2. 3. 2. Химическая промышленность

2.3.2. Химическая промышленность

Динамика ключевых технико-экономических и экологических характеристик.

Более половины всей энергии (16 ЭДж/год), используемой в этом секторе, приходится на производство сырья (так называемое неэнергетическое использование). Большая часть углерода из нефти или газа оказывается в конечных продуктах, таких как пластик, растворители, аммиак и метанол. Три четверти углеводородного сырья составляет нефть, четверть – газ. Доля угля невелика.

Природный газ используется для производства аммиака, метанола и других продуктов. Этан, пропан и бутан являются компонентами газа, которые используются для производства олефинов.

На процессы сепарации уходит до 40% всей энергии, используемой химической промышленностью, и более 50% эксплуатационных затрат. Мембранные технологии сейчас бурно развиваются и до 2030 г можно ожидать, что они станут основными в процессах разделения газов и многих жидкостей. Уже сейчас мембраны позволяют разделять фракции природного и попутного газов, разделять воздух на азот, кислород и СО 2 .

В химии революционным может оказаться переход к нетермическим способам активации химических реакций – электронно-лучевым, лазерным, электротермическим, фототермическим, механохимическим. Так, электронно-лучевая активация позволяет проводить расщепление тяжелых фракций нефти с получением газов и ароматических соединений.

Прогресс исследований в области фототермической активации реакций позволит использовать солнечную энергию как основной источник энергии в химии.

Создание новых видов катализаторов приведет к резкому снижению энергии активации реакций, температур процессов, степени конверсии. Это позволит резко снизить использование первичной энергии, повысить маневренность производства и снизить единичные масштабы установок.

Уже разработана технология синтеза аммиака в солнечной установке. Создан термический и в процессе развития механохимический процесс синтеза окислов азота. В перспективе можно полностью отказаться от природного газа как сырья для производства аммиака и азотной кислоты.

Перспективным является процесс паровой конверсии угля в синтез-газ с дальнейшим получением метанола и широкого спектра органических соединений. Большие перспективы перед химическим использованием биогаза.

Существенно снизить энергозатраты в нефтехимии можно за счет использования попутных нефтяных газов, содержащих большое количество этана, пропана и других алканов. Большое разнообразие состава попутных газов требует создания локальных газоперерабатывающих заводов и транспортировки сжиженных газов.

Очень энергоемким является процесс электролиза поваренной соли с получением едкого натра, водорода и хлора. Натрий как восстановитель во многих случаях может быть заменен водородом, а щелочь как катализатор – электрохимической активацией воды.

Применение хлора, скорее всего, сократится по экологическим причинам. ПВХ труден в утилизации и выделяет диоксины при сжигании, ухудшает свойства других пластиков при рециклинге. Хлор как окислитель может быть заменен перекисью водорода. При обеззараживании воды соединения хлора замещаются озоном, перекисью водорода, ультрафиолетовой и плазменной обработкой. Применение хлорсодержащих пестицидов будет ограничено. Поэтому следует ожидать резкого сокращения производства едкого натра и хлора.

Вероятные масштабы их использования в энергосистемах.

Уровень энергосбережения в результате использования мембран существенно различается в зависимости от устройства и эффективности сепарации мембраны, он находится в пределах от 20% до 60%. В нефтехимии переход на мембранные технологии позволяет снизить потребление энергии на разделение на 80%. Применение мембранных технологий в производстве полиэтилена снижает удельное энергопотребление на 35%.

В производстве хлора переход на мембранные технологии получения хлора с технологий с использованием ртути позволяет снизить удельное энергопотребление до 2600 кВт-ч/т. Среднее энергопотребление в мире составляет 4000-4500 кВт-ч/т.

По оценкам ECOFYS, снижение удельного энергопотребления в химической отрасли может составить 45% к 2050 году. С учетом использования вторичного сырья этот показатель может вырасти до 55%.

Будет расти доля рециклируемых пластиков, что снизит удельные затраты в их производстве.

Основные последствия разработки и внедрения указанных технологий.

Новые методы активации химических реакций и новые катализаторы позволят проводить многие реакции при менее экстремальных условиях. Использование ВИЭ, в первую очередь солнечной энергии, сделает менее критичным общее энергопотребление, но потребует снижения единичных масштабов установок и отказа от непрерывных производств.

