无机非金属材料学课程
《无机非金属材料》教学设计【高中化学必修2（新课标）】
《⽆机⾮⾦属材料》教学设计【⾼中化学必修2（新课标）】⽆机⾮⾦属材料◆教学⽬标1、通过阅读和讨论。
了解陶瓷、玻璃、⽔泥等传统硅酸盐材料的⽣产原料、性能和主要⽤途、知道普通玻璃的成分，感受传统硅酸盐材料在城乡建设中发挥的重要作⽤。
2、通过学习，了解晶体硅、⼆氧化硅、新型陶瓷、碳纳⽶材料的性能和⽤途，感受新型⽆机⾮⾦属材料的奇特性能及其在⾼科技领域所发挥的重要作⽤，激发学⽣学习化学的兴趣。
3、结合⾝边的⽣活⽤品、电⼦产品、建筑物等⽤到的⽆机⾮⾦属材料，感受化学就在⾝边，化学材料作⽤巨⼤，提⾼学⽣努⼒学习化学、投⾝国家建设的社会责任感。
◆教学重难点重点：玻璃、⽔泥、硅、⼆氧化硅、新型陶瓷等⽆机⾮⾦属材料的主要性能和⽤途，普通玻璃的主要成分。
难点：粗硅的提存◆教学过程⼀、导⼊新课材料是⼈类赖以⽣存和发展的物质基础，⼈类使⽤的材料除了⾦属材料，还有⽆机⾮⾦属材料等。
从组成上看，许多⽆机⾮⾦属材料含有硅、氧等元素，具有耐⾼温、抗腐蚀、硬度⾼等特点，以及特殊的光学、电学等性能。
随着⼯业⽣产和社会发展对材料性能要求的提⾼，⼀批新型⽆机⾮⾦属材料相继诞⽣，成为航空、航天、信息和新能源等⾼技术领域必需的材料。
传统⽆机⾮⾦属材料有哪些？新型⽆机⾮⾦属材料有哪些？这些⽆机⾮⾦属材料各有什么特性和⽤途？让我们通过本节的学习找到答案。
⼆、讲授新课（⼀）硅酸盐材料1、⽆机⾮⾦属材料2、传统⽆机⾮⾦属材料：、、。
【资料卡⽚】硅酸盐的结构在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧四⾯体。
每个Si结合4个O，Si在中⼼，O在四⾯体的4个顶⾓；许多这样的四⾯体还可以通过顶⾓的O相互连接，每个O为两个四⾯体所共有，与2个Si相结合。
硅氧四⾯体结构的特殊性，决定了硅酸盐材料⼤多具有硬度⾼、熔点⾼、难溶于⽔、化学性质稳定、耐腐蚀等特点。
【思考与交流】普通玻璃是以纯碱、⽯灰⽯和⽯英砂为原料,经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融，发⽣复杂的物理变化和化学变化⽽制得。
无机非金属材料概论 教学大纲
无机非金属材料概论一、课程说明课程编号：060509Z10课程名称：无机非金属材料概论/ Introduction to Inorganic non-metallic materials课程类别：必选修/学科专业基础课程学时/学分：32/2.0先修课程：《无机化学》、《物理化学》、《固体物理》、《硅酸盐物理化学》、《材料科学基础》、《无机材料物理性能》等适用专业：材料科学与工程教材、教学参考书：1、林宗寿主编．无机非金属材料工学．武汉：武汉工业大学出版社，20082、王培铭主编．无机非金属材料学．上海：同济大学出版社，19993、王琦主编．无机非金属材料工艺学．哈尔滨工业大学出版社，2010二、课程设置的目的意义无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料，主要包括玻璃、陶瓷、水泥、耐火材料和无机非金属基复合材料等非金属类材料。
是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。
无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后，随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。
无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。
