Белоусова Ольга Павловна,

муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 19 г.Вольска Саратовской области»

Тема урока: «Силикатная промышленность».

Тип урока: урок «открытия новых знаний»

Вид урока:учебная конференция.

Цель урока:

·                   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:

·        дать понятие силикатной промышленности, химизме производства,

составе различных сортов стекла, керамики, цемента, их практическом значении и применении; познакомить с профессиями, связанными с силикатной промышленностью;

·        развивать творческие способности, познавательные потребности в химии,

личностное самоопределение в жизни;

·        воспитывать творческую личность.

         Материально-техническое обеспечение урока: компьютер, мультимедийный проектор, экран, изделия из стекла, форфора, фаянса, керамики, бисера; цемент.

Межпредметные связи:история, экология, география, здоровый образ жизни.

Технологическая карта урока:

Сценарий урока.

1.                                  Этап мотивации (самоопределения) к учебной деятельности

«Маркировочная таблица». В ходе урока вы вносите полученную информацию в разные колонки таблицы. В конце урока таблицу сдаете. Она необходима для продолжения обучения интересующих вас вопросов.

2.                                  Этап актуализации и пробного учебного действия.

«Столкновение противоречий в практической деятельности».

Свойства кремния контролируются по карточкам.

- В качестве, каких соединений кремний распространен в природе?

- Расскажите об оксиде кремния.

- В чем особенность силикатов?

-Каково значение соединения кремния для живых организмов?

- Где применяет соединения кремния человек? (для производства стекла, керамики, цемента)

И так, тема нашего урока «Силикатная промышленность». Тема не трудная и я уверена, что вы с легкостью с ней справитесь.

- Что необходимо, чтобы получить эти знания? (изучить производство стекла, керамики, цемента; их практическое значение и применение)

- Изучив тему «Кремний и его соединения» мы познакомились с природными веществами, содержащими кремний. Это глина и  песок. Их называют природными силикатами. Глина и песок самый доступный природный материал, т.к. встречается повсеместно. Ещё в древние времена человек оценил возможности этих материалов и стал использовать в изготовлении строительных материалов и предметов быта.

   В XXIвеке мы не мыслим свою жизнь без предметов сделанных из глины. К самым распространённым относятся: керамика, фарфор, облицовочная плитка, фаянсовая сантехника, кирпичи, цемент и стекло от оконного до увеличительного.

 Промышленность, которая занимается производством различных строительных материалов, стекла и керамики из природных силикатов называется силикатной  и включает в себя три основных направления: производство стекла, производство цемента и производство керамики.

Запись в тетрадях:

Силикатная промышленность– это производство различных строительных материалов, стекла и керамики из различных природных силикатов.

3.                                 Этап «открытия» новых знаний.

3.1. Стекло.

«Удивляй» Историк рассказывает краткие исторические ведения, необычные факты.

Слово ИСТОРИКУ:  «Пою перед тобой в восторге похвалу

                            Не  камням дорогим, не злату, а стеклу.» Так писал Михаил Васильевич Ломоносов в «Оде стеклу» в1736 году. В словаре Ожегова читаем: Стекло- это прозрачный твёрдый материал, полученный из кварцевого песка и оксидов ряда металлов.

История стекла уходит своими корнями в Древний Египет, где впервые из него сделали бусы. На Руси стеклянные вещи: бокалы, браслеты  изготовлялись ещё в XI-XIIIвеках. В XVIII  веке Ломоносов открыл секрет изготовления цветных стёкл.

СТЕКОЛЬЩИК:  А в XXвеке существуют следующие его разновидности: обыкновенное стекло, химическое, хрустальное, рубиновое, кварцевое, жидкое. Как же делают стекло?! Предлагаю посетить экскурсию на завод по производству стекла.

ВИДЕОФИЛЬМ «Производство стекла»

 «Опорные слова»при использовании видеофильма, перед просмотром на доску вывешиваются новые термины, названия, которые встречаются в фильме. Кварцевый песок, кальцинированная сода, доломит, известняк, нифелиновый серинит, сульфат натрия.

-Что получают из веществ, записанных на доске? (стекло)

Запись в тетрадь.

СТЕКОЛЬЩИК:Главный потребитель стекла в настоящее время – строительная индустрия. Больше половины всего вырабатываемого стекла приходится на оконное. Для его изготовления берут только чистый кварцевый песок, соду и известняк. Эти вещества тщательно перемешивают и подвергают сильному нагреванию, до 1500⁰. Образовавшиеся при этом силикаты натрия и кальция сплавляются с песком, который берут в избытке.

 Na₂CO₃+ SiO₂               =       CO₂  +  Na₂SiO₃

CaCO₃ + SiO₂      =       CaSiO₃ + CO₂

Химическое стекло.Если при производстве стекла соду заменить на поташ K₂CO₃, то получают более тугоплавкое стекло. Примерный состав такого стекла можно выразить следующей формулой K₂O^.CaO^.6SiO₂. Тугоплавкое стекло используют для изготовления химической посуды ( пробирок, колб и т.д.).

