Бинарный урок (химия-география) на тему "Силикатная промышленность"

Класс: 10-А

                           Тема: Силикатная промышленность Керчи

 Цель урока: обеспечить усвоение знаний учащихся о силикатной промышленности      

                        Керчи

Задачи урока:

1.      Познакомить учащихся с силикатной промышленностью и её отраслями.

      Рассмотреть, где применяется продукция этого производства.

2.      Формировать краеведческие навыки, на примере силикатной

                             промышленности Керчи.

3.      Воспитать творчески мыслящую, инициативную личность; умение

      работать в группах.

 Оборудование: мультимедийная презентация «Силикатная промышленность: история и

                             современность»; видеофильмы: «Оконное стекло», «История изобретения                              фарфора», «Производство цемента»;  коллекции горных пород; коллекция «Стекло и изделия из     него», изделия из  керамики, стекла, фаянса; физическая карта Крыма.

                                                                  Ход урока.

 I. Организационный момент.

II. Актуализация знаний

 а) инструктаж проведения урока

 б) сообщение темы и цели урока.

 в) распределение заданий по группам

III. Изучение нового материала

План урока

 1. Сырьё для силикатной промышленности.

 2. Виды силикатной промышленности:

 а) стекло

 б) керамика,

 в) фаянс,

 г) фарфор,

 д)  кирпич,

 е) цемент,

 ж) бетон.

 3. Силикатная промышленность Керчи

  1.  Сырьё для силикатной промышленности.

 Учитель географии: Сырьё для силикатной промышленности Крыма (месторождения)

  Мультимедийная презентация

  Силикатные материалы это материалы из смесей или сплавов силикатов;

 Учитель химии: силикаты – это соединения различных элементов с кремнезёмом (оксидом кремния), в которых он играет роль кислоты;

                                                                  Виды силикатов

 

 природные минералы  

  SiO₂, Al₂O₃∙2SiO₂∙2H₂O; K₂CO₃                                                     синтетические

                                                                                                     (силикатные   материалы) 

   2.  Виды силикатной промышленности:

        Стекло, керамика, фаянс, фарфор, кирпич, цемент, бетон.

А) Стекло

 Трандафилова: (Защита реферата)  « Стекло и его история»

 В современном понимании « стекло» определяется не просто как материал , а как некоторое особое стеклообразное состоянии твердого тела. Стекло – это такое состояние аморфного вещества , которое получается при затвердевании переохлажденной жидкости.

    Впервые человечество познакомилось с природным стеклообразным веществом «обсидиан» в доисторические времена. Как искусственный материал стекло впервые открыто в Египте около 4000 до н.э. На протяжении тысячелетий люди, используя различные добавки, добились большого разнообразия классов и разновидностей стекол. До XIX в. стекло применялось главным образом в изготовлении предметов утилитарного назначения и художественного стекла. В России становление науки о стекле и промышленного стеклоделия связано с именами М.В. Ломоносова и Д.И. Менделеева.   

 Учитель химии: Классификация стекла

  А) оконное стекло       Na₂O∙СaO∙6SiO_2,

       тугоплавкое             K₂O∙CaO∙6SiO₂,

       хрусталь                   K₂O∙PbO∙6SiO₂     

       боросиликатное      K₂O∙CaO∙B₂O₃∙6SiO₂

 Б) цветные стекла:

 желтый-Се₂О₃

 зеленый-Сr₂O₃, CuO, Pr₂O₃

 синий-CuO,CaO

 фиолетовый-NiO, Mn₂O₃, Nd₂O₃

 розовый- CoO,MnO, Se

 коричневый-Fe₂O₃, FeS, TI₂O₃,Bi₂S₃

 бледно-желтый-FeO

 белый-TiO₂

 красно-рубиновый-Au,Cu

 Видеофильм «Оконное стекло»

 Учитель географии: Керамика (греч.keramike-гончарное искусство, от keramos-глина)

 Глиносодержащие и другие неорганические материалы, обладающие сходными свойствами, при изготовлении изделий, из которых требуется высокотемпературный обжиг.

 Барыбина А.: (защита реферата) История керамики

 Первые фигурки из глины появляются в древнейшие времена палеолита (около 27тыс. до н.э.). Несколько позднее появляются глиняные сосуды, в которых хранили воду и продукты питания.

 В это же время были попытки использовать обожженную глину.  Уже в эпоху неолита широко распространяется обжиг. В разных частях Земли создаются похожие изделия  еще неуклюжие, вылепленные со следами пальцев, большей частью открытых форм, с толстыми стенками. Керамика является важным археологическим признаком культур,   которые  нередко и называют по преобладающему типу орнамента.

