2019-2020年人教版高中化學(xué)選修2第三單元課題1《無機非金屬材料》教案.doc
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2019-2020年人教版高中化學(xué)選修2第三單元課題1《無機非金屬材料》教案 1、 教材分析 《無機非金屬材料》是人教版高中化學(xué)選修二第三單元《化學(xué)與材料的發(fā)展》第一節(jié)的教學(xué)內(nèi)容,主要學(xué)習(xí)的是一些常見的傳統(tǒng)和新型無機非金屬材料,重點了解陶瓷、玻璃,水泥,新型陶瓷的特點、用途、應(yīng)用情況。本章節(jié)內(nèi)容穩(wěn)合選修二(化學(xué)與技術(shù))課程的設(shè)置理念,也暗合STS教育理念,新能源,新材料是當今社會發(fā)展的一個主旋律。 《無機非金屬材料》被安排在本章內(nèi)容的第一節(jié),突出表現(xiàn)出這一節(jié)內(nèi)容在實際生產(chǎn)應(yīng)用中的重要作用。在必修一中我們重點探究學(xué)習(xí)過了“無機非金屬材料的主角---硅”的知識,了解到一些常見的硅酸鹽以及它們的相關(guān)知識性質(zhì),也初步認識到了幾種常見的硅酸鹽產(chǎn)品---陶瓷,玻璃及水泥,對新型無機非金屬材料也有些雛形的了解。 本節(jié)內(nèi)容,在本章的學(xué)習(xí)中起著統(tǒng)籌作用,為后面兩節(jié)內(nèi)容做了鋪墊,學(xué)生在學(xué)完本節(jié)內(nèi)容后,對于化學(xué)與材料就有了一個整體上的把握及感性認知。 二、學(xué)情分析 【學(xué)生“起點能力”分析】 學(xué)生在重點學(xué)習(xí)了必修一“無機非金屬材料的主角---硅”的內(nèi)容后,對于常見的硅酸鹽材料陶瓷,玻璃及水泥有了一定的認知,并通過實驗探究也掌握了Na2SiO3的性質(zhì),有了這些基礎(chǔ),學(xué)生接觸新知識也比較自然順暢了。 【學(xué)生“生活概念”分析】 由于本節(jié)內(nèi)容較多地滲透了化學(xué)物質(zhì)在生活中的應(yīng)用,聯(lián)系實際的面較寬,因此要求學(xué)生掌握更多的生活概念。學(xué)生在預(yù)習(xí)時已經(jīng)按照我先前的引導(dǎo)查閱了相關(guān)知識,有了一定的生活基礎(chǔ)。 【學(xué)生“認知方式”分析】 學(xué)生理解能力基本上沒問題,但是處理信息能力及對信息聯(lián)系生活實際加以應(yīng)用的能力較差,因此在教學(xué)中要加強學(xué)生這些能力的培養(yǎng)。 三、教學(xué)目標 【知識與技能】 1,列舉說明我們生活中存在的一些無機非金屬材料; 2,知道陶瓷、玻璃和水泥的主要化學(xué)成分、生產(chǎn)原料及其用途; 3,熟悉幾種應(yīng)用廣泛的新型陶瓷,掌握高純度單晶硅的工業(yè)制備方法,掌握石墨與金剛石 的性質(zhì)差異; 4,舉例說明無機非金屬材料的特點。 【過程與方法】 1,通過幻燈片列舉的生活現(xiàn)象,幫助學(xué)生直觀感受無機非金屬材料,讓學(xué)生認識到無機非 金屬材料就在我們身邊,正在各方面被廣泛應(yīng)用; 2,通過引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析實驗現(xiàn)象,讓學(xué)生們體會怎樣運用觀察法進行實驗探究; 3,通過觀察實驗現(xiàn)象,讓學(xué)生掌握到玻璃等無機非金屬材料的主要成分是Na2SiO3和 Ca2SiO3。 【情感態(tài)度與價值觀】 1,通過創(chuàng)設(shè)的問題情境,互動的氛圍,培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度,使學(xué)生體會探究的樂趣。2,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,使學(xué)生認識無機非金屬材料的廣泛用途,幫助學(xué)生養(yǎng)成自主 關(guān)注與化學(xué)相關(guān)的社會問題的習(xí)慣。 3,通過介紹與無機非金屬材料有關(guān)的正反兩面的社會性新聞,譬如觸目驚心“豆腐渣”工 程,引導(dǎo)學(xué)生樹立健全正確的情操觀,價值觀,人生觀,做一個正直的化學(xué)人,社會人。 