重 点

水泥的主要成分和使用注意事项，

难 点

初步建立物质的组成和反应条件对性能和用途有很大的影响等基本观念

知识结构与板书设计

四、玻璃和陶瓷的新发展

1、光导纤维

2、高温结构陶瓷

(2)氮化硅陶瓷

(1)氧化铝陶瓷

教学过程

教学步骤、内容

教学方法、手段、师生活动

[引入]近年来为适应科技发展而研制出许多新型陶瓷材料，它的化学组成已远远超出硅酸盐范围，在信息科学、航天航天、生物工程、超导研究等领域得到广泛的应用。

[板书]四、玻璃和陶瓷的新发展

[讲]今天，我们主要了解其中的两种高温结构陶瓷和光导纤维。

[板书]1、光导纤维

[展示]光缆、光导纤维仪、光导纤维装饰品、玩具等。

[讲]上述物品及演示中，可以观察到：光导纤维可以传输光、图像、音乐等。当然，它的最大用途是，远距离信息传输，构建信息高速公路。还可以用于医学的肠镜、胃镜、心脏等内窥镜。

[投影]光导纤维的视频。

[讲]光导纤维的主要性能和用途：传导光的能力很强，应用于通信。

[小结]对比光纤光缆和普通电缆。光纤光缆信息量大，每根光缆上理论上可同时通过10亿路电话。而普通电缆8管同轴电缆每条通话1800路;光纤光缆原料来源广(石英玻璃)，节约有色金属。而普通光缆资源较少;光纤光缆质量小，每km27g，不怕腐蚀，铺设方便。而普通光缆每km1.6t;光纤光缆成本低，每km 10 000元左右。而普通光缆每km 200 000元左右;光纤光缆性能好，抗电磁干扰保密性强 ，能防窃听，不发生电辐射

[板书]2、高温结构陶瓷

[讲]结构材料，是指利用其强度、硬度、韧性等机械性能制成的各种材料。以往用的最多的结构材料是金属。但现在，它却逐渐让位于高温结构陶瓷，为什么会这样呢?

因为高温结构陶瓷具有能经受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点，作为高温结构材料非常合适，而金属材料易受腐蚀，在高温时不耐氧化，不适合在高温时使用。

[板书] (1)氧化铝陶瓷

[展示]高压钠灯。外罩是玻璃，里面的灯管是氧化铝陶瓷，是一种高温结构材料。

[讲]高压钠灯内温度高达1400℃，同时钠蒸气具有很强的腐蚀性。

[展示]坩埚、高温炉管。

[讲]性能：熔点高、硬度大、透明、耐高温;用途：坩埚、高温炉管、 刚玉球磨机、高压钠灯管管

[板书] (2)氮化硅陶瓷

[展示] 氮化硅陶瓷制品

[讲]氮化硅陶瓷也是一种高温结构陶瓷，我国等少数先进国家，已经用它制造出来陶瓷柴油机。 其优点：超硬物质，具有润滑性，耐磨性抗腐蚀性强，高温也能抗氧化。当然，还有其他高温结构材料，如碳化硼陶瓷等等。

[讲]新型陶瓷制成的防护片能承受航天飞机发射时因摩擦产生的1600℃以上高温，防止航天飞机铝合金外壳受热熔化，保护航天员的安全。

[投影]

[小结]以上我们所讲述的，只不过是新型无机非金属材料中的点滴，在此领域中，还有许许多多的已知和未知等待我们去了解和发掘。目前，科学家们对材料的研究已由宏观进入微观。人类智慧的力量是伟大的，希望你们现在能好好学习，并在将来能有机会在材料研究的天空里大显身手，为人类最终摆脱对天然材料的依赖而作出贡献!

[知识拓展]

陶器

用泥土等无机物质做原料，采取手工或其他方法做成所需要的形状，经过800℃至900 ℃温度焙烧硬化而成的物品。一般为日用盛器、炊器、建筑构件及艺术陈设品。器体不透明，有小孔，有吸水性。中国历史上的陶器种类很多，相继出现了红陶、灰陶、黑陶、白陶、彩陶、彩绘陶和釉陶等品种。中国制作陶器的历史十分悠久，根据考古调查，有一万多年的历史。从旧石器时代结束、新石器时代开始的时期，就发明了制陶术，所以陶器发明是新石器时代的一个重要标志。