 Учитель химии: Фарфор (тур.farfur, fagfur, от перс.), керамические изделия ( посуда, вазы, статуэтки, архитектурные детали , изоляторы, химическая аппаратура и др.), получаемые спеканием фарфоровой массы (из пластичной огнеупорной глины ,каолина, полевого шпата, кварца); имеют спекшийся, водонепроницаемый, белый, звонкий, просвечивающий в тонком слое черепок без пор.

 Фарфор различают по составу массы (твердый, мягкий, костяной) и по характеру росписей (подглазурные, надглазурные). Дорогие коллекционные сорта фарфора называют по месту производства или по фамилии владельцев фабрик или изобретателей.

 Бойко Я.(Защита реферата) История фарфора

 Фарфор появился в 4-6 вв. в Китае. В Европе с 16в. производился т.н. мягкий фарфор (без каолина). Твердый фарфор изобретен в начале 18 в. И.Ф. Бетгером (1682-1719) и Э.В.Чирнгаузом

 (1651-1719) в Саксонии, где вскоре возникло производство мейсенского фарфора. В России состав фарфоровой массы разработал около 1747 г. Д.И. Виноградов.

Видеофильм «История изобретения фарфора»

 Учитель химии: Фаянс (франц. faience, от названия итальянского города Фаэнца, где производился фаянс),

 керамические изделия (облицовочные плитки, архитектурные детали, посуда, умывальника,

 унитазы и др.), имеющие плотный мелкопористый черепок (обычно белый), покрытые прозрачной или глухой (непрозрачной) глазурью.

 Для изготовления фаянса применяются те же материалы, что и для производства фарфора

 меняется лишь соотношение компонентов, и сходная технология (различия в режиме обжига).

 Кива Ю. (Защита реферата)   История фаянса

 Близкие к фаянсу изделия изготовлялись в Древнем Египте, Китае (4-5вв.). В Европе производство фаянса началось в 16 в.(Франция), в России – 18 в. В Японии с 16 века славились своим совершенством сацумские изделия. В мусульманских странах с 12 века получила распространение изобретенная в Иране в 10-12 веках мелкопористая фарфорообразная масса «кашин».

Учитель химии: Цемент. Вяжущие элементы называются одно или многокомпонентные порошкообразные минеральные вещества, образующие при смешивании с водой пластичную формующуюся массу, затвердевающую при выдержке в прочное камневидное тело.

Видеофильм «Производство цемента»

 Виды вяжущих материалов - воздушные

·         гидравлические

·         кислотостойкие

 Сырьё для производства вяжущих материалов:

·         гипсовый камень

·         известняк

·         мел

·         глина

·         кварцевый песок

 Обычный цемент называют силикатоцементом CaO∙Al2O3∙SiO2

  Портландцементом называется гидравлический вяжущий материал , состоящий из силикатов и

 Основной компонент портландцемента алит- 3СаО∙SiO2

 белит- 2СаО∙SiO2∙3CaO∙Al2O3

 Сырьё для производства портландцемента – известняк, мел, доломит, глина

 Добавки цемента:

1) гидравлические, повышающие водостойкость

 2) пластифицирующие, повышающие эластичность массы

 3) кислотостойкие, придающие цементу коррозионную стойкость к кислым средам

 4) инертные, для удешевления продукции (песок)

 5) регулирующие время схватывания массы (гипс)

 Учитель химии.  Бетон

 Бетоном называется искусственный камень , получаемый при затвердевании затворенной водой смеси цемента , песка и заполнителя.

 Заполнители бетона:

 1) обыкновенный – песок , гравий щебень

 2) лёгкий – различают пористые материалы (пемза, шлак)

 3) ячеистый бетон – замкнутые поры, образующиеся при разложении вводимых в бетонную смесь газо- и пенообразователей.

 4) огнеупорный- шамотовый порошок

 5) железобетон- металлическая арматура

 Учитель географии: Сырьевая база силикатной промышленности  Крыма

 Сырьевой базой силикатной промышленности является глина,  песок,  известняк,  доломит и др. Полуостров сложен в основном глинами и известняками. И вот эти-то породы и оказались очень ценными и полезными, во всяком случае, многие из них.

 Бентонитовые глины – это тонкодисперсные, жирные на ощупь глины монтмориллонитового состава светлого, зелено-серого или желтоватого цвета, обладающие активными сорбционными свойствами. Бентонитовые глины – ценное минеральное сырье, имеющее широкий спектр использования. В Крыму известны 2 месторождения бентонитовых   глин – Курцовское с разведанными запасами 55 тыс. т (4 км от г. Симферополя) и Кудринское  с общими запасами 596 тыс. т, в т. ч. разведанными – 375 тыс. т (с. Кудрино, Бахчисарайский район).