Это резко изменит облик химической промышленности. Существующие основные фонды быстро морально устареют. На смену гигантским заводам могут прийти мини-заводы на солнечной и ветровой энергии. Концентрация производство сохранится вблизи крупных ГЭС и ПЭС.

Отказ от природного газа как сырья для производства азотных удобрений и снижение масштабов производства приблизит производителей к потребителям. При этом с ростом популярности органического земледелия мировое потребление азотных удобрений может существенно снизиться.

Для России это означает необходимость закрытия или перепрофилирования крупных (часто градообразующих) заводов и необходимость поиска новых ниш в мировом разделении труда.

2.3.3. Производство строительных материалов

Наиболее энергоемким производством является производство цемента. Цемент является самым крупнотоннажным продуктом промышленности (более 3 млрд. тонн). Производство цемента обеспечивает 5% глобальных парниковых выбросов. 107 Высокое потребление цемента (0,5 т на человека в год) в значительной степени связано с неэффективным его использованием и недостаточным применением других конструкционных материалов.

Силикатная промышленность

Производством материалов из соединений кремния занимается силикатная промышленность. Основные направления – изготовление стекла, цемента и керамики.

Свойства элемента

Кремний – твёрдый элемент тёмно-серого цвета с металлическим блеском. Проявляет свойства полупроводника. В природе находится в составе песка, кварца, глины.

В реакциях с металлами кремний выполняет функцию окислителя (принимает электроны), с неметаллами – восстановителя (отдаёт электроны). При обычных условиях кремний реагирует только с фтором. С остальными веществами взаимодействует при нагревании.

Рис. 1. Кремний.

Кремний образует сложные вещества:

• оксиды SiO и SiO₂;
• простые соли – хлорид (SiCl₄), нитрид (Si₃N₄), карбид SiC, силициды (Mg₂Si, CsSi₈, Cu₈Si);
• кислородные соли (Na₂SiO₃).

Взаимодействуя с углеродом, кремний образует карборунд или карбид. Это вещество близкое по твёрдости алмазу. В промышленности используются силикаты – соли кремниевых кислот. Кремниевые кислоты весьма слабые и неустойчивые. Водород легко вытесняется металлами. В результате образуются прочные кристаллические вещества.

Рис. 2. Карборунд.

Из кислот кремний реагирует только с плавиковой кислотой HF. Кроме того, элемент не реагирует непосредственно с водородом. Гидроксид Si(OH)₄ в свободном виде неустойчив и быстро превращается в кислоту за счёт потери воды.

Виды производства

Кремний используют в составе песка (SiO₂), глины и других природных материалов для изготовления прочных материалов – цемента, стекла, керамики. В таблице кратко описаны изготовление и использование материалов.

Материал

Сырьё

Использование

Сода, известняк, белый песок. Сырьё спекают в специальных печах. Процесс состоит из трёх этапов:

Могут добавляться дополнительные соединения для придания прочности или, наоборот, пластичности и хрупкости. Например, поташ К₂СО₃, добавленный вместо соды, делает стекло жаропрочным. Добавление оксидов придаёт стеклу окраску: CoO – синюю, Cr₂O₃ – зелёную, MnO₂ – красную

Изготовление стеклянных листов для окон, нитей для оптоволокна, посуды

Глина, состоящая из кристаллов каолинита Al₂O₃ ∙ 2SiO₂ ∙ 2Н₂О. Сначала глину готовят для формовки, смешивая её с водой. Затем придают форму изделиям, обсушивают и обжигают

Производство кафеля, кирпичей, посуды

Глина, известняк. Получившуюся после спекания массу размалывают в порошок, который при смешивании с водой образует цемент

Изготовление строительного материала – щебня, бетона, железобетона

Рис. 3. Производство стекла.

Кремний используется в производстве фотоэлементов, транзисторов, диодов, микросхем. Элемент добавляют при производстве стали для повышения прочности.

Что мы узнали?

Из урока химии 9 класса узнали об особенностях кремния и его соединений, а также о производстве материалов на основе кремния. Кремний в природе находится в составе песка, глины, известняка. Эти природные материалы используются в качестве сырья для изготовления стекла, цемента, керамики. Кремний также применяется в производстве электроники и электротехники.

