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Na2CO3+CO2Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2CaSiO3+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、防虫蛀太空飞行员的衣服、玻璃钢等
钢化玻璃耐高温、耐腐蚀、强度大、质轻、抗震裂运动器材;微波通讯器材;汽车、火车窗玻璃等
[讲述]钢化玻璃是将普通玻璃在电炉里加热软化后急速冷却而成的。其成分与普通玻璃一样,但经这样处理后,玻璃的内应力消失,机械强度增大,不易破碎。一旦破碎,碎块也没有尖锐的棱角,不易伤人,是一种安全玻璃。
[投影]列车车厢玻璃是用钢化玻璃制成
[讲述]玻璃纤维是由熔融玻璃拉成或吹成的纤维,是玻璃钢中的增强材料。玻璃钢,是一种复合材料,质轻而坚硬,机械强度可与钢材相比,因此得名。
光学玻璃又称铅玻璃,它与普通成分不相同,主要由硅酸钾、硅酸铅和石英组成。生产中对原料纯度要求高、不能含有氧化铁等杂质,熔制过程要严格控制工艺,并采取搅拌等措施,排净气泡,保证料液高度均匀,只有这样,才能使制成的玻璃质地均匀,有很好的折光性等光学性能。
[阅读]资料卡片—变色玻璃(变色眼镜)
变色玻璃在制造过程中,预先掺进了对光敏感的物质,如氯化银、溴化银(统称卤化银)等,还有少量氧化铜催化剂。在变色眼镜的玻璃里,有和感光胶片的曝光成像十分相似的变化过程。卤化银见光分解,变成许许多多黑色的银微粒,均匀地分布在玻璃里,玻璃镜片因此显得暗淡,阻挡光线通行,这就是黑眼镜。当回到稍暗一点的地方,在氧化铜催化剂的促进下,银和卤素重新化合,生成卤化银,玻璃镜片又变得透明起来
[板书]3、钢化玻璃:普通玻璃在电炉里加热软化后急速冷却而成的。
特种玻璃:石英玻璃、光学玻璃、玻璃纤维、钢化玻璃等。
有色玻璃:在制造玻璃的过程当中,加入了金属氧化物
变色玻璃:卤化银见光分解,稍暗一点的地方,在氧化铜催化剂的促进下,银和卤素重新化合,生成卤化银,
[投影]陶瓷图片:
[讲述]我国早在8000年前便发明了制陶技术,是世界上最先烧造和使用陶器的国家之一。陶瓷的发明是人类科技发展史上一个重要里程碑,是人类第一次学会用黏土等天然物为主要原料经过复杂的物理化学变化制造出的一种重要的人造材料。瓷器是中华文明的象征。在许多拉丁语系国家中,“瓷器”和“中国”都以“CHINA”这同一种字母拼音表示。
[板书]二、陶瓷
[提问]我国素有“瓷都”之称的地方在哪里?“陶都”之称的地方在哪里?
[回答]江西景德镇。浙江宜兴。
[讲述]对。景德镇所烧制的薄胎瓷器被誉为:“洁如玉、明如镜、薄如纸、声如磬。”可见有多么的精致了。
[板书]1、传统上陶瓷是指所有以粘土为主要原料(Al2O32SiO22H2O)与其它天然矿物原料经过粉碎、成型、煅烧等过程制成的各种制品。广义上陶瓷是用陶瓷生产方法制造的无机非金属固体材料和制品的通称。
[投影]手工制造陶瓷的过程(根据图讲解)
[板书]2、手工制陶瓷过程:1.混合2.成型3.干燥4.烧结5.冷却6.陶瓷器
[展示]一外观美丽的陶瓷制品
[讲解]彩釉的初步知识:
[投影]陶瓷种类及用途:
[板书]3、彩釉:
陶瓷种类及用途:
[过渡]水泥是一种非常重要的建筑材料,下面我们学习水泥的有关知识
[板书]三、水泥
[投影]
[阅读]课本63页有关水泥内容,并填写下表。
[板书]
1、水泥主要原料:粘土石灰石(石膏)适量
