Презентация к уроку на тему "Силикатная промышленность"

ГБПОУ «Владикавказский многопрофильный техникум»

Силикатная промышленность

Разработала

преподаватель химии – Дзагоева Фатима Борисовна

Цели:

Обучающая – формирование знаний о силикатной промышленности.

Развивающая – развитие общеучебных навыков и приемов работы; формирование метапредметных компетентностей, познавательных и знаково-символических универсальных учебных действий.

Воспитательная – формирование единой научной картины мира; развитие коммуникативных навыков.

Задачи урока:

Д ать понятие силикатной промышленности, химизме производства,

составе различных сортов стекла, керамики, цемента, их практическом значении и применении.

Развивать творческие способности, познавательные потребности в химии, личностное самоопределение в жизни.

Воспитывать творческую личность.

Силикатная промышленность – это отрасль производства, которая занимается переработкой соединений кремния.

Она включает в себя:

• производство стекла;
• строительных материалов (цемента, кирпича);
• изготовление изделий из керамики, фарфора, фаянса.

Стекло

Стекло известно человеку с глубокой древности. В Египте и Месопотамии его умели изготавливать более шести тысяч лет назад.

Главным потребителем стекла в настоящее время - это строительная индустрия:

- оконное (для остекления зданий и транспортных средств);

- в качестве стенового и отделочного материала в виде пустотелых кирпичей, блоков из пеностекла или облицовочных плиток.

А также из стекла изготовляют сосуды разного типа и назначения - стеклотара ( бутылки и банки); столовую и химическую посуду.

Стекло

Сырьём для производства стекла служат:

- карбонат натрия Na 2 CO 3 (сода),

- карбонат кальция CaCO 3 (известняк),

- оксид кремния (IV) SiO 2 (песок ).

При сплавлении смеси карбонаты металлов разлагаются, взаимодействуют с оксидом кремния и расплав застывает в виде прозрачной хрупкой массы.

Стекло

Na 2 CO 3 + SiO 2 → Na 2 SiO 3 + CO 2 ↑

CaCO 3 + SiO 2 → CaSiO 3 + CO 2 ↑

Состав обычного стекла можно выразить формулой Na 2 O ∙ CaO ∙ 6SiO 2

Из чистого песка получают кварцевое стекло

Из него изготавливают лабораторную посуду, лампы используемые в медицине.

Если в качестве сырья берут поташ (K 2 CO 3 ) и оксид свинца (II) (PbO), то получают хрустальное стекло .

Оно обладает способностью сильно преломлять лучи света и издавать тонкий приятный звон. Из хрусталя изготавливают посуду, декоративные изделия, люстры, а также линзы и призмы.

Цветное стекло

Для получения цветного стекла в расплавленную массу добавляют оксиды металлов:

Fe 2 O 3 (коричневое)

CoO (синее)

Cr 2 O 3 (зелёное)

CrO 3 (жёлтое)

мелкораздробленное

золото дает рубиновое

стекло

Кусочки цветного непрозрачного стекла – смальты используются для создания мозайки

Оптическое волокно – это чрезвычайно чистое кварцевое стекловолокно (расплав SiO 2 ) , представляющее собой тончайшую нить , предназначенное для передачи света на расстояние.

Нити из оптически прозрачного материала используются для передачи информации световыми импульсами с использованием эффекта полного внутреннего отражения. А так же для освещения труднодоступных участков технологического оборудования (реакторов, механизмов) или внутренних органов человека. Однако подлинную революцию стекловолокно совершает в технике связи.

Наностекла.

С применением нанотехнологий на поверхности стёкол создают сотовые структуры, которые заполняют различными наноматериалами. Такие стёкла используются для создания высокоэффективных устройств хранения и передачи цифровой информации. Очки «хамелеоны» и изменяющие интенсивность затемнения автомобильные стекла - это тоже наноматериалы.

Строительные материалы

Цемент – вяжущий строительный материал.

Сырьем для получения цемента служат известняк и глина. Эти вещества перемешивают и обжигают при температуре 1450 -1550 ˚С. При этом протекают реакции:

Al 2 O 3 ∙2H 2 O∙2SiO 2 → Al 2 O 3 ∙ 2SiO 2 + 2H 2 O↑

CaCO 3 → CaO + CO 2 ↑

CaO + SiO 2 → CaSiO 3

Полученный продукт (клинкер) измельчают в тонкий порошок. Цемент смешивают с песком и водой до образования вязкой смеси - цементного раствора .