《无机非金属材料概论》课程设置的目的与意义如下：1、《无机非金属材料概论》是材料科学与工程专业培养方案中的主干课程和专业基础课程，是学生的必修的一门重要专业课程，也是学生在校形成专业知识结构的关键环节。
通过该课程的学习，使学生掌握无机非金属材料的制备原理和生产过程，工艺流程的共性和影响因素，从而对无机非金属材料的性能、生产过程、应用和发展有较全面的了解。
2、《无机非金属材料概论》课程目的是加强学生的基础知识，拓宽知识面，使学生建立无机非金属材料系统知识体系，为专业模块课程的学习奠定扎实的专业基础知识与理论。
同时是不断利用材料科学及其他相邻学科的发展成就，实现按使用性能要求来设计和制造无机非金属材料的目标。
无机非金属材料-ppt课件
C60
石墨片层
纳米
碳原子
特别提示
碳纳米材料(富勒烯、石墨烯等)、金刚石、石墨都是碳的同素异形体，它们具有不同的结构(碳原子排列方式不同)和性质。
(1)硅晶片是生产芯片的基础材料( )(2)生产光导纤维的原料是二氧化硅( )(3)二氧化硅是酸性氧化物，只能与碱反应，不能与酸反应( )(4)磨口玻璃塞试剂瓶不能盛放烧碱溶液，但能盛放氢氟酸( )(5)金刚砂和金刚石结构类似，互为同素异形体( )(6)富勒烯和石墨烯完全燃烧的产物都是二氧化碳( )
解析 水玻璃为硅酸钠溶液，其化学性质稳定，但可与空气中的二氧化碳反应生成硅酸沉淀。
1
2
3
√
3.某博物馆陈列着大量明清砖瓦和精美瓷器(婺州窑)，婺州窑瓷器胎体的原料为高岭土[AlnSi2O5(OH)4]。下列说法不正确的是A.古代的陶瓷、砖瓦都是硅酸盐产品B.高岭土为含水的铝硅酸盐C.n＝3D.我国在新石器时代已能烧制陶器
第三节 无机非金属材料
第五章 化工生产中的重要非金属元素
1.了解硅酸盐及其结构特点，了解传统硅酸盐产品(陶瓷、玻璃、水泥)的工业生产(原料、设备等)。2.了解硅和二氧化硅的性质，认识碳化硅、氮化硅、纳米材料等新型无机非金属材料。3.知道硅及其化合物在材料家族中的应用，增强关注社会的意识和责任感。
核心素养发展目标
解析 普通玻璃主要成分为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。
1.下列关于硅酸盐材料的说法错误的是A.生活中常见的硅酸盐材料有玻璃、水泥、陶瓷B.普通玻璃的主要成分是二氧化硅C.陶瓷的主要原料是黏土D.硅酸盐水泥以石灰石和黏土为主要原料
1
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√
2.下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是A.这是一种矿物胶，既不燃烧也不受腐蚀B.在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料C.木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧D.水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质
“无机非金属材料工艺学”课程的思政教学探索
“无机非金属材料工艺学”课程的思政教学探索1. 引言1.1 背景介绍无机非金属材料工艺学是材料科学与工程领域的重要课程之一。
随着我国经济的不断发展，材料科学技术的应用范围不断扩大，无机非金属材料的研究和应用也日益受到重视。
无机非金属材料工艺学作为材料制备的基础课程，对培养学生的实践能力和解决实际问题的能力具有重要意义。
近年来，我国高等教育提出了“德智体美劳”全面培养人才的目标，注重学生综合素质的培养。
在这一背景下，思想政治教育被提升到了更为重要的位置。
如何将思政教育渗透到学科教学中，成为教育工作者需要思考的问题之一。
探索无机非金属材料工艺学课程中思政教学的有效模式和方法，对培养学生的思想道德素质和创新能力具有重要意义。
