| Я ИДУ НА УРОК |
Силикатная промышленность
9 класс
Цели. Обучающие: познакомить учащихся с основными производствами силикатной промышленности, сырьем, химическими процессами при получении стекла, цемента, с изделиями из них.
Развивающие: развитие внимания и мышления, познавательного интереса к химии, логического мышления, навыков составления уравнений реакций, умения работы с техническим текстом и наглядными средствами.
Воспитательные: продолжить формирование научного мировоззрения учащихся, культуры общения, совершенствовать навыки коллективной работы, наблюдательности, научить созданию творческой и демократической обстановки, исключающей равнодушие на уроке.
Методы и методические приемы.
1. Словесные – проблемная сказка.
2. Иллюстративные.
3. Самостоятельная работа с текстом и наглядными материалами.
Оборудование. Компьютер, коллекция «Стекло», выставка изделий из стекла, глины, цемента.
ХОД УРОКА
Организационный момент
Учитель сообщает, что на уроке будет продолжено знакомство с соединениями кремния и их применением. Ученики записывают тему урока. Учитель предлагает вспомнить соединение кремния, которое наиболее распространено в природе (оксид кремния(IV)).
Учитель. А как его еще называют? (кремнезем, кварцевый песок.) О кварцевом песке, его значимости мы сегодня и будем говорить.
Изучение нового материала
Силикатная промышленность
Учитель. Производство стекла, цемента и керамических изделий – это и есть силикатная промышленность. (Ученики делают записи в тетрадях.) Слово «керамика» греческого происхождения и означает «глина» (ke'ramos). А сейчас я приглашаю всех в сказочное «Силикатное государство», в котором произошла одна очень интересная история. Послушайте и запишите ее с помощью химических формул, уравнений реакций и краткого плана.
Итак, в Силикатном царстве-государстве жили-были сестрица – глиняная девица и два братца – стеклянный и цементный. А сторожем у них был старичок Песок (слайд 1).
Слайд 1
Жили они, в общем, мирно, но часто спорили о том, кто из них важнее и больше нужен человеку. Обычно сядут вечерком на лавочку, стряхнут старичка Песочка под лавочку и начинают свой давний спор. Как всегда, первой заводится сестрица Глина. Посмотрится в зеркальце, увидит свое отражение, а оно вот такое:
Al2O3•2SiO2•2H2O |
Ученики делают записи в тетрадях.
Керамика
Учитель. Налюбуется глина своим отражением и начинает хвастать: «Я такая белая, настоящая аристократка. А как умоюсь водицею ключевою, становлюсь пышною, пластичною. И лепи тогда из меня все, что пожелаешь. А потом поставь меня в печь позагорать как следует, и получишь чудесные, необыкновенные изделия! Не верите? Тогда прочитайте, что обо мне пишут в газетах (слайд 2).
Слайд 2
Глина – природный силикат, основная часть большинства глин – минерал каолинит. Он образуется в результате выветривания других природных силикатов – полевых шпатов. Чистая глина (без примесей) белого цвета. Но она встречается редко. Обычная глина содержит примеси различных веществ, которые окрашивают ее в разные цвета. Главное свойство глины – это пластичность. Перед вами изделия из фарфора и фаянса – это тонкая керамика.
|
Ученик делает сообщение о фарфоре и фаянсе.
Учитель (продолжает сказку). «Прочитали, что про меня пишут?!» – с гордостью, надменно подняв брови, промолвила Глина. «Прочитали!» – недовольно ответил Цемент. «Вот так-то, серость!» – гордо продолжала Глина. «Ну и грубая же ты, Керамика!» – сказало Стекло. «Об этом даже в газетах пишут. На, читай!» – добавил Цемент (слайд 3).
Слайд 3
Кроме тонкой керамики существует грубая керамика. К ней относятся: строительный кирпич, гончарные, кислотоупорные изделия, дренажные трубы, черепица, облицовочные плитки. Изделия грубой керамики готовят из дешевых глин, содержащих много примесей.
|
Стекло не выдержало и ехидно спросило: «Ну что, ты тонкая или грубая?!» «С кем надо – тонкая, а с кем надо – грубая!» – сказала, как отрезала, Глина. Немного помолчав и о чем-то подумав, она вдруг радостно воскликнула: «Да без меня все люди жили бы в землянках!» «Это почему?» – спросил Цемент, показав в очередной раз свою серость. «Вот, видишь кирпич? Это моих глиняных рук дело! Об этом тоже в газетах пишут! На, читай». (Слайд 4.)
Слайд 4
Из глины производят
кирпич. Сначала глину измельчают, перемешивают и
увлажняют. Получившуюся массу формуют, сушат,
обжигают при 900 °С и получают кирпич. Из глины Балхар – селение гончаров.
|
После таких стихов Глина с высоко поднятой головой оглядела братьев и уставилась в зеркальце. А в нем было все то же ее отражение.