四、教學(xué)重難點 【教學(xué)重點】 1、掌握陶瓷、玻璃和水泥的主要化學(xué)成分、生產(chǎn)原料及其用途等; 2、掌握幾種新型無機非金屬材料的特點、用途和發(fā)展; 3、了解工業(yè)上高純硅的制備方法。 【教學(xué)難點】 1、理解掌握傳統(tǒng)無機非金屬材料硅氧結(jié)構(gòu)[SiO4]4-的特殊性對其物理化學(xué)性質(zhì)的影響; 2、通過對新型無機非金屬材料的介紹,激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的情感。 5、 教學(xué)思路 【總體思路】以學(xué)生活動為主體,通過情境設(shè)置、教師引導(dǎo),提出生活中常見的無機非金屬材料;以探究學(xué)習(xí)為基本方法,理論與實際相結(jié)合,認知了解無機非金屬材料的原料,特點及用途;此外利用好“思考與交流”、“科學(xué)史話”、“資料卡片”等欄目。 【過程】創(chuàng)設(shè)生活情景,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)——提出問題,引起討論——實驗探究、直觀感受——總結(jié)深化,交流思考——概括建立無機非金屬材料認知體系——實際運用 六、學(xué)法指導(dǎo) 直接觀察法、討論探究、合作交流、聯(lián)系生活實際等,學(xué)生要敢思會思、高效合作、學(xué)會交流、樂于探究、善于總結(jié)。 7、 教學(xué)過程設(shè)計 第一課時 教師活動 學(xué)生活動 學(xué)生活動 傳統(tǒng)硅酸鹽材料 【引言】 陶瓷,玻璃,水泥等材料及它們的制品在我們生活中隨處可見,由于這些材料的化學(xué)組成大多屬于硅酸鹽材料,所以一般稱為硅酸鹽材料。 自然界中的沙石,黏土以及石英、高嶺石等礦物的主要成分都是硅酸鹽類或硅的氧化物,人們就是以它們?yōu)樵现圃斐隽烁鞣N多彩炫目的無機非金屬材料,廣泛應(yīng)用于生活中,下面就讓我們來認識一下它們的世界吧! 【展示圖片】原始洞穴 石頭村 老北京四合院 【過渡】這些原始簡陋樸素的房屋,經(jīng)過了歲月風雨的洗 禮,依然保留的完好無缺,從這里我們可以看出 硅酸鹽材料諸如耐腐蝕,穩(wěn)定性好的特點。 【提問】你能舉例說明在你自己的生活中有哪些幾種常見 的無機非金屬材料嗎? 【展示圖片】陶瓷(唐三彩、宋鈞瓷),陶瓷制作流程 水泥、玻璃、生活中的無機非金屬材料 【引導(dǎo)】看到這些圖片,是否對無機非金屬材料有了全新 的認識呢?硅酸鹽材料的主要成分是什么呢? 【演示實驗1】老師演示實驗3-1。 【操作】將少量玻璃粉末放入試管中,向其中加入少量蒸 餾水,振蕩,加入1~2滴酚酞溶液。 【組織討論】讓同學(xué)們根據(jù)實驗現(xiàn)象在組內(nèi)討論。 【提問】通過觀察發(fā)現(xiàn)玻璃粉部分溶解,溶液逐漸變成淡 紅色,結(jié)合以前學(xué)習(xí)過的相關(guān)知識,猜測其可能組分? 【板書】玻璃粉中可能含有可溶性及難溶性的硅酸鹽 【講述】玻璃的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,碾成粉末狀后經(jīng)振蕩后微溶于水,水解后,溶液呈堿性 【演示實驗2】下面我們來探究變色玻璃的原理 【操作1】打開鈉光燈,用強光照射變色玻璃(主要成分AgBr,CuO) 【操作2】關(guān)閉鈉光燈,在黑暗環(huán)境中靜至一段時間再觀察 【組織討論】讓同學(xué)們根據(jù)實驗現(xiàn)象在組內(nèi)討論。 【提問】玻璃表面呈現(xiàn)暗棕色可能原因是什么?發(fā)生了什么樣的化學(xué)反應(yīng)? 【講述】 1,當強光照射到玻璃上,溴化銀分解為銀和溴單質(zhì),分解出的銀原子聚集成銀的微小晶粒,使玻璃呈現(xiàn)暗棕色,能擋住大部分光線 2,光線變暗,銀和溴在氧化銅的催化作用下,重新生成溴化銀。于是玻璃的顏色自動變淺,透光性增強。 【板書】2.3.1 無機非金屬材料 一、硅酸鹽材料 俗稱硅酸鹽材料,常見的有陶瓷、玻璃、水泥。 物理性質(zhì):硬度大,難溶,絕緣,耐腐蝕,穩(wěn)定性好 二、硅酸鹽材料簡介 陶瓷優(yōu)點: 抗氧化,抗酸堿腐蝕,耐高溫,絕緣,易成型等 玻璃制造: CaCO3 +SiO2 CaSiO3 + CO2 Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2 水泥特點: 在空氣和水中易硬化,是非常強的粘合劑。 