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2019-2020年高中化學(xué) 《光導(dǎo)纖維和新型陶瓷材料》教案 蘇教版選修1 教學(xué)過程： 【復(fù)習(xí)】陶瓷、玻璃、水泥生產(chǎn)原料及主要化學(xué)成分。 【過渡】近年來為適應(yīng)科技發(fā)展而研制出許多新型陶瓷材料，它的化學(xué)組成已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出硅酸鹽范圍，在信息科學(xué)、航天航天、生物工程、超導(dǎo)研究等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。 【板書】　3.2.3　光導(dǎo)纖維和新型陶瓷材料 【過渡】今天，我們主要了解其中的兩種---光導(dǎo)纖維和新型陶瓷材料。 【板書】1、光導(dǎo)纖維 【展示】光纜、光導(dǎo)纖維儀、光導(dǎo)纖維裝飾品、玩具等。 　　上述物品及演示中，可以觀察到：光導(dǎo)纖維可以傳輸光、圖像、音樂等。當(dāng)然，它的最大用途是，遠(yuǎn)距離信息傳輸，構(gòu)建信息高速公路。還可以用于醫(yī)學(xué)的腸鏡、胃鏡、心臟等內(nèi)窺鏡。 【播放】光導(dǎo)纖維的視頻。 【閱讀】P99“資料卡”---光導(dǎo)纖維的制造與應(yīng)用 【學(xué)生概括】光導(dǎo)纖維的主要性能和用途：傳導(dǎo)光的能力很強(qiáng)，應(yīng)用于通信。 【教師小結(jié)】對(duì)比光纖光纜和普通電纜。光纖光纜信息量大，每根光纜上理論上可同時(shí)通過10億路電話。而普通電纜8管同軸電纜每條通話1800路；光纖光纜原料來源廣（石英玻璃），節(jié)約有色金屬。而普通光纜資源較少；光纖光纜質(zhì)量小，每km27g，不怕腐蝕，鋪設(shè)方便。而普通光纜每km1.6t；光纖光纜成本低，每km 10 ,000元左右。而普通光纜每km 200 ,000元左右；光纖光纜性能好，抗電磁干擾保密性強(qiáng) ，能防竊聽，不發(fā)生電輻射…… 【板書】2、新型陶瓷 【講述】 結(jié)構(gòu)陶瓷（或工程陶瓷）具有機(jī)械功能、熱功能和部分化學(xué)功能 新型陶瓷 如納米陶瓷 功能陶瓷 具有電、光、磁、化學(xué)和生物特性及相互轉(zhuǎn)換功能 如生物陶瓷 生物陶瓷具有良好的生物兼容性，對(duì)肌體無免疫排異反應(yīng)，無溶血、凝血反應(yīng)，對(duì)人體五毒，不會(huì)致癌，適合植入體內(nèi)，可用于人體器官和組織的修復(fù)或再造。 【閱讀】P100“拓展視野”欄目---透明陶瓷和納米陶瓷 【資料】透明陶瓷就是用玻璃的生產(chǎn)方法制造出來的陶瓷。透明陶瓷是利用人工合成的化學(xué)原料，諸如氧化鋁、氧化鎂、氧化鈣、氧化鈹、氧化鋯、氟化鎂、氟化鈣、氟化鑭、硫化鋅、硒化鋅、碲化鎘等，經(jīng)過原料處理、成型和高溫?zé)Y(jié)等工序而制成的。 透明陶瓷的機(jī)械強(qiáng)度和硬度都很高，能耐受很高的溫度，即使在一千度的高溫下也不會(huì)軟化、變形、析晶。電絕緣性能、化學(xué)穩(wěn)定性都很高。光敏型玻璃陶瓷還有一個(gè)很有趣的性能，就是它能象照相底片一樣感光，由于這種透明陶瓷有這樣的感光性能，故又稱這為感光玻璃。并且它的抗化學(xué)腐蝕的性能也很好，可經(jīng)受放射性物質(zhì)的強(qiáng)烈輻射。它不但可以象玻璃那樣透過光線，而且還可以透過波長１０微米以上的紅外線，因此，可用來制造立體工業(yè)電視的觀察鏡，防核爆炸閃光危害的眼鏡，新型光源高壓鈉燈的放電管。 透明陶瓷的用途十分廣泛，在機(jī)械工業(yè)上可以用來制造車床上的高速切削刀，汽輪機(jī)葉片，水泵，噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的零件等，在化學(xué)工業(yè)上可以用作高溫耐腐蝕材料以代替不銹鋼等，在國防軍事上，透明陶瓷又是一種很好的透明防彈材料，還可以做成導(dǎo)彈等飛行器頭部的雷達(dá)天線罩和紅外線整流罩等；在儀表工業(yè)上可用作高硬度材料以代替寶石，在電子工業(yè)上可以用來制造印刷線路的基板和鏤板，在日用生活中可以用業(yè)制作各種器皿，瓶罐，餐具等等。 人們利用納米技術(shù)把陶瓷粉體的顆粒加工到納米級(jí)，便得到了納米陶瓷。納米陶瓷成功地解決了陶瓷易碎的問題。 【本課小結(jié)】以上我們所講述的，只不過是新型無機(jī)非金屬材料中的點(diǎn)滴，在此領(lǐng)域中，還有許許多多的已知和未知等待我們?nèi)チ私夂桶l(fā)掘。目前，科學(xué)家們對(duì)材料的研究已由宏觀進(jìn)入微觀。人類智慧的力量是偉大的，希望你們現(xiàn)在能好好學(xué)習(xí)，并在將來能有機(jī)會(huì)在材料研究的天空里大顯身手，為人類最終擺脫對(duì)天然材料的依賴而作出貢獻(xiàn)! 【作業(yè)】P100第5題