Силикатная промышленность — Неметаллы

Цели урока. Дать понятие о силикатной промышленности, о производстве керамики, стекла, цемента. Показать применение этих материалов в народном хозяйстве.

Оборудование и реактивы. Образцы изделий из фарфора (в том числе и известных марок: китайского, майсенского, веджвудского, ломоносовского, дулевского, гжельского и т. д.), керамики, фаянса, стекла (в том числе и хрустального) и т. д. Иллюстрации витражей, строений из бетона и железобетона и др.

I. Общее понятие силикатной промышленности

«Эта отрасль промышленности занимается переработкой природных соединений кремния», — дает определение учитель.

К ней относится производство фарфора, керамики, фаянса, стекла, цемента и т. д. Очевидно, истоки силикатной промышленности лежат в глубокой древности. Уже первые орудия труда около 800—900 тыс. лет до н. э. древние люди изготовляли из кремня — плотного природного образования, состоящего из халцедона, кварца и опала (рис. 47). Позднее для этого стали использовать яшмы, горный хрусталь, агаты, обсидиан (вулканическое стекло), нефрит.

Рис. 47. Древние кремниевые орудия и предметы каменного века:

а — копья; б — скребки

Природные силикаты и сам кремнезем играют важную роль в качестве сырья и конечных продуктов в промышленных процессах. Алюмосиликаты — плагиоклазы, калиевый полевой шпат и кремнезем используются как сырье в керамической, стекольной и цементной промышленности. Для изготовления несгораемых и обладающих электроизоляционными свойствами текстильных изделий (ткани, шнуры, канаты) широко используются асбесты, относящиеся к гидросиликатам — амфиболам. Некоторые виды асбестов обладают высокой кислотостойкостью и применяются в химической промышленности. Биотиты, представители группы слюд, используются как электро- и теплоизоляционные материалы в строительстве и приборостроении. Пироксены применяются в металлургии и каменно-литейном производстве, для получения металлического лития. Пироксены являются составной частью доменных шлаков и шлаков цветной металлургии, которые, в свою очередь, также используются в народном хозяйстве. Такие горные породы, как граниты, базальты, габбро, диабазы, являются прекрасными строительными материалами и даже материалами скульпторов (рис. 48).

Рис. 48. Постамент памятника «Медный всадник» — уникальный природный монолит из гранита

«Это общее название многочисленных материалов, полученных при спекании глин с различными минеральными добавками», — опять дает определение учитель и просит учащихся назвать известные им керамические материалы и соглашается, что и кирпич, и кафель, и древнегреческие амфоры, и изоляторы для ЛЭП, и черепица, и дренажные трубы, и многое, многое другое — все это керамика.

Состав химически чистой глины, или каолинита, выражается формулой Аl₂O₃ · 2SiO₂ · 2Н₂O.

Глины представляют собой главным образом смесь каолинита со многими другими веществами. Глина, которая идет для изготовления кирпичей, содержит много железа. Эти соединения и придают кирпичам их специфическую красную окраску.

Влажная глина мягка и пластична; ей легко можно придать любую форму. После высушивания глина становится твердой, но от воды снова размягчается. Если глину обжечь при высокой температуре, то получается масса, которая уже не способна размягчаться в воде. Этим и пользуются в производстве.

В древнем мире керамические изделия были распространены по всей территории Земли (рис. 49). Со второй половины XIX в. и до настоящего времени индустриальная керамическая промышленность неизмеримо расширила выпуск и ассортимент керамики.

Рис. 49. Керамические и фарфоровые изделия разных веков

Универсальную классификацию керамик создать трудно, но можно выделить следующие типы.

1. Благодаря экономичности производства, высоким физико-механическим и художественно-декоративным качествам керамические материалы широко используются как строительные и декоративные. Это кирпич; пустотелые блоки для стен, перегородок, перекрытий, облицовочные плитки; изразцы; терракотовые и майоликовые детали в архитектуре; канализационные и дренажные трубы.

2. Огнеупорная керамика используется в производстве металлов, цемента, стекла, для кладки высокотемпературных печей, футеровки их внутренней поверхности.

3. Химически стойкие керамики заменяют или защищают металлы в производствах, связанных с агрессивными средами, например в химической промышленности.

4. Тонкая керамика включает в себя изделия из фарфора и фаянса. К ним относятся бытовая и химическая посуда, художественные изделия, изоляторы разных типов.