Давайте пока посмотрим слайды (слайд 5) с изображением дымковских игрушек и послушаем рассказ о Дымкове и его традициях.
Слайд 5
Ученик рассказывает о дымковских игрушках.
Учитель (продолжает сказку). Вдруг послышался свист, и, обернувшись, все увидели Известняка-весельчака. Он перепрыгнул через забор и сел рядом с Глиной, заглянув в ее зеркальце. В нем он увидел свое отражение. И было оно вот таким:
CaCO3 |
Ученики записывают в тетрадях.
Учитель. Производство цемента (слайд 6).
Слайд 6
В 1817 г. военный техник Е.Г.Челиев разработал способ получения цемента из глины и известняка и в 1825 г. описал его. Однако его забыли. В 1824 г. в Англии каменщик Дж.Аспдин впервые получил патент на производство цемента. |
«Разрешите, глиняная красавица, пригласить вас на крутые танцы внутри вот этой печной дискотеки?» – спросил известняк и показал на печь, пылающую от жара, которая стояла вблизи. Глина лениво поднялась и медленно взяла под руку Известняка-весельчака. Парочка направилась к зданию дискотеки. Было оно вот таким (слайд 7).
Слайд 7
Печь для получения цемента. Длина – 200 м, диаметр – 5 м. Она медленно вращается, и вещества в ней постепенно передвигаются к нижней части, где смешиваются с газообразным или твердым топливом. Температура – 1400–1500 °С. Глина теряет воду, а известняк разлагается. Затем продукты их разложения соединяются в силикаты и алюминаты.
|
Ученики записывают уравнения химических реакций.
Учитель. Продолжим наш рассказ. Попав в здание дискотеки, Глина и Известняк изменили свой облик и содержание. Они разложились физически и химически, а затем соединились и, о чудо, превратились в серый Цемент. Этот цемент измельчили, погрузили в машину и повезли на стройку. Братья Стекло и Цемент ликовали! Наконец-то избавились от сестрицы-зазнайки! Они с радостью смотрели вслед машине, увозящей цемент, полученный из сестрицы Глины и Известняка. А по дороге с Цементом происходили чудеса. Если в машину запрыгивали Песок и Щебень, то цемент превращался в бетон. А если к ним присоединялся еще Шлак, то образовывался Шлакобетон. В присутствии железной Арматуры в машине ехал Железобетон (слайд 8).
Слайд 8
Бетон = цемент + песок + щебень. Шлакобетон = цемент + шлак + песок. Железобетон = цемент + песок + железная арматура + щебень. |
Солнце уже почти спряталось за горизонтом. Последний луч весело блеснул братьям и отразился от Стекла. Братец Стекло сразу возгордился: «Я теперь главный! К тому же я старше тебя. На, читай!» (Cлайд 9.)
Слайд 9
Первым письменным свидетельством получения стекла является описание древнеримского историка Плиния старшего, жившего в 23–79 гг. н.э. Рассказывают, что однажды пристал в Финикии корабль, торгующий поташом. Все уселись на берегу и пытались приготовить пищу на костре. Но нигде не было камней, чтобы можно было поставить на них котел. Тогда с корабля принесли куски поташа. Но эти камни, смешавшись с песком, растопились и образовались струи новой жидкости. Такое будто бы было начало стекла. |
«Это ты такой древний? – недоверчиво спросил Цемент. – А выглядишь как молодой!» Стекло радостно сверкнуло и зазвенело! «О! Я могло бы много рассказать о себе, но лучше прочитайте обо мне», – самодовольно промолвило Стекло (слайд 10).
Слайд 10
На Русь стеклоделие пришло из Византии в Х–XI вв. Начало промышленного производства стекла в России относится к первой половине XVIII в. Основоположником научного подхода к производству стекла был М.В.Ломоносов. Он со своими помощниками провел около 2 тыс. плавок стекла, получил новые виды окрашенных стекол, создал 40 мозаик. Из них сохранилась 21. Известные мозаики – «Нерукотворный Спас», «Портрет Петра I», «Мадонна», «Полтавская баталия». |
(Репродукции с этих мозаик демонстрируются через диапроектор.)
«Ломоносов, сам Михайло Васильевич!» – шептало Стекло, вглядываясь в зеркальце сестрицы Глины. И увидело вот что:
Na2O•CaO•6SiO2 |
Учитель. Производство стекла (ученики записывают в тетрадях). И сразу же Стекло вспомнило своих родителей – Соду, Песок и Известняк. А у родителей было много родственников, и они часто подменяли друг друга. На замену Соде приходил Поташ, и тогда получалось химическое тугоплавкое Стекло. А если вместо Известняка и Соды за дело брались Поташ и дядюшка тяжеловес Оксид свинца(II), то по всей округе звенел хрустальный перезвон. Услышав его, спешили cо всех сторон гости званые и незваные. И тогда от радости Стекло меняло свой цвет (слайд 11).
