2024-2025年高中化學 專題3 第2單元 功能各異的無機非金屬材料教案 蘇教版選修1

2024-2025年高中化學專題3第2單元功能各異的無機非金屬材料教案蘇教版選修1課題：科目：班級：課時：計劃3課時教師：單位：一、教學內(nèi)容本節(jié)課的教學內(nèi)容來自于蘇教版選修1化學教材，專題3的第2單元，功能各異的無機非金屬材料。本單元主要介紹了以下內(nèi)容：

1.玻璃：包括普通玻璃、鋼化玻璃、夾層玻璃等，了解其制備原理、性質(zhì)及應用。

2.水泥：掌握水泥的制備過程、主要成分、性質(zhì)以及在不同工程中的應用。

3.陶瓷：了解陶瓷的分類、制備方法、性質(zhì)以及日常生活中的應用。

4.硅酸鹽材料：學習硅酸鹽的性質(zhì)、制備方法及其在玻璃、水泥、陶瓷等材料中的應用。

5.新型無機非金屬材料：了解納米材料、復合材料等新型無機非金屬材料的性質(zhì)、制備方法及其在高新技術領域的應用。二、核心素養(yǎng)目標本節(jié)課旨在提高學生對無機非金屬材料的認知，培養(yǎng)學生的科學探究與創(chuàng)新意識。通過學習，學生能夠：

1.掌握玻璃、水泥、陶瓷等傳統(tǒng)無機非金屬材料的制備原理、性質(zhì)及應用，培養(yǎng)學生的科學理解能力。

2.了解新型無機非金屬材料如納米材料、復合材料的性質(zhì)、制備方法及其在高新技術領域的應用，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識。

3.通過對不同無機非金屬材料的學習，培養(yǎng)學生運用化學知識解決實際問題的能力，提高學生的實踐應用能力。

4.培養(yǎng)學生小組合作、交流分享的學習習慣，提升學生的團隊合作能力。三、教學難點與重點1.教學重點：

（1）玻璃、水泥、陶瓷等傳統(tǒng)無機非金屬材料的制備原理、性質(zhì)及應用。例如，玻璃的制備原理主要包括石英砂、碳酸鈉和石灰石的熔融，了解玻璃的主要性質(zhì)如透明度、硬度等，并掌握其在建筑、家具等領域的應用。

（2）新型無機非金屬材料如納米材料、復合材料的性質(zhì)、制備方法及其在高新技術領域的應用。例如，納米材料在催化、傳感器等領域的應用，復合材料在航空、汽車等領域的應用。

（3）運用化學知識解決實際問題的能力。例如，通過了解玻璃的制備原理和性質(zhì)，學生能夠解釋為什么玻璃瓶不能裝酸性飲料。

2.教學難點：

（1）玻璃、水泥、陶瓷等傳統(tǒng)無機非金屬材料的制備原理。例如，玻璃的制備過程中，學生可能難以理解石英砂、碳酸鈉和石灰石如何在高溫下熔融并形成玻璃。

（2）新型無機非金屬材料的制備方法和性質(zhì)。例如，納米材料的制備方法可能涉及到復雜的實驗技術和設備，學生難以理解其具體的制備過程。

（3）將所學知識應用于實際問題。例如，學生可能難以將所學的玻璃、水泥、陶瓷等材料的性質(zhì)與應用聯(lián)系起來，難以運用化學知識解決實際問題。四、教學資源1.軟硬件資源：多媒體投影儀、計算機、實驗室設備（如燒杯、試管等）、玻璃、水泥、陶瓷等實物樣品。

2.課程平臺：學校教學管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡教學平臺（如Moodle、Blackboard等），用于發(fā)布教學材料、作業(yè)和測試。