Процессы производства многообразны и в общих чертах сводятся к: 1) обработке сырья; 2) приготовлению керамической массы; 3) формованию изделий и их сушке; 4) обжигу; 5) отделке. В современном производстве эти операции обеспечиваются специальным оборудованием, порой очень сложным, а сами процессы проводятся в оптимальных технологических режимах, разработанных на серьезной научной основе учеными различных профилей.

Глины, приближающиеся по своему составу к каолиниту, называются каолинами, или фарфоровыми глинами. Каолин обычно белоснежный, иногда с желтоватым оттенком. Из таких сортов глины изготовляют фаянсовые и фарфоровые изделия.

Черепок фаянса — порист и непрозрачен; черепок фарфора — плотен, звонок и просвечивает. Для приготовления фарфора применяются более чистые глины. Технология производства фаянсовых и фарфоровых изделий почти одинакова. Глину отмучивают от крупных частиц, затем смешивают с мелкозернистым кварцем, полевым шпатом и другими веществами; из полученной массы изготовляют изделия, которые затем подвергают обжигу.

Изделия из обожженной глины пористы и пропускают воду. Поэтому вода в глиняном кувшине всегда прохладнее, чем в стеклянном. Ее молекулы просачиваются наружу и испаряются с поверхности кувшина, охлаждая его.

Фарфор — это керамический материал, состоящий из каолина, обычной глины, кварца и полевого шпата. Этот материал характеризуют такие свойства, как белый цвет, отсутствие пористости, высокая прочность, химическая и термическая стойкость. Для посудного фарфора ценится просвечиваемость. Высокой белизной обладает фарфор, изготовленный только на основе каолина, без добавки обычной глины.

Родина фарфора — Китай, где он был известен уже в 220 г. до н. э. В Европу его везли по Великому Шелковому пути, и здесь он стал предметом роскоши. Впервые изготовил настоящий европейский фарфор майсенский алхимик И. Беттгер в 1720 г. И до сих пор эта марка фарфора считается наиболее качественной наряду с английским фарфором из Веджвуда.

В России изготовление фарфора было разработано Д. И. Виноградовым в 1746 г. и налажено его производство на императорском заводе под Санкт-Петербургом (ныне он носит имя М. В. Ломоносова).

Фаянс — керамический материал, отличающийся от фарфора гораздо большим содержанием глины (до 85%) и характеризующийся высокой пористостью и водопоглощением (до 20%). Температура обжига фаянса значительно ниже, чем температура обжига фарфора.

Название «фаянс» произошло от города Фаэнца в Северной Италии, где в XIV—XV вв. было широко развито керамическое ремесленничество.

Стекло — это твердый силикатный материал, основным свойством которого являются прозрачность и химическая стойкость.

Стекло получают варкой шихты (сырьевой смеси, состоящей из песка, соды и известняка) в специальных стекловаренных печах.

Основные реакции, происходящие при плавке этой смеси, выражаются уравнениями:

Прежде чем изготовлять из расплавленной прозрачной массы изделия, ей дают немного остыть. Дело в том, что стекло имеет ценное свойство — оно не сразу переходит из жидкого состояния в твердое, а сначала делается вязким. В этом состоянии стекло можно выдувать, вытягивать или обрабатывать прессованием.

Иногда в стекло вводят вещества, способствующие его помутнению — «глушители», например криолит, плавиковый шпат CaF₂ и т. д. Их равномерно распределенные кристаллики делают стекло непрозрачным. Сильно заглушенное стекло (оно белого цвета) называют молочным и используют прежде всего для изготовления светильников.

Стекла широко используются для изготовления витражей. Слово «витраж» происходит от французского vitre — оконное стекло (отсюда и «витрина»). Витраж делают из кусков разноцветного стекла и стекол, расписанных красками.

Цемент — это вяжущие материалы, употребляемые в строительстве для скрепления между собой твердых предметов.

В зависимости от того, происходит ли отвердевание на воздухе или под водой, различают цементы воздушные (известновое тесто) и гидравлические. В технике цементами называют только гидравлические цементы.

Цемент был известен еще римлянам, которые получали его из извести, вулканического пепла и жженой извести. В настоящее время главнейшим видом цемента является портландский цемент (портландцемент), который получается сильным прокаливанием смеси известняка и глины.