主要成分:硅酸三钙:3CaOSiO2硅酸二钙:2CaOSiO2铝酸三钙:3CaOAl2O3
主要性质:水硬性
[讲述]由上表可以看出,水泥最主要的性质是水硬性。即跟水混合搅拌并静置后,很容易凝固变硬,由于水泥具有这一优良特性,被用作建筑材料。又由于它在水中也能硬化,因此是水下工程必不可少的材料。
建筑用粘合剂——水泥沙浆的成分是水泥、沙子和水的混合物。混凝土是由水泥、沙子和碎石混合而成。目前,我国已成为世界上生产和使用水泥制品最多的国家。
[常识介绍]水泥的标号及钢筋混凝土。
[板书]2、水泥的标号及钢筋混凝土。
[小结]略
[课堂练习]
1.下列物质中属于纯净物的是
A.Na2CO310H2OB.水泥C.纯净的盐酸D.普通玻璃
2.下列叙述正确的是
A.酸均不能与酸性氧化物反应B.玻璃、陶瓷、水泥容器都不能贮存氢氟酸
C.石灰抹墙、水泥砌墙过程的硬化原理相同
D.石灰窑、玻璃熔炉出来的气体主要成分相同
3.与普通玻璃相比具有相同组成的是
A.钢化玻璃B.光学仪器玻璃C.石英玻璃 D.有色玻璃
4.下列物质有固定熔点的是
A.水泥 B.玻璃C.Na2OSiO2 D.水玻璃
5.熔融烧碱应选用的器皿是
A.石英坩埚B.生铁坩埚C.普通玻璃坩埚D.陶瓷坩埚
参考答案:
1、A2、BD3、C4、C5、B
[作业]P651、2
[板书计划]
一、玻璃
1、生产玻璃原料:主要反应:成分:
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。
3、钢化玻璃:普通玻璃在电炉里加热软化后急速冷却而成的。
特种玻璃:石英玻璃、光学玻璃、玻璃纤维、钢化玻璃等。
有色玻璃:在制造玻璃的过程当中,加入了金属氧化物
变色玻璃:卤化银见光分解,稍暗一点的地方,在氧化铜催化剂的促进下,银和卤素重新化合,生成卤化银,
二、陶瓷
1、传统上陶瓷是指所有以粘土为主要原料(Al2O32SiO22H2O)与其它天然矿物原料经过粉碎、成型、煅烧等过程制成的各种制品。广义上陶瓷是用陶瓷生产方法制造的无机非金属固体材料和制品的通称。
2、手工制陶瓷过程:1.混合2.成型3.干燥4.烧结5.冷却6.陶瓷器
3、彩釉:
陶瓷种类及用途:
三、水泥
1、水泥主要原料:粘土石灰石(石膏)适量
主要成分:硅酸三钙:3CaOSiO2硅酸二钙:2CaOSiO2铝酸三钙:3CaOAl2O3
主要性质:水硬性
2、水泥的标号及钢筋混凝土。
一名优秀的教师就要对每一课堂负责,教师要准备好教案,这是教师工作中的一部分。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动,使教师有一个简单易懂的教学思路。你知道怎么写具体的教案内容吗?以下是小编收集整理的“高考物理电场和磁场2”,相信您能找到对自己有用的内容。
电场和磁场
电场、磁场问题一直是历届高考关注和考查的重点和热点,其中场对物质的作用更是力、电综合的命题的核心内容,从近两年全国高考试卷中有涉及两"场"试题有考查关于场的性质,有考查了场对物质的作用,特别是带电粒子在"场"中的运动,有考查综合问题,由此可见,场对物质的作用是100%命题热点.解析试题可以完全按力学方法,从产生加速度和做功两个主要方面来展开思路,只是在粒子所受的各种机械力之外加上电场力罢了.
1、力和运动的关系:根据带电粒子所受的力,运用牛顿第二定律并结合运动学规律求解.
2、功能关系:根据场力及其它外力对带电粒子做功引起的能量变化或全过程中的功能关系,从而可确定带电粒子的运动情况,这条线索不但适用于均匀场,也适用于非均匀场.因此要熟悉各种力做功的特点.
