不怕烧、不导电、不吸水、隔热、吸声、防虫蛀
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