Только в редких случаях в природе встречаются такие глинистые известняки, в которых глина и известняк находятся в том самом состоянии, которое требуется для изготовления портландцемента. Мощные залежи такого цементного камня находятся у нас на Черноморском побережье Кавказа — от Новороссийска до Сочи. В большинстве же случаев цемент готовят из искусственной смеси известняка и глины.

Если приготовить из портландцемента и воды тесто, то оно постепенно превращается в сухую массу, которая с течением времени все больше и больше твердеет. При затвердевании цемента происходит поглощение воды. Из портландцемента возводят постройки, особенно в сырых местах и во влажном климате, портовые и мостовые сооружения, преграды от притока воды к нефтяным скважинам и минеральным источникам.

Строительство любого масштаба не может существовать без цемента. Он используется для связывания строительных деталей при получении массивных строительных блоков, плит, труб и кирпича; является основой таких широко применяемых строительных материалов, как бетон, шлакобетон, железобетон.

Цементным клинкером называется продукт обжига смеси глины и известняка, а цементом — мелкоизмельченный клинкер с минеральными добавками, регулирующими его свойства. Его применяют в смеси с песком и водой. Вяжущие свойства цемента обусловлены способностью цементных минералов взаимодействовать с Н₂O и SiO₂ и при этом затвердевать, образуя прочную камневидную структуру. При схватывании цемента происходят сложные процессы: гидратация минералов с образованием гидросиликатов и гидроалюминатов, гидролиз, образование коллоидных растворов и их кристаллизация. Исследования процессов твердения цементного раствора и минералов цементного клинкера сыграли большую роль в становлении науки о силикатах и их технологии.

Библиотека образовательных материалов для студентов, учителей, учеников и их родителей.

Наш сайт не претендует на авторство размещенных материалов. Мы только конвертируем в удобный формат материалы из сети Интернет, которые находятся в открытом доступе и присланные нашими посетителями.

Если вы являетесь обладателем авторского права на любой размещенный у нас материал и намерены удалить его или получить ссылки на место коммерческого размещения материалов, обратитесь для согласования к администратору сайта.

Разрешается копировать материалы с обязательной гипертекстовой ссылкой на сайт, будьте благодарными мы затратили много усилий чтобы привести информацию в удобный вид.

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.

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).

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:

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).

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).

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.)

Из глины производят кирпич. Сначала глину измельчают, перемешивают и увлажняют. Получившуюся массу формуют, сушат, обжигают при 900 °С и получают кирпич. Из глины
с давних времен изготавливают кухонную утварь. У нас в Дагестане селение Балхар славится своим гончарным искусством.

Балхар – селение гончаров.
Обычай есть у горцев здешних –
Кувшины на дорогах оставлять,
Чтоб, утомившись,
Путник мог неспешно
Водой холодной жажду утолять.

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.

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:

Ученики записывают в тетрадях.

Учитель. Производство цемента (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.

«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).

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).

Бетон = цемент + песок + щебень.

Шлакобетон = цемент + шлак + песок.

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.)

«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).

(Репродукции с этих мозаик демонстрируются через диапроектор.)

«Ломоносов, сам Михайло Васильевич!» – шептало Стекло, вглядываясь в зеркальце сестрицы Глины. И увидело вот что:

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).

Сырье для производства стекла – сода, кварцевый песок, известняк.

Тугоплавкое стекло – K₂O•CaO•6SiO₂;

Хрустальное стекло – PbO•K₂O•6SiO₂;

Кварцевое стекло – SiO₂.

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).

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.)

«Гимн стеклу! Мне – гимн! – уже орало Стекло – Еще, еще! Хочу преданий обо мне!» (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:

3. Цемент – это смесь:

а) карбоната магния и песка;

б) алюминатов и силикатов кальция;

в) силиката кальция и песка.

4. Тонкая керамика – это производство:

г) кафельной плитки.

5. Бетон – это смесь:

а) цемента, песка, воды;

б) щебня; песка, цемента;

в) щебня, песка, цемента и железная арматура.

6. Хрустальное стекло – это:

Рефлексия урока

+ – если было все понятно;

+ – если было интересно;

+ – если урок понравился;

– – если противоположные ответы.

Домашнее задание: параграф учебника «Силикатная промышленность»; конспект урока.