瓷器

以瓷土即高岭土为原料，经拉坯成型、施釉、入窑焙烧制成的器物。瓷器经1300 ℃以上高温烧成，胎体烧结后呈白色或灰白色，致密坚硬，扣之能发出清脆的铿锵之声。表面的一层玻璃质透明釉与胎体结合紧密，釉层不易剥落，几乎不吸水。瓷器根据釉色可以分为青瓷、黑瓷、白瓷、彩瓷四大类。瓷器源于中国，早在3000多年前的商代即生产出原始青瓷，公元2世纪的东汉时期烧制出比较成熟的青瓷。烧造瓷器的窑口遍布南北方各地，经过南北朝、隋唐的发展，到宋代已是窑口林立，产品各具特色，出现了汝、官、哥、定、钧五大名窑。南宋至元代开始，中国瓷业中心逐渐集中到江西景德镇，青花、釉里红等釉下彩的发明开创了一个新局面，明清釉上彩瓷又大大改变了瓷器的审美倾向，使之走向精美华丽，使瓷器烧造工艺达到历史上的顶峰。

青瓷

釉面基本色调呈青绿色的瓷器。3000年前的商代中期开始出现的原始青瓷，为我国最早的青瓷。东汉时期青瓷进入成熟阶段。六朝时期，青瓷工艺水平迅速提高，隋唐时期青瓷生产更加繁荣，越窑、瓯窑、岳州窑、长沙窑等生产出了犹如千峰翠色般的青瓷。宋代青瓷达到巅峰，汝、官、哥、定、钧五大名窑中的汝、官、哥三大窑都生产青瓷。民间的龙泉窑、哥窑、临汝窑、耀州窑等南北方窑厂都生产精美的]青瓷。青瓷的美在于它的釉色，唐代越窑烧制出湖水绿般的优雅釉色，晚唐五代又烧制成功青瓷极品秘色瓷，使釉色更为清幽雅致。南宋官窑和龙泉窑发明的石灰碱釉新工艺，让青瓷釉色呈现出粉青、梅子青等如假玉器的色泽，将青瓷之美发挥到了极至。青瓷上还采用划、刻、捏塑、拍印等工艺技法装饰胎体，在浙江地区和湖南长沙窑还相继发明了高温釉上彩和高温釉下彩美化瓷器。常见的纹样有弦纹、水波纹、斜方格纹、网纹、联珠纹、卷枝蔓草、莲瓣纹等。元明清景德镇成为中国瓷器生产的中心，白釉、红釉、蓝釉、蓝釉描金等瓷器高度发展，彩瓷逐渐受到青睐，青瓷在社会生活中渐渐失去了主导地位。

汝窑

宋代五大名窑之一，在河南汝州，即今天的宝丰县。北宋后期，汝窑成为为宫廷烧制御用瓷器的专用窑场，制品为青瓷，传世器物有盘、碟、洗、瓶、樽、碗、盏托、水仙盆等。汝窑瓷器在历史上一直是倍受重视的珍品。从传世品看，胎体较薄，胎质细腻。器物成型和修坯工艺一丝不苟，烧制也十分考究，器物底部的支烧痕迹小得如同芝麻粒，底部施满釉。它的釉色为天青釉，色彩青幽含蓄，釉质厚如凝脂，釉面开细碎的冰裂纹。汝窑烧造御用瓷的时间大约只有20年，作品极少，目前传世的汝窑器物不足百件，分别珍藏在北京故宫博物院、台北故宫博物院、上海博物馆以及英国、美国、日本、香港等地。

宋 汝窑天青釉三足樽

官窑

官窑有广义和狭义两个概念。广义的官窑泛指历代由朝廷督办、专门烧制御用瓷的瓷窑;狭义的官窑则是宋代五大名窑之一。文献记载，北宋后期在东京汴梁，即今河南开封设置过官窑。但至今未找到窑址。南宋官窑在浙江杭州，其中的一座郊坛下官窑已经过科学发掘，发现了窑炉、窑具及瓷器碎片。出土的器物主要有青瓷盘、碗、碟、洗、炉及仿商周秦汉古铜及玉器的造型。官窑瓷器胎土呈黑灰或黑褐色，胎体较薄，施釉较厚。釉色是官窑瓷器技术和艺术上的最高追求，它创造出青釉的高档品种粉青、月白、米黄等釉色，这些釉色色泽幽雅，透明感降低，釉层厚而匀净。由于胎体中含铁量较高，大部分器物的口、足沿等釉层较薄的部位泛出铁红色，古代文献称为“紫口铁足”。南宋官窑瓷器还有一个特征，就是釉面上分布着长短、深浅不一的裂纹，叫作“开片”。它原本是一种釉面缺陷。瓷胎比瓷釉的膨胀系数大，瓷器烧成冷却的时候，收缩幅度大的胎体就会把玻璃质的釉层拉碎，釉面出现开片。而艺术素养高的宋代工匠们巧妙地利用了这种缺陷，人为地把它变成一种釉面装饰，让自然延伸、交错的冰裂纹与温润的青釉搭配和谐，相得益彰，给单色的器物平添了天然的美感。