Кварцевое стекло получают из чистого песка. Расплавленный песок, остывая, образует стекловидную массу. В отличии от обычного стекла кварцевое  мало изменяется в объёме при изменении температуры. Посуду, изготовленную из него можно накалить до бела, а затем бросить в холодную воду и она не трескается. Другое специфическое свойство – это способность пропускать ультрафиолетовые лучи, поэтому из него изготовляют  кварцевые лампы для физиокабинетов и посуду для микроволновых печей.

Хрустальное стекло.  Если в качестве сырья берут поташ, оксид свинца(II) и песок, то дополучают хрустальное стекло. Считают, что хрусталь был открыт в Англии в XVII  столетии и характеризуется высокой прозрачностью, хорошим блеском, характерным звоном и большой плотностью. Изделие из хрусталя в руке чувствуется по массе. Хрустальное стекло сильно преломляет свет, поэтому применяется в оптике для изготовления линз и призм.

Для приготовления цветных стекол к сырью добавляют оксиды соответствующих металлов. Так, напримерзеленое стекло Cr₂O₃, сине-зеленое-стекло CuO, синее стекло CoO, красно-лиловое стекло MnO₂. Добавлением небольших количеств мелкораздробленного золота получают рубиновое стекло. Из такого стекла сделаны звёзды, украшающие московский кремль на Красной площади.

Хочу рассказать о жидких стёклах. К ним относят концентрированные растворы силикатов натрия  и калия, получаемые при сплавлении оксида кремния(IV) со щелочами или карбонатами.

SiO₂ + Na₂CO₃ = Na₂CO₃+ CO₂

Пропитанные жидким стеклом изделия из дерева и ткани плохо загораются, поэтому таким способом обрабатывают материалы, идущие на изготовление театральных декораций..

Виды стекла: оконное (Na₂O·CaO·6SiO₂), химическое (тугоплавкое К₂O·CaO·6SiO₂), хрусталь (K₂O·PbO·6SiO₂). кварцевое стекло (SiO₂), пеностекло (добавляют газообразователи – кокс, сажа, известняк), ситаллы – стеклокристаллические материалы (высокая механическая прочность), стекловолокно, стеклопластики (стеклянное волокно + синтетические смолы).

МОДЕЛЬЕР:Почти 6 000 лет назад возникло стеклоделие и появились стеклянные бусы разных форм и размеров. Благодаря совершенствованию технологии изготовления со временем бусы становились всё мельче и мельче. Так появился бисер – мелкие бусинки с отверстиями для продевания нитки. В те далёкие времена стекло варили на кострах в толстостенных глиняных горшках. В них засыпали шихту – смесь чистого кварцевого песка, соды, извести и мела. Венеция на многие века стала единственным центром бисерного производства. Громадный сбыт бисера шёл в Европу. Особенно ценился очень мелкий (диаметром 0,5 мм) и блестящий бисер.

В начале 18 века становится популярным чешское стекло. Бисер из него легче поддавался обработке, гранению и шлифованию. Расцвет бисерного рукоделия в России пришёлся на начало 20 века, но и сейчас искусство бисероплетения не забыто и мы предлагаем вам коллекцию изделий из бисера, выполненную девочками из кружка «Бисероплетение».

- Мне хотелось бы обратить ваше внимание на оконное стекло в нашей школе, точнее на разбитое стекло окон школы. Разбитое стекло – это впустую затраченные миллионы тонн добытого в карьерах песка и мела, полученной на химических заводах соды, огромное количество напрасно сожженного в стекольных печах топлива, даром израсходованной электроэнергии, пущенного на ветер драгоценного человеческого труда. Разбитое стекло – это и твердые бытовые отходы, засоряющие окружающую среду.  Берегите труд людей!

3.2. Керамика.

- Следующий продукт силикатной промышленности – Керамика.

ИСТОРИК:  Керамика от греческого “керамос” - глиняная посуда. Керамическая промышленность одна из самых древних на Земле (гончарное ремесло). Еще в глубокой древности (с эпохи неолита – 8-3 тысячелетия до н. э.) обнаружено свойство глины, приобретать твердость и прочность после обжига в огне.

Керамические изделия: кирпич, облицовочные плиты, черепица; канализационные и дренажные трубы,  фарфор  и фаянс. Запись в тетради.

Родина фосфора является Китай, где уже в 220 году до н.э. было освоено его производство. Природа создала благоприятные условия для его изобретения и  производства именно в Китае. Дело в том, что в одной из провинций имеются неисчерпаемые запасы уникального минерала «фарфорового камня», состоящего из кварца, полевого шпата и глины.

Естественно, что многие европейские учёные пытались разгадать тайну китайского фарфора. В России состав фарфора был разработан в 1746 году М.В.Ломоносовым и налажено его производство на императорском заводе под Петербургом.