В качестве сырья для строительной керамики используются преимущественно глины, имеющие широкое распространение на полуострове.  Учтены 12 месторождений с разведанными запасами: глины кирпично-черепичной – 14,6 млн. м3, глины аргиллитоподобной – 6,4 млн. м3, суглинков – 7,3 млн. м3. Эксплуатируются 2 месторождения: Марьинское и Партизанское.  Добываемые глины используются для производства строительного кирпича.  В 2005 году было добыто 58 тыс. м3 глин для производства строительной керамики. Майкопские глины, необходимые для производства ценного строительного материала керамзита, развиты примерно на половине территории Керченского полуострова.  Это целое море глины.  В качестве цементного сырья в Крыму используются мергель и суглинки, запасы которых в количестве 186,7 млн. т сосредоточены в Бахчисарайском комплексном месторождении.  На их основе функционирует цементный завод, который полностью удовлетворяет потребности республики в цементе высокого качества.  Для производства цемента предназначены  также трепельные глины  Баксинского месторождения (564 тыс. т), расположенного в Ленинском районе, однако они в данное время не используются. работающие. Разведаны 92 месторождения известняка, 30 из которых находятся в эксплуатации и еще 10 подготавливаются к промышленному освоению. Разведанные запасы пильных известняков составляют 352,7 млн. м3, предварительно разведаны  13,5 млн. м3 . При современном уровне добычи их хватит на сто лет и более.

    Известняки представлены 7 месторождениями: Кадыковским, Псилерахским, Гасфортским и Караньским на территории Севастопольского горсовета, Краснопартизанским, Восточно-Багеровским и Южно-Багеровским месторождениями на территории Ленинского района. Они легко доступны для разработки, так как расположены вблизи земной поверхности.

     Собственную сырьевую базу имеют на Керченском полуострове кирпичные предприятия (ежегодно в советское время здесь добывалось 0,2 миллиона тонн кирпичных глин), сейчас – не работающие. То же можно сказать и о добыче ценных песков. Ежегодно в карьере близ села Пресноводного добывалось 80 тысяч тонн стекольных песков, залежи которых на Керченском  полуострове велики и фактически еще изучены мало. Сейчас добыча упала на три четверти, причем часть добываемых песков вывозят на предприятия стекольной промышленности за пределы Крыма.

    Пески, пригодные для строительства, вне пляжей не имеют широкого распространения. Они представляют собой смесь в разной степени окатанных зерен минералов и горных пород четвертичного, неогенового, палеогенового и мелового возраста. Наибольший интерес имеют морские и озерные пески. Разведаны 2 месторождения строительных песков: Донузлавское, приуроченное к донным отложениям оз. Донузлав, с разведанными запасами карбонатного песка в количестве около 12 млн. м3 и предварительно разведанными –854 тыс. м3, а также Крымрозовское с разведанными запасами песка 1,8 млн. м3. В 2005 году добыто 567,8 тыс. м3 песка строительного.

IV. Закрепление

1.  Из меня посуду тонкую

 Нежно-белую и звонкую

 Обжигают с древних пор.

 Называюсь я … (Фарфор)

2. На топтале был, на кружале был,

 На пожаре был, на базаре был.

 Молод был – людей кормил. (Глиняный горшок)

3.Сырая пыль в воду нырь,

 потом на мастерок  –  и готов домок. (Цемент)

4. В горах далёких Шао Линь

 Копали глину – каолин.

 Из этой глины с давних пор

 В Китае делали …  (Фарфор)

5. Такова моя природа:

 Известняк, песок и сода

 Много требуют огня,

 Чтобы выплавить меня.

 Я прозрачно и светло

 И зовут меня… (Стекло)

6. Я – серый порошок,

 пока мой дом – мешок.

 Но лишь напьюсь воды  –

 в момент окаменею я… (Цемент)

1. Какое стекло можно получить сплавлением смеси поташа К₂СО₃, оксида свинца РbO и белого песка? Напишите уравнения соответствующей реакции.

2. Почему бутылочное стекло имеет голубовато-зеленую окраску?

Подведение итогов.

Домашнее задание:

 При производстве хрусталя и тугоплавкого стекла на Керченском стеклотарном заводе  в качестве сырья используют поташ. Выведите формулу поташа, если известны массовые доли элементов в его составе: калия-56,5%, кислорода-34,8%, углерода-8,7%.