3.信息化資源：電子教材、教學視頻、在線學術文章、相關網(wǎng)站鏈接等，用于擴展學生的學習材料和信息。

4.教學手段：小組討論、實驗演示、案例分析、問題解決等，以激發(fā)學生的學習興趣和參與度。五、教學流程五、教學流程

1.課前準備（5分鐘）

-學生通過課程平臺預習本節(jié)課的內(nèi)容，包括玻璃、水泥、陶瓷等無機非金屬材料的制備原理、性質(zhì)及應用。

-教師檢查學生的預習情況，并提供必要的指導和clarifications。

2.導入新課（10分鐘）

-教師通過展示玻璃、水泥、陶瓷等實物樣品，引發(fā)學生對無機非金屬材料的興趣。

-教師提出問題，如“這些材料是如何制備的？”、“它們有哪些性質(zhì)？”、“在生活中有哪些應用？”等，引導學生思考。

3.教學重點講解（20分鐘）

-教師講解玻璃的制備原理、性質(zhì)及應用，強調(diào)其透明度、硬度等特點，并舉例說明其在建筑、家具等領域的應用。

-教師引導學生通過實驗觀察玻璃的性質(zhì)，如熔點、硬度等，加深對玻璃的理解。

4.教學難點講解（10分鐘）

-教師針對玻璃制備原理中的難點內(nèi)容，如石英砂、碳酸鈉和石灰石的熔融過程，進行詳細的解釋和演示。

-教師提供相關的圖表、動畫等信息化資源，幫助學生更好地理解玻璃的制備原理。

5.小組討論（5分鐘）

-學生分組討論水泥、陶瓷的制備原理、性質(zhì)及應用，并分享各自的學習心得和疑問。

-教師巡回指導，解答學生的問題，并提供必要的指導和建議。

6.總結與反思（5分鐘）

-教師引導學生總結本節(jié)課的重點和難點內(nèi)容，并提醒學生注意相關知識的應用。

-學生提出疑問和反饋，教師進行解答和回應。

7.課后作業(yè)（5分鐘）

-教師布置相關的作業(yè)，如寫一篇關于玻璃、水泥、陶瓷等無機非金屬材料的應用的小論文。

-學生完成作業(yè)，并提交到課程平臺。

總用時：45分鐘六、知識點梳理1.玻璃：

-制備原理：石英砂、碳酸鈉和石灰石的熔融過程。

-性質(zhì)：透明度、硬度、熔點等。

-應用：建筑、家具、光學儀器等。

2.水泥：

-制備過程：石灰石、粘土、鐵礦粉等原料的混合、磨碎、煅燒。

-主要成分：硅酸鹽、鋁酸鹽、鐵酸鹽等。

-性質(zhì)：硬度、強度、耐久性等。

-應用：建筑、道路、橋梁等基礎設施建設。

3.陶瓷：

-分類：日用陶瓷、建筑陶瓷、電子陶瓷等。

-制備方法：粘土的成型、干燥、燒結等過程。

-性質(zhì)：硬度、強度、耐磨性、絕緣性等。

-應用：餐具、房屋裝修、電子設備等。

4.硅酸鹽材料：

-性質(zhì)：機械強度、耐熱性、絕緣性等。

-制備方法：硅石、金屬氧化物等原料的熔融、成型、燒結等過程。

-應用：玻璃、水泥、陶瓷等傳統(tǒng)無機非金屬材料。

5.新型無機非金屬材料：

-納米材料：納米顆粒、納米纖維等，應用于催化、傳感器等領域。

-復合材料：由兩種或多種不同材料組成的材料，應用于航空、汽車等領域。

-性質(zhì)：高強度、輕質(zhì)、耐腐蝕性等。

-應用：高新技術領域的重要材料。七、板書設計1.玻璃：

①制備原理：石英砂+碳酸鈉+石灰石→熔融→玻璃

②性質(zhì)：透明度、硬度、熔點

③應用：建筑、家具、光學儀器

2.水泥：

①制備過程：石灰石+粘土+鐵礦粉→混合→磨碎→煅燒

②主要成分：硅酸鹽、鋁酸鹽、鐵酸鹽