Гончар: Основные стадии: смешение глины и воды (тесто); формирование предмета; сушка; обжиг в печах.

Кирпич – ровесник цивилизации. Когда-то изготовление кирпича было очень тяжелой работой. Сначала босыми ногами месили глину, потом вручную придавали ей форму кирпича и обжигали в печах при высокой температуре. Производство кирпича в наше время механизировано. Какие вы знаете виды кирпича?

Виды кирпича:

·                     Красный глиняный кирпич. Красная окраска обусловлена наличием в глине оксида Fe₂O₃.

·                     Пустотелый кирпич, т.е. имеющий внутри полости определенной формы. Не теряя свои теплоизоляционные свойства, такой кирпич позволяет уменьшить массу жилого здания на 30-40%.

·                     Силикатный кирпич (светло-серого цвета). Сырьем для него служат известь и кварцевый песок. Этот кирпич обладает меньшей морозостойкостью, не выдерживает длительного воздействия высоких t? (нельзя для кладки печей). Используется в качестве стенового материала для возведения надземных частей зданий.

Очень интересно изготавливают фарфор. Предлагаю просмотреть  видеофильм «Производство фарфора».

3.3. Цемент (хлеб строительства).

ИСТОРИК:  Слово “цемент” происходит от латинского “цементум”, что означает битый камень.

Первый цемент был открыт во времена Римской империи. Примерно в это же время жители Древней Руси заметили, что устойчивость к воде придает извести измельченная обожженная глина. Одним из наиболее распространенных промышленных цементов является портландцемент.

Просмотр видеофильма производство цемента. (опорные слова на доске)

Эколог-краевед:В Саратовской области разведано 66 месторождений кирпичных глин. Этого достаточно для обеспечения потребности области в данном виде минерального сырья. Потребность в строительных песках (26 месторождений) превышает существующие объемы добычи. Минерально-сырьевая база Вольского района представлена группой строительных минералов. Основная масса месторождений полезных ископаемых представлена в южной части района. В районе имеется 6 месторождений песковстроительных с ориентировочным запасом – 6 млн тонн. Полезная толщина кирпичночерепного сырья месторождений района представлена суглинками и глинами. Вольский район является основным районом Саратовской области по разработке цементного сырья. Оно представлено пятью месторождениями с ориентировочными запасами до 100-200 лет.

В настоящее время эксплуатируются или временно законсервированы 12 карьеров строительных материалов. Перспективы прироста запасов по месторождениям Вольского района практически неограниченны.[1]

- В г.Вольске, также имеется завод по производству шифера. Шифер – это цемент с асбестом. (сообщение обучающегося).

4.                                 Первичное закрепление и контроль усвоения, обсуждение допущенных ошибок и их коррекция.

«Верю - не верю» Учитель зачитывает несколько утверждений по изученной теме. Если вы считаете, что сказанное верно, то ставите +, если нет, то -. По окончании работы открывается «ключ» на слайде.

5.                                 Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению.

Параграф 31 до конца,

сообщение на выбор:

1.«Влияние цементного завода на природу г.Волька

 Цементная промышленность нашего города влияет на окружающую природу. Подготовьте сообщение о влиянии цементного завода на реку Волга, почву, воздух и человека.

              2.«Силикатная промышленность Вольска: вчера, сегодня, завтра».

Вы журналист местной газеты. Ваша задача рассказать о силикатной промышленности города.

3.«Производство фоянса».

6.                                 Рефлексия (подведение итогов занятия).

·                     Что из услышанного и увиденного сегодня особенно удивило?

1.                Почему промышленность называется силикатной? (стекло, цемент, кирпич, бетон бывают, весьма различны, по составу, но их важной составной частью служит кремний).

Внимание вопрос на сообразительность!

4.                В каком органе человека содержится больше всего кремнезема? (стекловидное тело глаза).

5.                На какие группы делятся керамические изделия?

«Рефлексивная мишень» - На доске рисуется мишень, которая делиться на 4 сектора. В каждом секторе записываются вопросы для рефлексии состоящей деятельности.

               1-Оценка содержания,

               2-Оценка формы работы,

               3-Оценка деятельности педагога,

               4-Оценка своей деятельности.

Каждый участник педагогического взаимодействия «стреляет» в мишень – ставит +. Метка соответствует его оценке результатов состоявшегося взаимодействия. Если ученик низко оценивает работу, то метка ставиться в «молоко», если очень высоко, то в «яблочко» мишени.

Краткий анализ полученного результата учителем.

Сдайте заполненные маркировочные таблицы.

Литература:

1.      Габриелян О. С. Химия 9 класс: Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. – М.: Дрофа, 2008

2.      Книга для чтения по неорганической химии. В 2 ч.: Ч. 2/Сост. В. А. Крицман. – М.: Просвещение, 1992

3. http://www.openclass.ru/

4. http://festival.1september.ru/