南宋 官窑粉青釉弦纹瓶

哥窑

宋代五大名窑之一，在浙江龙泉。烧制的青瓷有各式碗、盘、瓶、炉等，造型幽雅有古韵，典型器物有琮式瓶、贯耳瓶、鬲式炉、莲瓣碗等。有的器物有刻划、堆塑等装饰，哥窑瓷采用多次施釉的工艺，使青釉浓厚青翠，色彩幽深，创出了粉青、梅子青等绝顶釉色，把青瓷的美，推到了一个新的境界。哥窑青瓷釉上有细碎的开片，称作“百圾碎”，更小的叫“鱼子纹”，把原本是缺陷的开片变成瓷器表面自然天成的装饰，说明工匠们已经掌握了开片的规律，可以人为地加以控制和利用，这只有在制瓷工艺达到高峰的宋代才能做到。

南宋 哥窑双耳三足炉

定窑

宋代五大名窑之一，是当时最有名的白瓷窑口。定窑白瓷胎体洁白，质地坚实。釉是象牙白色。不论碗、盘还是瓶、罐，常常装饰着划花、刻花或者印花，纹饰题材有莲瓣、龙凤、牡丹、莲池游鸭、婴戏、鸳鸯等。定窑还发明了一种烧制碗类器物的先进的装烧技术，叫做“覆烧”，把过去一个匣钵里正着装一件碗坯，变成多件器物扣叠在一起，形成一个筒形的组合式匣钵，这样就大大增加了装烧量，提高了生产效率。但是，覆烧的瓷器口沿不能上釉，于是工匠们又在这些芒口的碗、盘口上镶包了金、银或铜口，成为一种特殊装饰。定窑除了大宗的白釉瓷器，还烧制少量的酱釉或绿釉器，酱釉器又称“紫定”，是传世稀少的珍品。

宋 定窑白釉印花云龙纹盘

钧窑

宋代五大名窑之一，因所在地河南禹县古称“钧州”而得名。钧窑器物有碗、盘、洗、花盆等。钧窑的特点在于它的釉色。它虽然属于青釉，但是釉层不透明;由于釉料中含有铜，釉色呈现天蓝、月白等多种变化，还出现玫瑰紫、海棠红等不规则的彩色斑块，装饰在花瓣形的花盆、笔洗、香炉等器物上，别有一番自然天成的韵味。北宋时期，钧窑有一部分窑场专烧御用瓷，被称为“官钧”。这部分产品设计高雅优美，制作时不惜工本，质量精益求精，成为历代收藏的珍品。钧窑还影响到周围的许多窑场竞相烧造钧釉器物，形成一个瓷窑体系。

北宋 钧窑玫瑰紫釉盆托

[书后习题]P60

1、玻璃的性能和用途是由什么决定的?如何减少和利用玻璃垃圾?

玻璃的化学组成不同，制造玻璃时的工艺(反应条件)不同，都会影响玻璃的性能和用途。回收和再利用是减少玻璃垃圾最有效的方法。

2、查阅资料，说明水泥的强度等级是如何确定的。

2001年4月我国实施的水泥新标准用强度等级来表示水泥的不同性能。将水泥和砂子按规定的比例混合，制成规定大小和形状的水泥试件。把水泥试件在水中养护28天时所具有的抗压强度的最低值(单位：Mpa)确定为水泥的强度等级。例如，检测到某水泥试件养护到28天时所具有的抗压程度为42.5MPs。则这种水泥的强度等级为42.5

除了抗压程度以外，不同程度等级的水泥对于28天时的抗折强度也有一定的指标要求。而且虽然水泥的强度等级是根据28天时的抗压强度指标的最低值来确定的，但养护到3天时也有相应的抗压强度和抗折强度指标要求。

3、举例说明玻璃和陶瓷的新发展

除了光导纤维外，人们已经研制出了许多新型玻璃，如防盗玻璃、钢化玻璃等安全玻璃;微晶玻璃也是异军突起。应用前景十分广阔。除高温结构陶瓷外，新型陶瓷层出不穷，如纳米陶瓷、氧化物陶瓷和压电陶瓷等。

4、水泥被广泛用作建筑材料，但是由于它的颜色单调，不太美观，人们研制出了白水泥和彩色水泥。已知氯化钴(CoCl2)在含有不同数目的结晶水分子时呈现不同的颜色，如CoCl2呈蓝色，CoCl2·H2O呈蓝紫色，CoCl2·2H2O呈紫红色，CoCl2·6H2O呈粉红色。利用这个性质，人们把氯化钴加入水泥中，制成了变色水泥。请你说明变色水泥在空气中主要受什么因素影响而改变颜色，举出几种情况下水泥可能呈现的颜色。

变色水泥的颜色主要受空气中水分含量的影响。例如，空气干燥时可能呈蓝色或蓝紫色(CoCl2或CoCl2·H2O);空气潮湿时可能呈紫红色或粉红色(CoCl2·2H2O或CoCl2·6H2O)

新人教版高二上学期化学教学计划模板：玻璃、陶瓷和水泥就分享到这里了，希望对你有所帮助！