【小結(jié)】本堂課運用實驗法解決了實際問題及課堂實驗,使學(xué)生了解無機非金屬材料的物理性質(zhì),掌握無機非金屬材料的化學(xué)性質(zhì)。老師發(fā)問,讓同學(xué)簡要概括本節(jié)課所學(xué)的主要內(nèi)容。 【課堂練習(xí)】 1、 無機非金屬材料一般被稱為_______,常見的無機非金屬材料有____、____、____,具備的物理性質(zhì)包括____、____、____、____、____。 2、工業(yè)上制造水泥,玻璃時都用的原料是。 ( ) A.純堿 B.石灰 C.石灰石 D.黏土 聯(lián)系生活,思考無機非金屬材料的原料類型及來源 視覺沖擊,形成對無機非金屬材料感性認知 積極思考并回答 實驗現(xiàn)象:玻璃粉末部分溶解,滴加酚酞后,溶液呈淡紅色或紅色 討論交流,配合教師引導(dǎo),得出結(jié)論: 玻璃粉中可能含有可溶性及難溶性的硅酸鹽 實驗現(xiàn)象:強光照下,玻璃呈現(xiàn)暗棕色;黑暗環(huán)境中靜至一段時間后,玻璃的顏色自動變淺,透光性增強。 討論交流,配合教師引導(dǎo),得出結(jié)論: 變色玻璃變色的可能原因是在強光照下,變色玻璃中的AgBr發(fā)生了分解;黑暗環(huán)境中,銀和溴在氧化銅的催化作用下,重新生成溴化銀。 學(xué)生聆聽領(lǐng)悟概括并總結(jié)本節(jié)課所學(xué)主要內(nèi)容 通過習(xí)題加深對常見傳統(tǒng)無機非金屬材料特點的掌握 創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入新課,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性 以展現(xiàn)日常生活中的實例來拉近生活與化學(xué)知識的距離 通過回憶以前所學(xué)知識讓學(xué)生有一個心理過渡激發(fā)學(xué)生的求知欲 培養(yǎng)學(xué)生實驗操作能力和觀察實驗現(xiàn)象、分析實驗、歸納總結(jié)實驗的能力。培養(yǎng)學(xué)生運用觀察法進行實驗探究的能力,讓學(xué)生體會試驗方法在化學(xué)研究中的作用 通過變色玻璃在光照和黑暗兩條件下的實驗,讓學(xué)生意識到控制實驗條件(變量)對實驗探究的重要性,培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和對比的能力 培養(yǎng)學(xué)生及時反思、小 結(jié)、概括的能力,培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)方法和習(xí)慣 第二課時 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖 新型無機非金屬材料 【引言】傳統(tǒng)無機非金屬材料是生產(chǎn)、生活和基本建設(shè)所必須的材料,而新型無機非金屬材料則為現(xiàn)代高新技術(shù)、新興產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)改造等開辟了更為廣闊的前景。 【展示圖片】新型無機非金屬材料、F-117式單座戰(zhàn)斗轟炸機、步兵戰(zhàn)車、高純氧化鋁透明陶瓷管 【過渡】這些圖片展示的是現(xiàn)代的一些高新技術(shù)產(chǎn)品,它 們的廣泛應(yīng)用,說明了新型無機非金屬材料在現(xiàn)代社會發(fā) 展中的占據(jù)著重要地位,想想這是因為什么 ? 【提問】結(jié)構(gòu)材料,是指利用其強度、硬度、韌性等機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,為什么會這樣呢? 【展示圖片】大規(guī)模集成電路、太陽能電池、氧化鋁陶瓷制品、光學(xué)特性生物特性陶瓷 【提問】新型無機非金屬與傳統(tǒng)的無機非金屬材料相比有哪些特性呢? 【組織討論】引導(dǎo)學(xué)生仔細閱讀教材內(nèi)容,結(jié)合生活中的發(fā)現(xiàn),就此問題展開討論 【講述】~【過渡】 隨著人類社會和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,新型無機非金屬材料的應(yīng)用將越來越廣泛,品種也越來越豐富。 