序言新型无机非金属材料

新型无机非金属材料
教学目标
1．使学生对新型无机非金属材料有一个大致的印象。

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。

而我们前面所学的水泥、玻璃、陶瓷等都属于传统
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]第三节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]
[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7-12）。

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]
［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。

[提问]1992年在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]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7-11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，就没有今天的奔腾电脑；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。