Урок 9 класс по теме "Силикатная промышленность"

Урок по теме:

«Силикатная промышленность»

9 класс.

Учитель химии

МБОУ СОШ №31

Дёмина Вера Фёдоровна

Цель урока. Формировать знания учащихся о ведущих отраслях силикатной промышленности. Развивать познавательный интерес к учебной работе и самостоятельности в ней.

Оборудование. Строительные материалы: кирпичи, облицовочные плиты, керамзит; предметы быта: глиняная, фаянсовая и фарфоровая посуда; стекло-обыкновенное, калийное, хрустальное, стекловолокно и др., цемент.

Ход урока.

I. Повторение.

1. 2 чел. работают по карточкам (на местах)

Карточка № 1.

Осуществить превращения:

Si – SiO₂ – Na₂SiO₃ – H₂SiO₃ - SiO₂

Карточка № 2

Составьте молекулярное и ионное уравнение реакции:

Na₂ SiO₃ + Ca Cl₂ =

Карточка № 3

Вычислите массу негашеной извести CaO, которую получили при обжиге 300 кг. известняка, если массовая доля примесей в нем равна 0,08

2. С классом химическая разминка

А) запишите формулы следующих веществ: серная кислота, аммиак, хлорид аммония, дигидроортофосфат аммония, гидросульфат натрия, оксид азота ( IV),

угольная кислота, нитрат меди (II), оксид азота (II), нитрат серебра, хлорат калия, ортофосфат кальция, натриевая селитра, аммиачная селитра, карбид кальция, карбид алюминия, кремнезем, карборунд.

Б) закончите определение

- процесс распада электролита на ионы при растворении в воде или расплавлении называется - ?

- реакции, которые протекают с изменением степеней окисления элементов, называют - ?

- явление, когда один и тот же химический элемент образует несколько простых веществ, называют -?

- укажите два аллотропных изменения кислорода, серы и углерода.

- химические реакции, протекающие при данных условиях во взаимно противоположных направлениях называют - ?

- вещества, содержащие три важнейших питательных элемента N, P, K и способные в почвенном растворе диссоциировать на ионы, - ?

- поглощение газообразных или расворенных веществ поверхностью твердого вещества называют ?

II. Сообщение темы и цели урока.

III. Изучение новой темы.

Учитель. Несколько последних уроков мы посвятили кремнию.

В природе кремний встречается исключительно в виде кислородных соединений: кремнезема и силикатов.

Природные кремнеземы, силикаты и глина – сырье для силикатной промышленности. Главными продуктами ее являются: керамика, стекло и цемент. С производством некоторых из них познакомимся подробнее.

На доске схема

Силикатная промышленность.

Керамика Стекло Цемент

Ребята нам приготовили сообщения. Но вам нужно их слушать очень внимательно, чтобы заполнить таблицы которые имеются у вас на партах.

В природе кремний встречается исключительно в виде кислородных соединений: кремнезема и силикатов.

Природные кремнеземы, силикаты и глина – сырье для силикатной промышленности. Главными продуктами ее являются керамика, стекло и цемент. С производством некоторых из них познакомимся подробнее.

Керамика.

1-й уч-ся. Керамика (от греческого слова «керамон» - глина). Основным сырьем для производства керамики служит глина. Если примешать к глине немного воды, получается пластичное тесто, способное сохранять приданную ему форму, которая сохраняется после высыхания и закрепляется при обжиге. Изделия из глины, прошедшие обжиг, называются керамическими. Керамика представляет один из древнейших искусственных и сейчас распространенных материалов в строительстве, повседневном быту и искусстве. Из белой глины изготовляют фарфоровые и фаянсовые изделия, глиняную посуду. Сформированные из глиняного теста изделия доводят обжигом до спекания, а не до плавления. Керамические изделия получаются пористые и влагопроницаемые. Поэтому снаружи их покрывают глазурью – различными легкоплавкими составами, образующими на поверхности керамического изделия тонкий, влагонепроницаемый стекловидный слой.

(идет показ керамических изделий)

2-й уч-ся. Керамическое производство долгое время развивалось по двум направлениям – строительная керамика и керамика для быта. Позже появилось третье направление – техническая керамика.

Развитие современного керамического производства привело к тому, что появились новые области применения керамики. На керамической основе делаются некоторые инструментальные материалы. Потребовалось и производство так называемой тонкой керамики для авиации, приборостроения, электротехники, радиотехники.

3-й уч-ся. Процесс изготовления керамики обычно сводится к следующим стадиям: подготовка сырья, приготовление керамической массы, формование изделий, сушка, обжиг.

Основное сырье – разнообразные глины. В состав бытовой керамики добавляют кварцевый песок, полевой шпат, измельченный фарфор или фаянс, доломит или мел, иногда красители.

Изменение состава и структуры керамики позволило получить многочисленные керамические материалы. Одной из главных научных сенсаций конца XX века стало открытие высокотемпературной сверхпроводимости на образцах керамики, составленной из оксидов меди, бария и редкоземельных элементов.

Керамические материалы переживают сегодня как бы второе рождение. От гончарного круга до тончайшей аппаратуры для исследования

микроструктуры и новых авиационных приборов – таков путь развития керамики.

Учитель. В природе встречается тощая и жирная глина. Тощая глина для лепки не годится. Так как в ней много песка. Именно такая глина встречается в нашей местности. Но и из нее кружковцы лепят удивительные игрушки.

( идет показ детских поделок).

Итак, что же является сыреем для производства керамики?

Какие виды промышленной продукции вы отметили?

Стекло.

