Как поступить
в Онлайн-школу и получить аттестат?

Подробно расскажем о том, как перевестись на дистанционный формат обучения, как устроены онлайн-уроки и учебный процесс, как улучшить успеваемость и повысить мотивацию!

Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных

Конспект урока: Кремний и его соединения. Силикатная промышленность

Неметаллы

02.12.2024
3633
0

Силикатная промышленность

План урока

  • Общая характеристика силикатной промышленности
  • Производство цемента
  • Производство стекла
  • Производство фарфора и фаянса

Цели урока

  • получить представления о силикатной промышленности, производстве стекла, цемента и фарфора
  • рассмотреть области применения соединений кремния

Разминка

  • Можно ли получить кремниевую кислоту из оксида кремния (IV)?
  • Что такое силикагель? Где он используется?

Для начала познакомимся с понятием силикатной промышленности. 


Силикатная промышленность — это производство стекла, строительных материалов (цемента, кирпича), а также керамики, фарфора и фаянса.


Теперь более детально рассмотрим производство каждого материала. Начнём с цемента.

Цемент

Рисунок 1. Печь для получения цемента

Цемент — современный связующий материал, который получают спеканием известняка и глины в специальных вращающихся печах при температуре 
1 500 °С.

 

Главный компонент известняка — карбонат кальция. При его обжиге протекает реакция разложения:
 

CaCO3 = CaO + CO2.

 

В составе глины содержатся оксид алюминия Al2O3, оксид кремния SiO2 и немного оксида железа (III) Fe2O3.

Кислотный оксид кремния, основный оксид кальция и амфотерные оксиды алюминия и железа спекают и образуется клинкер. Далее его охлаждают и размалывают в порошок, добавляют алебастр (CaSO4 · 5H2O), перемешивают и расфасовывают в бумажные мешки.

 

Для образования цементного раствора цемент смешивают с песком и водой. Некоторое время спустя вода начинает взаимодействовать с компонентами смеси, и цементный раствор приобретает твёрдость камня.

Стекло  

В качестве сырья для производства стекла используется сода (Na2CO3), известняк (главным образом карбонат кальция CaCO3) и песок (основной компонент — оксид кремния SiO2).

 

Стекло варят. Перечисленные вещества сплавляют, карбонаты металлов разлагаются и взаимодействуют с кислотным оксидом кремния. Расплав застывает в хрупкую прозрачную массу — стекло. Состав стекла можно выразить формулой: Na2O · CaO · 6SiO2.

Рисунок 2. Цветное стекло

При этом существует несколько видов стекла: кварцевое, термостойкое, огнеупорное, оптическое и пр. Для получения цветного стекла в расплавленную смесь добавляют оксиды металлов различных цветов.


Стекло — аморфное вещество, при нагревании размягчается, и ему можно придать любую форму.

Рисунок 3. Оптическое волокно

Если оксид кальция заменить на оксид свинца (IV) PbO2, получится хрусталь. Он более прозрачен и сильно преломляет лучи света, а также издаёт звон.

 

Из чистейшего кварцевого стекла изготавливают оптическое волокно. Оно имеет прозрачную сердцевину, что препятствует проникновению света через боковую стенку волокна. Пучки оптических волокон используют для передачи телевизионных программ, телефонных разговоров и сигналов для компьютерной техники.

Теперь поговорим о керамике.

Керамика

В общем смысле керамика — изделия из обожжённой глины. К ним относят и керамическую облицовочную плитку, и керамическую посуду.

 

Глина представляет с собой смесь каолина и многих других веществ. Очень чистая глина каолин Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O применяется для изготовления фарфора. Для производства кирпичей используют глину, которая содержит много железа, оно придаёт кирпичам красную окраску.

Рисунок 4. Керамическая посуда

Изготовление керамических изделий включает три стадии:

 

формовку → сушку → обжиг.

 

Фарфор — керамическое изделие, изготовленное из белой глины со специальными добавками и отличающееся непористым строением. Предметы из тонкого фарфора могут немного пропускать свет.

 

Фаянс также представляет собой керамическое изделие. В отличие от фарфора, он непрозрачен и имеет пористую структуру. Из него изготавливают посуду, архитектурные детали и сантехнику.

Мы рассмотрели несколько областей силикатной промышленности, которая является неотъемлемой частью человеческой деятельности.


Контрольные вопросы

  1. Как получают цемент?
  2. Охарактеризуйте процесс получения стекла.
  3. Приведите примеры известных вам керамических изделий.


Предыдущий урок
Общая характеристика неметаллов
Неметаллы
Следующий урок
Общая характеристика элементов VIIA-группы — галогенов
Неметаллы
Урок подготовил(а)
teacher
Дмитрий Алексеевич
Учитель химии
Опыт работы: 10 лет
Поделиться:
  • Закон отражения света. Построение изображения в зеркалах

    Физика

  • Информационные ресурсы и сервисы Интернета

    Информатика

  • Строение текста

    Русский язык

Зарегистрируйся, чтобы присоединиться к обсуждению урока

Добавьте свой отзыв об уроке, войдя на платфому или зарегистрировавшись.

Отзывы об уроке:
Пока никто не оставил отзыв об этом уроке