1.2 研究意义无机非金属材料工艺学作为一门重要的工科课程，对于培养学生的工程实践能力和创新意识具有重要意义。
通过对该课程的思政教学探索，不仅可以提升学生的专业素养，更能够加强他们的思想政治教育，培养他们的社会责任感和职业操守。
在当前社会变革和发展的大背景下，加强对无机非金属材料工艺学课程的思想政治教育，有助于学生在未来的工作和生活中树立正确的人生观、价值观和世界观，使他们成为德才兼备、全面发展的社会主义建设者和接班人。
因此，深入研究和探讨无机非金属材料工艺学课程的思政教育意义及其实施方法，对于提高教育质量，培养合格人才，具有重要的学术和社会意义。
2. 正文2.1 课程理念的探索课程理念的探索是无机非金属材料工艺学课程思政教学的关键部分。
在这门课程中，我们不仅要传授学生关于无机非金属材料的知识和技能，更要引导他们树立正确的人生观、价值观和世界观。
我们需要思考如何将思政教育与专业知识相融合，使学生在学习无机非金属材料工艺学的过程中也能得到思想政治方面的提升。
我们要注重培养学生的责任感和使命感。
通过教学内容的设计和案例分析，引导学生认识到作为无机非金属材料工艺学专业人才的责任和使命，让他们明白自己的学习和工作不仅仅是为了个人利益，更是为了国家和社会的发展。
第三节 无机非金属材料(教案)
第五章化工生产中的重要非金属元素第三节无机非金属材料教学目标与核心素养宏观辨识与微观探析：通过传统硅酸盐材料，了解认识水泥、玻璃、陶瓷的组成成分和生产过程。
证据推理与模型认知：通过硅酸盐的工业生产原理，认识到工业生成就在我们身边，要学会理论知识和生产的结合，通过理论和生产的结合激发学生学习化学的兴趣。
科学探究与创新意识：从现象和结构出发，设计探究方案，探究新型无机非金属材料的生产原理，在探究中互利合作，培养团队精神。
科学精神与社会责任：激发学生透过现象探究本质的兴趣，尊重科学，认真学习科学的学习方法；通过参与探究过程，培养自身严谨的科学态度和辩证分析能力。
同时，我们也要注重化学知识在现实生活中的应用，注重理论联系实际。
教学重难点硅酸盐的组成成分。
教学过程等光学仪器玻璃纤维耐腐蚀，不怕烧，不导电，不吸水，隔热，吸声，防蛀虫太空飞行员的衣服，玻璃钢等钢化玻璃耐高温，耐腐蚀，强度大，质轻，抗震裂运动器材，微波通讯器材，汽车，火车窗玻璃等③水泥生产原料：石灰石、黏土+适量石膏（CaCO3、Al2O3·2SiO2·2H2O ）生产设备：水泥回转窑主要成分：硅酸三钙(3CaO•SiO2)、硅酸二钙(2CaO•SiO2)铝酸三钙(3CaO•Al2O3)等反应原理：复杂的物理、化学变化主要特性：水泥具有水硬性二、新型无机非金属材料1．传统的硅酸盐材料有什么优、缺点？优点：抗腐蚀、耐高温；缺点：质脆、经不起热冲击。
2．新型无机非金属材料有哪些特性？①承受高温，强度高。
②具有光学特性。
③具有电学特性。
④具有生物功能。
3.硅单质①请画出碳和硅的原子结构示意图分析：既不易失去电子，又不易得到电子，主要形成四价的化合物。
Si位于元素周期表第三周期，第ⅣA，处于金属与非金属过（3）所用材料主要成分为硅酸盐的是______．答案为：（1）⑧⑩；（2）⑤⑥⑦⑨；（3）①③④。
2..氢氟酸是HF的水溶液，可与SiO2发生反应成SiF4和H2O。
无机非金属材料工程专业本科课程设置
无机非金属材料工程专业本科课程设置1. 课程概述本课程旨在培养学生对无机非金属材料工程领域的基础知识和专业能力。
通过系统的课程设置，学生将掌握无机非金属材料的性质、制备、加工与应用等方面的知识，为未来从事相关工作打下坚实基础。
2. 课程设置2.1 基础课程•材料科学基础：介绍材料科学基本概念、材料结构与性质等，为进一步学习无机非金属材料打下基础。
•无机化学：介绍无机化学的基本理论和实践，包括无机化合物的合成、结构和性质等。