Строительные материалы.

При смешивании цемента с щебнем и песком получают бетон .

Если в бетон закладывают каркас из железных стержней, получают очень прочный материал - железобетон.

Если цемент смешивают со шлаком, получают шлакобетон.

Постоянно разрабатывают и совершенствуют сорта лёгкого бетона из цемента и полимеров небольшой плотности (например, на основе пенополистирола).

Керамика, фарфор, фаянс. .

Керамика

Строительные материалы:

Предметы быта:

кирпичи, трубы, облицовочные плиты, сантехника

глиняная, фаянсовая, фарфоровая посуда и другие изделия

Керамика

Сырьём для производства керамических изделий служит глина.

Керамика – это древнейший вид гончарного искусства.

Керамика

Смешивая глину с водой, получают пластичную массу.

Этой массе можно придать любую форму и закрепить посредством обжига при высокой температуре.

Керамика.

• Чтобы керамическое изделие было водонепроницаемым и имело красивый внешний вид, его вначале покрывают глазурью, а затем расписывают.

Фарфор

Фарфор - это керамическое изделие, изготовленное из белой глины со специальными добавками и отличающееся непористым строением.

Изделия из тонкого фарфора даже пропускают свет (слегка прозрачны). Обычно их покрывают глазурью , наносят рисунок и повторно обжигают.

Родина фарфора – Китай, где в IV – VI вв древние мастера открыли и тщательно оберегали секрет его изготовления.

Фарфор

В Европе фарфор стали изготавливать лишь в XVIII в. Первый русский фарфор был получен Д.И.Виноградовым. Благодаря его исследованиям по указу императрицы Елизаветы Петровны в 1744 г. под Петербургом был построен первый Императорский фарфоровый завод.

Фаянс

• Фаянс в отличие от фарфора имеет пористую структуру и непрозрачен. Из него изготавливают не только посуду, но и облицовочную плитку, архитектурные детали, сантехнику.

Фарфор и фаянс используется так же для изготовления:

- химической посуды и оборудования;

- электроизоляторов;

- статуэток;

- художественных изделий.

Строительные материалы

Кирпич изготавливается из глины, которую обжигают в специальной печи (1000 ˚С) .

В зависимости от вида глины и способа производства существует несколько разновидностей кирпича - керамический, силикатный и огнеупорный.

Виды кирпича.

Наиболее обширная классификация кирпича в строительном деле и ландшафтном дизайне участка состоит из 2 видов: строительный кирпич и облицовочный кирпич .

Строительный кирпич используется для кладки стен. Его поверхность может быть шероховатой, с пятнами от выступов соли.

Облицовочный кирпич – однородный, без трещин и неровностей.

Виды кирпича

Керамический кирпич изготавливается из красной глины, которую подвергают обжигу при температуре около 1000 ˚С .

Силикатный кирпич изготавливается из извести , которая придает стройматериалу более высокую прочность.

Огнеупорный кирпич способен выдерживать критические для других стройматериалов температуры. Он создается из огнеупорной глины, процесс довольно сложный и проходит под действием температуры около 1300 ˚С.

Керамические трубы

Керамические трубы применяются, в основном, для построения канализационных сетей, систем дренажа, микротоннелей, дымоходов и газовых котлов. Они износостойкие. Не подвергаются коррозии, не чувствительны к колебаниям температуры и практически не подвергаются воздействию различных химических веществ.

Закрепление

• Стекло относится к аморфным материалам. Чем характеризуются такие материалы?
• В чём различия в составе оконного, кварцевого и хрустального стёкол?
• Как получают цветное стекло ?
• Что такое керамика, фарфор и фаянс?
• Какие изделия из керамики и фаянса используют в строительстве?
• Какие марки цемента используют в строительстве?

Домашнее задание

§ 7.6 стр. 128 – 131.

Учебник О.С.Габриелян, И.Г.Остроумов «Химия» для профессий и специальностей технического профиля, Москва, Издательский центр «Академия» 2013.

Подготовить сообщения:

- из истории русского фарфора. Какова судьба основоположника производства фарфора на русских императорских заводах?

- об истории производства хрусталя в городе, который так и называют – Гусь Хрустальный.

- об истории и производственной деятельности ОАО «Иристонстекло» - Владикавказского стекольного завода.