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第2节质点和位移学案
认知探索
[问题导思]
一、质点是什么?什么时候可以把一个物体看成是质点?尽管任何物体都有一定的形状和大小,但如果在我们所研究的问题中,只有当物体的形状和大小对所研究的问题不起作用或起作用很小,可以忽略不计,为了研究的方便,可以把物体看做一个有质量的点。这种用来代替物体的没有大小和形状,但有质量的点,叫做质点。可见,质点是一种科学的抽象,是在研究物体运动时,抓住主要因素,忽略次要因素,是对实际物体的近似,是一个理想化模型。一个物体是否可以视为质点,要具体情况具体分析。例如:一列火车从北京开往上海,在计算运行时间时,可以忽略列车的长短,可把它视为质点;但是同样这列火车,要计算它通过黄河铁路大桥所需时间时,必须考虑列车的长度,不可把列车视为质点。一个物体能否被看成质点不能以大小而论。例如当我们研究自行车的气门芯运动轨迹时,就不能把自行车看作质点,但在研究地球绕太阳公转时,可把整个地球看作质点。
二、怎么区分位移和路程?位移是描述质点位置变化的物理量,既有大小,又有方向,是矢量,是从起点A指向终点B的有向线段。有向线段的长度表示位移的大小,有向线段的方向表示位移的方向,位移通常用字母“s”表示,它是一个与运动路径无关,仅由初、末位置决定的物理量。路程是质点运动轨迹的长度,它是标量,只有大小,没有方向。路程的大小与质点运动的路径有关,但它不能描述质点位置的变化。例如,质点环绕一周又回到出发点时,它的路程不为零,但其位置没有改变,因而其位移为零。很多同学都会问,位移和路程什么时候会相等?由于一个是矢量,另一个是标量,故两者绝对不可能相等。但如果一个物体是向着单一方向做直线运动,则在一段时间内,其位移的大小与路程相等。
三、什么是物体运动的s-t图象,匀速直线运动的s-t图象有何特点?物体运动的规律可以用公式表示,也可用图象表示.s-t图象即为位移—时间图象.从s-t图象可知不同时刻物体的位移,匀速直线运动的s-t图象是一条直线,但该直线并不是代表物体的运动轨迹.
[例题演示]
例1在研究下述运动时,能把物体看作质点的是()
A.研究地球的自转效应
B.研究乒乓球的旋转效应
C.研究火车从南京到上海运行需要的时间
D.研究一列火车通过长江大桥所需的时间
分析与解:地球自转和乒乓球旋转时,各部分运动情况不完全相同,不能当作质点。火车从南京到上海,火车的长度与行驶的距离相比小得多,可以看作质点。但在研究一列火车通过长江大桥所需时间时,由于大桥长度与火车的长度可相当,此时就不能把火车当作质点来处理。所以选项C正确。
点拨:一个物体能否视为质不是绝对的。同一物体作不同运动研究时,是否可抽象为质点,必须依实际情况来确定。
例2关于位移和路程,正确的说法是(D)
A.位移和路程是相同的物理量
B.路程是标量,即表示位移的大小
C.位移是矢量,位移的方向即质点运动的方向
D.若物体做单一方向的直线运动,位移的大小等于路程
分析与解要注意路程与位移的区别。位移是由初始位置指向终止位置的有向线段,是矢量,位移的大小即等于这段直线段的长度;路程是标量,是物体运动轨迹的总长度。只有质点一直向着单一方向运动时,位移的大小才等于路程。所以选项D正确。
点拨:位移是矢量,路程是标量。它们是不可能相等的,但在特定的条件下,我们可以说位移的大小与路程相等。
例3如图1-2所示,某人沿半径R=50m的圆形跑道跑步,从A点出发逆时针跑过3/4圆周到达B点,试求由A到B的过程中,此人跑步的路程和位移。
分析与解此人运动的路程等于ACB所对应的弧长,即路程L=
此人从A点运动到B点的位移大小等于由A指向B的有向线段的长度,即
位移的方向由A→B,与半径AO的夹角为45°.
点拨由于位移是矢量,因此在求位移时,不仅要指出其大小,而且还要指明其方向。
例4如图1-3所示是某物体在0~10s内的s-t图象,下列说法中正确的是()
A.物体在第1s内的位移为4m
B.物体在第5s内的位移为8m
C.物体在前5s内的位移为8m
D.物体在后5s内的位移为16m
分析与解由图象可知,物体在0~2s内位移从0均匀增加到8m,即每秒钟发生的位移是4m;从2s到6s物体的位移都是8m,即在2s~6s内物体是静止的;从6s~10s物体的位移从8m均匀增加到16m,即每秒钟发生的位移是2m.由以上分析可知,物体在第1s内的位移是4m,A选项正确;物体在第5s内是静止的,故位移为零,B选项错;物体在前5s内的位移即为前2s内的位移,等于8m,C选项正确;物体在后5s内的位移即为6s~10s的位移,等于8m,D选项错。
本题正确选项:AC
点拨:正确理解s-t图象的内涵是解决此类问题的关键.
文章来源:http://m.jab88.com/j/32270.html
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