③性質(zhì)：硬度、強度、耐久性

④應用：建筑、道路、橋梁

3.陶瓷：

①分類：日用陶瓷、建筑陶瓷、電子陶瓷

②制備方法：粘土→成型→干燥→燒結

③性質(zhì)：硬度、強度、耐磨性、絕緣性

④應用：餐具、房屋裝修、電子設備

4.硅酸鹽材料：

①性質(zhì)：機械強度、耐熱性、絕緣性

②制備方法：硅石+金屬氧化物→熔融→成型→燒結

③應用：玻璃、水泥、陶瓷等

5.新型無機非金屬材料：

①納米材料：納米顆粒、納米纖維，應用于催化、傳感器等領域

②復合材料：兩種或多種不同材料組成，應用于航空、汽車等領域

③性質(zhì)：高強度、輕質(zhì)、耐腐蝕性

④應用：高新技術領域的重要材料八、反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.實物展示：通過展示玻璃、水泥、陶瓷等實物樣品，引發(fā)學生對無機非金屬材料的興趣，增加學生的直觀感受。

2.實驗演示：進行玻璃的制備原理實驗，讓學生親身體驗玻璃的制作過程，提高學生的實踐操作能力。

3.信息化資源：利用在線學術文章、視頻等信息化資源，擴展學生的學習材料和信息，提高學生的信息素養(yǎng)。

（二）存在主要問題

1.教學管理：課堂時間安排不夠合理，導致部分內(nèi)容講解不充分，需要進一步優(yōu)化課堂時間管理。

2.教學方法：對于一些難點內(nèi)容，現(xiàn)有的教學方法可能無法滿足所有學生的學習需求，需要探索更多有效的教學方法。

3.教學評價：評價方式較為單一，主要以考試成績?yōu)橹?，需要增加過程性評價，全面評估學生的學習情況。

（三）改進措施

1.優(yōu)化課堂時間：合理分配課堂時間，確保每個知識點都有足夠的講解和討論時間，提高教學效果。

2.多樣化教學方法：針對不同學生的學習需求，采用多樣化的教學方法，如小組討論、實驗演示、案例分析等，激發(fā)學生的學習興趣和主動性。

3.完善評價體系：建立多元化、過程性的評價體系，不僅關注學生的考試成績，還關注學生在學習過程中的表現(xiàn)和進步，全面評估學生的學習情況。同時，鼓勵學生參與評價，增加學生的自我認知和反思能力。典型例題講解1.例題一：玻璃的制備原理是什么？請簡要說明。

答案：玻璃的制備原理主要是通過石英砂、碳酸鈉和石灰石的熔融過程來制得。首先，將石英砂、碳酸鈉和石灰石放入高溫爐中進行熔融，形成熔融玻璃。然后，將熔融玻璃澆鑄成所需形狀的產(chǎn)品，經(jīng)過退火處理后，得到最終的玻璃產(chǎn)品。

2.例題二：水泥的主要成分是什么？它們在水泥中的作用是什么？

答案：水泥的主要成分包括硅酸鹽、鋁酸鹽、鐵酸鹽等。硅酸鹽在水泥中起到膠凝作用，能夠?qū)⑸啊⑹裙橇险辰Y在一起；鋁酸鹽和鐵酸鹽則起到增強水泥強度和耐久性的作用。

3.例題三：陶瓷的分類有哪些？請簡要說明其主要特點和應用。

答案：陶瓷的分類包括日用陶瓷、建筑陶瓷、電子陶瓷等。日用陶瓷主要用于日常生活，如餐具、裝飾品等；建筑陶瓷用于建筑裝飾、地面鋪裝等；電子陶瓷用于電子設備中的散熱片、絕緣材料等。不同類型的陶瓷具有不同的特點和應用領域。

4.例題四：納米材料在高新技術領域有哪些應用？

答案：納米材料在高新技術領域的應用包括催化、傳感器、生物醫(yī)藥等。例如，納米顆?？梢宰鳛榇呋瘎岣呋瘜W反應的速率和選擇性；納米纖維可以用于制造高性能的傳感器，用于環(huán)境監(jiān)測、生