4-й уч-ся. Открыто стекло очень давно. Еще в IV тысячелетии до н.э. в некоторых странах Востока умели выплавлять стекло. Имя его первооткрывателя, естественно, неизвестно. Популярна легенда о случайности этого открытия: о моряках, обложивших комками соды разведенный на песке костер, и о найденных на этом месте блестящих камушках – каплях, образовавшихся их сплавившихся песка и соды.

Доля истины в легенде есть.

Стекло действительно варят из нескольких компонентов. Песок и сода, как правило, основные составляющие силикатных стекол, но кроме них входят и другие вещества.

Примерный состав обычного оконного стекла можно выразить формулой Na₂O CaO 6SiO.

5-й уч-ся. Проследим путь развития стекла в России.

До того как расцвело стеклоделие в Венеции, до того как появились вазы и кубки с цветными нитями, свитыми спиралью, мир уже знал удивительные витражи и мозаики из цветного стекла, витые браслеты и бусы Византии и Киевской Руси. Искусные в стекольном деле умельцы в древнем Пскове и великом Новгороде. Были мастера, да не сбереглось ремесло после татарского нашествия и смутного времени. Нелегко было тянуться за другими русскому человеку: он начинал сызнова в ту пору, когда славу венецианцев начинали оспаривать французские стеклоделы, чешские мастера, создавшие богемский хрусталь… Русь нуждалась в стекле.

6-й уч-ся. В 1668 году в селе Измайлово был построен завод. Мастеров для него нашли в Венеции на острове Мурано, но они долгое время держали секрет производства в тайне. Дальше подсобной работы русских не

допускали, но они уже кое-что начинали понимать, а недостающее дополняли смекалкой… Год от года все большей гордостью становился Измайловский завод. В 1705 году учрежден императорский завод зеркального стекла. Петр I заставил русского человека по-настоящему взяться за стеклодувную трубку. Лиха беда – начало.

Мало опыта было у нашего мастера, но пришел ему на помощь М. В. Ломоносов Он раскрыл много, что хранилось в тайне: научил варить цветные стекла, сделал из кубиков смальты новые русские мазайки, воспел даже в стихах стекло:

« Неправо о вещах те думают, Шувалов,

Которые Стекло чтут ниже Минералов,

Приманчивым лучом блистающих в глазах:

Не меньше пользы в нем, не меньше в нем краса.»

7-й уч-ся. Разное есть стекло. Есть грубое, бутылочное и оконное. А есть тонкое, свинцовое стекло. У него блеск и звон очень чистые. Он играет радугой, как алмаз… Изделий из стекла, очень важно делать не только больше, но и лучше и красивее.

Поэт О. Колычев в стихотворении «Стакан» пишет:

«Когда прозрачный, тонкий, музыкальный

Стакан с водой я подношу ко рту,

Я вижу девушку с завода Гусь – Хрустальный,

Создавшую вот эту красоту.

Она вложила в солнечные грани

Все мастерство нелегкое свое,

И отражаются в простом стакане

Ее улыбка и душа ее».

Учитель. Какое сырье необходимо для производства стекла?

8-й уч-ся. Сырьем для производства обычного стекла служат чистый кварцевый песок, сода и известняк. Для получения цветных стекол к сырью добавляют оксид соответствующего металла. Если добавить оксид кобальта получается синее стекло, оксид хрома – зеленое стекло, оксид меди – сине-зеленое, а если добавить мелкораздробленное золото – рубиновое.

Учитель. Расплавленное стекло при охлаждении твердеет не сразу, а постепенно загустевает, образуя сначала вязкую массу. Благодаря этому свойству стекло подвергается формовке – в разогретом состоянии ему можно придать любую форму, приготовить стеклянные нити (стекловолокно)

(демонстрирует опыт)

Какие виды промышленной продукции вы записали в своих таблицах?

Цемент.

9-й уч-ся. Цемент относится к важнейшим современным строительным материалам. Основным сырьем для цемента являются известняк и глина. Цемент получают в цилиндрических наклонных медленно вращающихся печах. Смесь загружают в верхний конец печи, и, пересыпаясь, она движется вниз навстречу потоку раскаленных газов – продуктов сгорания вдуваемого через форсунку топлива. При этом из известняка выделяется углекислый газ, из глины – вода, а оставшиеся оксиды кальция, алюминия и кремния образуют между собой соединения – силикаты и алюминаты кальция, составляющие цемент. Его перемалывают в порошок и упаковывают для изоляции от воды. При смешивании цемента с водой получается постепенно затвердевающее цементное тесто.

10-й уч-ся. Для экономии цемента и повышении прочности изделий к цементу добавляют песок или щебень. Полученная влажная смесь называется бетоном. Прочность бетонных сооружений еще более возрастает, если в бетон вводится каркас из железных стержней. Такое сочетание бетона и железа получило название железобетона. Железобетон широко применяют в капитальном строительстве, при возведении заводских корпусов, плотин и других сооружений.

(демонстрация постепенного затвердевания цемента при соединении его с водой.)

Учитель. Итак, что же является сырьем для производства цемента?

На каких свойствах цемента основано его широкое применение в строительстве?

IV. Закрепление.

1. С производством какой промышленности мы познакомились?

2. Какие главные строительные материалы вы выделите в силикатной промышленности?

3. На каких свойствах глины основано производство керамических изделий?

4. В каком состоянии стеклу можно придать форму?

5. Какие свойства цемента лежат в основе его применения?

V. Итог урока.

Дом. задание : & 30, упр. №3,4б,6( стр. 144).