【板書】2.3.1 無機非金屬材料 一、新型陶瓷 應(yīng)用廣泛的有:Al2O3陶瓷,Si3N4陶瓷,SiC陶瓷等 物理性質(zhì):熔點高,耐高溫高壓 耐磨耐腐蝕,硬度大 二、現(xiàn)代信息基礎(chǔ)材料-硅 高純度硅的煉制:高溫條件下 SiO2 + 2C Si(粗) +2CO↑ Si(粗) +3HCl SiHCl3+H2 ↑ SiHCl3+ H2 Si(純) +3HCl 三、金剛石、石墨和C60 金剛石:天然物質(zhì),硬度大,耐磨,絕緣體,不易導(dǎo)熱 石墨:質(zhì)軟,潤滑材料,導(dǎo)電體,電極材料。 C60:貯氫材料,納米軟件,復(fù)合材料。 【小結(jié)】本堂課運用提問討論法解決了實際問題,使學(xué)生了解新型無機非金屬材料的物理性質(zhì),掌握了幾種應(yīng)用較為廣泛的新型無機非金屬材料。老師發(fā)問,讓同學(xué)簡要概括本節(jié)課所學(xué)的主要內(nèi)容。 【課堂練習(xí)】 1,新型無機非金屬材料的特性有 、 、 、 ,目前較廣泛使用的高溫結(jié)構(gòu)陶瓷有 、 、 等。 2.下列有關(guān)材料的說法不正確的是 ( ) (A)傳統(tǒng)的無機材料雖有不少優(yōu)點,但質(zhì)脆,經(jīng)不起熱沖擊 ?。˙)新型無機非金屬材料雖然克服了傳統(tǒng)無機材料的特點,但強度比較差。 (C)高溫結(jié)構(gòu)材料具有耐高溫、抗氧化、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損等優(yōu)點 ?。―)新型無機非金屬材料的特性之一是具有電化學(xué)特性 聯(lián)系生活,思考新型無機非金屬材料的視覺沖擊,形成對無機非金屬材料感性認知 討論交流,配合教師引導(dǎo),得出結(jié)論: 因為高溫結(jié)構(gòu)陶瓷具有能夠經(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,作為高溫結(jié)構(gòu)材料是非常合適,而金屬材料易受腐蝕,在高溫時不耐氧化,不適合在高溫時使用。 討論交流,配合教師引導(dǎo), 得出結(jié)論 新型無機非金屬與傳統(tǒng)的無機非金屬材料兩者相比: 新型無機非金屬材料的優(yōu)勢 1、能承受更高的高 溫,強度大 2、具有電學(xué)特性 3、具有光學(xué)特性 4、具有生物功能 討論交流,配合教師引導(dǎo),得出結(jié)論 學(xué)生聆聽領(lǐng)悟概括并總結(jié)本節(jié)課所學(xué)主要內(nèi)容 通過習(xí)題加深對新型無機非金屬材料的認識及特點的掌握 創(chuàng)設(shè)情境引入新課,激發(fā)學(xué)生的積極性和主動性 通過提問的方式,讓學(xué)生在討論過程中有一個思維過渡融合,激發(fā)學(xué)生的求知欲 以社會發(fā)展中的實例拉近社會與化學(xué)知識的距離 通過回憶以前所學(xué)知識讓學(xué)生有一個心理過渡激發(fā)學(xué)生的求知欲 培養(yǎng)學(xué)生及時反思、小 結(jié)、概括的能力,培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)方法和習(xí)慣 八,板書設(shè)計 2.3.1 無機非金屬材料 一、硅酸鹽材料 俗稱硅酸鹽材料,常見的有陶瓷、玻璃、水泥。 物理性質(zhì):硬度大,難溶,絕緣,耐腐蝕,穩(wěn)定性好 二、硅酸鹽材料簡介 陶瓷優(yōu)點: 抗氧化,抗酸堿腐蝕,耐高溫,絕緣,易成型等 玻璃制造: CaCO3 +SiO2 CaSiO3 + CO2 Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2 水泥特點: 在空氣和水中易硬化,是非常強的粘合劑。 2.3.1 無機非金屬材料 一、新型陶瓷 應(yīng)用廣泛的有:Al2O3陶瓷,Si3N4陶瓷,Si陶瓷等 物理性質(zhì):熔點高,耐高溫高壓 耐磨耐腐蝕,硬度大 二、現(xiàn)代信息基礎(chǔ)材料-硅 高純度硅的煉制:高溫條件下 SiO2 + 2C Si(粗) +2CO↑ Si(粗) +3HCl SiHCl3+H2 ↑ SiHCl3+ H2 Si(純) +3HCl 三、金剛石、石墨和C60 金剛石:天然物質(zhì),硬度大,耐磨,絕緣體,不易導(dǎo)熱 石墨:質(zhì)軟,潤滑材料,導(dǎo)電體,電極材料。 C60:貯氫材料,納米軟件,復(fù)合材料。- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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