高中化学《无机非金属材料》教案4（新人教版选修2）

111第二课时教学目的1.使学生对新型无机非金属材料有一个大致印象。2.使学生认识到化学在社会、生活、生产、科学技术中的重要作用。用科学的奇妙和威力激发学生学习化学的兴趣，培养学生热爱科学的美好情感。3.通过介绍我国材料科学发展的成就，对学生进行爱国主义教育。4.通过社会及科学技术的发展对新型材料的要求，培养学生的社会责任感。教学重点 新型无机非金属材料的特点和用途教学用具 高压钠灯、光导玩具、光导演示器、光缆实物、打开外壳的机械手表、玻璃刀、投影片教学方法 展示实物、谈话、讲述、讨论教学过程谈话(展示玻璃刀)1.玻璃刀为什么能切割玻璃?它的刀头是什么材料制作的?提示因为天然金刚石很少，一般用人造金刚石。(展示机械手表)2.手表上的“19钻”字样是什么意思?提示指红宝石轴承数目，一般用人造红宝石。(让学生观看手表里的人造红宝石轴承。)3.煤气炉中电子打火用的是什么材料?4.现在的长途电话信号是通过什么材料传输的?讲述玻璃刀上的人造金刚石、作为手表轴承的人造红宝石、煤气炉中用于电子打火的压电陶瓷、传输电话信息的光导纤维都是新型无机非金属材料。而水泥、玻璃、陶瓷等都属于传统无机非金属材料。按化学组成，材料可以进行如下分类。投影讲述这一节课我们学习新型无机非金属材料。板书二、新型无机非金属材料(展示高压钠灯)高压钠灯的外罩是玻璃。里面的灯管是氧化铝陶瓷，又叫人造刚玉，是一种高温结构陶瓷。高温结构陶瓷是新型无机非金属材料中的一类。为什么高压钠灯的灯管要用氧化铝陶瓷来制造呢?提示1.灯内温度高达1 400 。 2.钠蒸气具有强烈的腐蚀作用。钠蒸气放电发光问题早在1950年就得以解决，由于没有一种能抵御钠蒸气强烈腐蚀的特殊材料，直到1965年才制出第一支高压钠灯。由此说明材料对科技发展的巨大影响。氧化铝陶瓷的主要性能和用途如下。投影性能用途熔点高坩埚、高温炉管硬度大刚玉球磨机透明、耐高温高压钠灯灯管讨论普通柴油机是由什么材料制造的?为什么普通柴油机都有一个水箱?有了水箱会产生什么不良后果?要克服这些缺点，理想的材料应具有什么性能?讲述氮化硅陶瓷也是一种高温结构陶瓷，具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀、不易传热等优点。用它做的柴油机，不需用水冷却，热效率高。目前，世界上只有我国等少数国家能够制造这种柴油机(参看教材图711)。一些氮化硅陶瓷制品，请看教材彩图。除此之外，还有碳化硅陶瓷等。演示光导纤维玩具(市场有售)、光导纤维演示器(物理实验室有)。同学们可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。提问光纤通信有哪些优点呢?投影光 纤 光 缆普 通 电 缆信息量大，每根光纤理论上可同时通过10亿路电话8管同轴电缆每条通话1 800路原料来源广(石英玻璃)，节约有色金属资源较少质量小，每公里27 g，不怕腐蚀，铺设方便每公里1.6 t成本低，每公里1万元左右每公里20万元性能好，抗电磁干扰，保密性强，能防窃听，不发生电辐射 讲述光纤通信发展很快，全世界总量超过1亿公里。我国在这方面起步并不算晚，1995年一年铺设了130万公里，全国已形成八横八纵的干线网。拉萨和大多数县城已经铺设了光缆。中日海底光缆已经开通，中美海底光缆工程也已经启动。(展示由山西侯马电缆厂生产的光缆实物。) 提问1992年美国曾提出一项关于通信方面的计划，大家知道是什么吗?讲述这就是“信息高速公路”计划，而光纤、光缆是信息高速公路的基石。另外，光纤还用于医学等许多方面，如肠镜、胃镜。甚至可以利用内窥镜观察到心脏内部的情况。新型无机非金属材料的种类还很多，希望同学们能积极阅读有关资料，如教材中的“人造宝石”。自学阅读课文，回答下列问题：1.传统的硅酸盐材料有何优缺点?2.新型无机非金属材料有哪几方面的特性？板书讨论新型无机非金属材料在课本图7-10中所涉及的各领域内有什么应用？分别利用了它们的什么特性?作业有兴趣的同学课后搜集有关新型无机非金属材料的实物或文字资料，写一篇科普小论文。讲述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，就没有今天的信息技术；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。新材料不断涌现，如1985年发现了C60。旧材料的功能也在拓展，如石英早就存在，石英钟的普及却是近年的事，光导纤维使玻璃“老爷爷”又焕发了青春。讨论谈谈你所知道的未来材料发展的趋势或者你对材料的设想。讲述展望21世纪，材料科学的发展前景是美好的：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(如“白色污染”将被消除)；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。111