•材料物理学：介绍材料的结构与性能之间的关系，包括晶体结构、物理性质等内容。
•无机非金属材料分析：介绍无机非金属材料的各种分析方法，如X射线衍射、电子显微镜分析等。
2.2 专业课程•无机非金属材料制备与加工：介绍无机非金属材料的制备方法和加工工艺，包括烧结、热处理等技术。
•无机非金属材料性能与测试：探讨无机非金属材料的物理、化学和力学性能测试方法，以及相关标准和规范。
•材料表面与界面工程：介绍材料表面与界面的性质和调控方法，以及相关应用领域。
•无机非金属材料应用与开发：探讨无机非金属材料在电子、光电、能源等领域的应用，以及产品开发和市场需求。
2.3 实践课程•材料实验：通过实验，让学生掌握无机非金属材料的制备和测试方法，培养实践操作能力。
•工程实践：学生参与无机非金属材料工程项目，进行实际工程操作和问题解决，提高工程素养。
3. 课程特色•实践性强：课程设置注重实践操作能力的培养，通过实验和工程实践课程，让学生亲自实践并解决相关问题。
•综合性强：涵盖了无机非金属材料领域的基础知识、制备与加工技术、性能与测试方法以及应用开发等内容。
•行业需求导向：紧跟行业发展趋势，课程设置将学生所学知识与实际应用结合，培养具备市场竞争力的专业人才。
4. 就业前景本专业毕业生可在无机非金属材料相关的科研机构、材料制造企业以及电子、光电、能源等领域从事材料制备、性能测试、产品开发等工作。
也可以选择继续深造，攻读相关硕士或博士学位。
《无机非金属材料学》教学大纲
无机非金属材料学》课程教学大纲课程名称：无机非金属材料学英文名称：Inorganic non-metallic materials 适用专业：材料科学与工程或相关专业课程类型：专业必修课课程性质：专业基础课制定单位：材料化学教研室制定时间：2012 年 3 月一、使用说明：1、课程性质、目的及任务《无机非金属材料学》课程是化学与化工学院应用化学、材料化学、化学工程与工艺专业的一门专业基础课。
本课程应使学生在先修课程“材料科学基础”的基础上，系统地获得传统无机非金属材料和先进无机非金属材料的特点、功能和应用，了解各个材料领域的新成果和发展趋势，应用理论解决实际问题。
在创造性思维、了解自然科学规律、发现问题和解决问题的能力方面获得初步的训练。
为学习后续课程、进一步掌握新的科学技术成就和发展能力（继续学习的能力，表述和应用知识的能力，发展和创造知识的能力等），为培养高起点、厚基础、宽口径、高素质和能适应未来发展需要的专业人才（面向21 世纪、能胜任在科研机构、高等和中等院校及企事业单位，从事材料化学、应用化学、环境化学、化工工艺以及相关专业的科研和开发、教学及管理工作）打好必要的有机化学基础。
2、课程学时、学分、主要教学环节（1）每周3学时，共计12周（一学期），34 学时（2）学分： 2 分（3）主要教学环节A.课堂讲授，辅导，作业，习题课。
组织研讨课、习题课或辅导课。
突出教学内容的“精讲” 和“启发式” ，培养学生分析问题和解决问题的能力，并能锻炼学生表达能力。
B.课后作业：每周约2.5小时。
3、课程与其它课程的联系材料科学基础为本课程的先修课程，本课程应在学生学习材料晶体结构、晶体缺陷、塑性变形、相图等的基础上进行讲授；各个材料的制备工艺及应用，本课程仅作一般介绍，主要由材料概论等其它课程完成。
4、教材陈照峰张中伟主编，《无机非金属材料学》，西北工业大学出版，20105、主要参考书林宗寿主编，《无机非金属材料工学》武汉理工大学出版社，2006张联盟主编，《材料学》，高等教育出版社，2005胡志强主编，《无机材料科学基础》，化学工业出版社，2004 沈曾民主编，《新型碳材料》，化学工业出版社，2003 周曦亚，《复合材料》，化学工业出版社，2005 6、考核方式作业成绩、平时成绩、期终闭卷考试成绩，分别占10%、20%、70%。