Слайд 11
Сырье для производства стекла – сода, кварцевый песок, известняк. Состав: Оконное стекло – Na2O•CaO•6SiO2; Тугоплавкое стекло – K2O•CaO•6SiO2; Хрустальное стекло – PbO•K2O•6SiO2; Кварцевое стекло – SiO2. При добавлении СоО получается синее стекло, Cr2O3 – зеленое, СuO – сине-зеленое, а с Au – рубиновое. |
Ученики записывают уравнения химических реакций, протекающих при получении стекла.
Учитель. И зазналось Стекло пуще своей сестрицы Глины, позабыв, что происходит с зазнайками. Оно требовало, чтобы про него писали в газетах. И ведь писали (слайд 12, см. с. 36).
Слайд 12
Расплавленное стекло при охлаждении твердеет не сразу, а постепенно, образуя вязкую массу. Поэтому стеклу можно придать любую форму – прессованием получают пуговицы, прокатом – зеркальное листовое стекло, вытягиванием – трубочки, палочки, стекловату. В нашем Дагестане в Махачкале есть завод «Стекловолокно», а в г. Дагестанские Огни – завод по производству стекла.
|
«Хочу легенду о себе!» – не унималось Стекло. И ведь напечатали! (Слайд 13.)
Слайд 13
В небольшом городке на речке Гусь более 250 лет варят звонкое и певучее прозрачное стекло. Это – город Гусь-Хрустальный. Некоторые изделия мастеров из этого города можно увидеть в музее Эрмитаж в Санкт-Петербурге. Старые гусевские мастера от отца к сыну передавали искусство гравировки стекла. В городе есть музей, а в музее – композиция «Гимн стеклу». На пьедестале стоит стеклянное дерево, усыпанное разноцветными цветами из стекла. На ветвях сидят сказочные птицы и как будто негромко поют. Это перезвон хрустальных колокольчиков, висящих на дереве, вторит шагам посетителей. |
«Гимн стеклу! Мне – гимн! – уже орало Стекло – Еще, еще! Хочу преданий обо мне!» (Слайд 14.)
Слайд 14
Сохранилось много преданий и сказок об умельцах-стеклодувах, их золотых руках. Вот что гласит легенда про стеклодува Разумея Васильева. Заболела его любимая дочка, не ест, не пьет. Он, грустный, спрашивает, чего бы она хотела. «Красивые цветы», – отвечает девочка. А за окном лютая зима. Когда девочка уснула, мастер ушел на завод. А утром возле своей кровати девочка увидела хрустальный букет из нежно-голубых и розовых цветов с узкими длинными изогнутыми зелеными листочками. За одну зимнюю ночь создал мастер прекрасный букет, чтобы порадовать дочь. И девочка выздоровела.
|
«Это я, это я, я, я!» – вопило Стекло, топало и прыгало. «Я не хуже! – закричал вдруг Цемент. – Я могу быть морозостойким, жаростойким, я такой разный!» И они долго кричали, топали ногами так сильно, что Стекло от натуги лопнуло. Тут вдруг поднялся ветер, который поднял вверх серый Цемент и осколки Стекла и унес их прочь со двора. Стало тихо. И в этой тишине, кряхтя и тяжело сопя, из-под лавочки вылез старичок Песок. Про него все забыли. Он не хвастал, не бил себя в грудь, доказывая, что он главный. Но оказалось, что главнее его нет. Почему?
Заслушиваются высказывания учащихся.
Закрепление изученного материала
1. Отраслями силикатной промышленности являются следующие производства:
а) аммиака; б) цемента; в) азотной кислоты;
г) керамики; д) стекла.
Ответ. б, г, д.
2. Состав оконного стекла:
а) Na2O•MgO•6SiO2;
б) K2O•CaO•6SiO2;
в) Na2O•CaO•6SiO2.
Ответ. в.
3. Цемент – это смесь:
а) карбоната магния и песка;
б) алюминатов и силикатов кальция;
в) силиката кальция и песка.
Ответ. б.
4. Тонкая керамика – это производство:
а) бетона;
б) фарфора;
в) кирпича;
г) кафельной плитки.
Ответ. б, г.
5. Бетон – это смесь:
а) цемента, песка, воды;
б) щебня; песка, цемента;
в) щебня, песка, цемента и железная арматура.
Ответ. б.
6. Хрустальное стекло – это:
а) K2O•CaO•6SiO2;
б) PbO•K2O•6SiO2;
в) Li2O•ZnO•H2O.
Ответ. б.
Рефлексия урока
+ – если было все понятно;
+ – если было интересно;
+ – если урок понравился;
– – если противоположные ответы.
Домашнее задание: параграф учебника «Силикатная промышленность»; конспект урока.