“无机非金属材料工艺学”课程的思政教学探索
“无机非金属材料工艺学”课程的思政教学探索【摘要】本文旨在探讨无机非金属材料工艺学课程的思政教学探索。
引言部分从背景介绍、研究意义和研究目的入手，为正文做铺垫。
正文部分分析了该课程的教学内容，探索了思政教学模式和策略，并评估了思政教学效果，并提供了实践案例。
结论部分对研究内容进行总结与展望，提出课程改进建议，并探讨未来研究方向。
通过本文的探讨，旨在为提高无机非金属材料工艺学课程的思政教学质量提供参考和借鉴。
【关键词】无机非金属材料工艺学、思政教学探索、课程教学、教学内容分析、教学模式、教学策略、教学效果评估、实践案例、课程改进建议、未来研究方向1. 引言1.1 背景介绍通过对无机非金属材料工艺学课程的思政教学探索，可以帮助学生树立正确的人生观、价值观和社会责任感，培养他们的创新意识和团队合作精神。
通过思政教学，还可以引导学生正确对待人际关系、社会关系，培养他们的社会责任感和使命感，使他们成为德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。
对于无机非金属材料工艺学课程的思政教学探索具有重要的现实意义和深远的历史意义。
只有通过加强对思政教育的引导，才能真正实现学生的全面发展和社会的可持续发展。
1.2 研究意义无机非金属材料工艺学是工程类专业中的重要课程，通过对材料的性质、制备工艺和应用进行系统的学习，可以培养学生的实际操作能力和工程技术素养。
思政教育是高校教育的重要组成部分，旨在引导学生树立正确的价值观和世界观，增强他们的社会责任感和家国情怀。
将思政教育与专业课程相结合，不仅可以提高学生的综合素质，还可以促进学科的发展和创新。
对无机非金属材料工艺学课程进行思政教学探索具有重要的意义。
本文旨在通过对无机非金属材料工艺学课程思政教学模式的探索和研究，提出有效的教学策略和评估方法，为提高学生的综合素质和专业水平提供参考。
通过研究发现无机非金属材料工艺学课程思政教学的效果及其实践案例，为促进学科交叉融合和创新发展提供有益的经验和启示。
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无机非金属材料学
第一章玻璃材料
第一节概述
一、玻璃的种类和特性
1、玻璃的概念
1）狭义上：玻璃是无机非晶态固体。
2）广义上：玻璃是非晶态固体。
2、玻璃的广泛应用及其缘故
1）应用广泛重要：涉及各领域、各个角落，现代社会中不可或缺，并被广泛依靠。
没有玻璃的世界是黑暗落后和愚昧的。
2）广泛应用的缘故：
a、性能优异，能满足不同使用要求；
b、易加工成各种大小和形状；
c、性质容易调整，以适应不同需求；
d、原料丰富、价廉、成本低。
3、玻璃的分类
1）按玻璃的要紧组成氧化物不同来分
a、Na-Ca-Si玻璃
b、B-Si玻璃
c、Pb-Ba玻璃
d、其他种类
2）按用途不同来分
a、建筑玻璃
b、日用玻璃：瓶罐玻璃；仪器玻璃；器皿玻璃；保温容器玻璃；艺术玻璃
c、玻璃纤维
d、光学玻璃
e、特种玻璃
4、玻璃材料的进展历史
1）天然玻璃的历史
早在二千万到六千万年前地球上就差不多出现天然玻璃，按其形成缘故可分为两类：
a、黑曜岩：由岩浆喷发而形成。
b、雷公石：由陨石坠落而形成
天然玻璃被人们用来做工具或装饰品。
人工玻璃的历史
a、一般认为，五千多年前，古埃及人首先制造出了玻璃材料。
要紧是钠钙硅玻璃。
b、公元一世纪左右，罗马人发明了吹制工艺。
c、十一到十五世纪，玻璃制造中心在威尼斯。
d、十六世纪后，玻璃制造工艺传播进展。
e、二十世纪以来，玻璃工艺成为专门学科，工艺自动化程度越来越高，新品种层出不穷。
中国在西周时代开始制造玻璃，要紧是铅晶质玻璃。
g、玻璃一词来源于古梵文spotika.
h、民国期间，建立建立机械化玻璃厂生产窗玻璃和瓶罐玻璃（淄博、上海）。
i、新中国成立特不是改革开放以后，进展迅速，但水平有待提高。
j、山东玻璃工业历史与进展。
5、玻璃态物质的特性
1）各向同性：任何方向的物理化学性质都相同。
2）无固定熔点。
3）亚稳性：相比其晶态内能较高，有结晶倾向。
4）性质变化的连续性和可逆性。
二、硅酸盐玻璃的组成与结构
1、硅酸盐玻璃的组成
硅酸盐玻璃是以SiO2为要紧成分的玻璃。
一般的硅酸盐玻璃的化学组成一般是在Na2O-CaO-SiO2三元系统的基础上适量引入B2O3、Al2O3、 MgO、BaO、ZnO、PbO、K2O及Li2O等以改善玻璃的性能，防止析晶及降低熔化温度。
依照各种氧化物在玻璃结构中所起的作用不同，可将其分为三类：
1）玻璃形成体：能单独生成玻璃，在玻璃中能形成各自特有的网络体系。
如SiO2、 B2O3等。
2）玻璃外体：不能单独生成玻璃，一般处于网络之外，调节玻璃结构。
如Na2O、 CaO、 BaO、K2O及Li2O等。
3）玻璃中间体：一般不能单独生成玻璃，作用介于以上两种氧化物之间。
如 MgO、ZnO、Al2O3等。
2、玻璃结构
由于玻璃微观结构的复杂性以及研究手段的局限性，关于玻璃结
构至今尚未有一个完全一致的结论。
要紧结构学讲有晶子学讲、无规则网络学讲、聚合物学讲等。
比较公认的要紧是前两种。
这两种要紧学讲的要点如下：
1）晶子学讲：认为玻璃中有许多晶子。
晶子是具有晶格变形的微小的有序排列区，晶子分散在无定形介质中，从晶子到无定形部分是逐渐过渡的，两者之间无明显界限。
这种学讲要紧强调玻璃结构的有序性、不均匀性和不连续性。
这种学讲首先有列不捷夫提出，并被X-射线结构分析证实。
能够解释玻璃的析晶现象。
2）无规则网络学讲：认为石英玻璃是以硅氧四面体为差不多结构单元，相互连接成为三度空间的网络，但硅氧四面体的排列是无序的，缺乏对称性和周期性的重复。
这种学讲要紧强调玻璃结构的的无序性、均匀性和连续性。
首先由查哈里阿森提出，也被X-射线分析证实，能够解释玻璃各向同性等性能。
综合这两种学讲，能够认为，在宏观上玻璃结构表现为无序、连续和均匀性；而在微观上表现为有序、不连续和不均匀。
或者讲玻璃具有长程无序和短程有序的结构特点。
3）结构实例。