Цели урока:
- Дать понятие о силикатной промышленности, о производстве керамики, стекла, цемента.
- Показать применение этих материалов в народном хозяйстве.
- Познакомить с предприятиями силикатной промышленности Челябинской области.
- Познакомить с учебными заведениями готовящими специалистов для предприятий данной отрасли.
- Познакомить учащихся с влиянием силикатной промышленности на окруж. среду и челове ка.
- Продолжить формирование логического мышления (умения анализировать, сравнивать, делать выводы)
Оборудование: компьютер с мультимедийным проектором, раздаточный материал на парту «Сырьё для силикатной промышленности», таблица для заполнения на каждого ученика (Приложение 8), выставка изделий силикатной промышленности, физическая карта Челябинской области, ЦОРы по химии.
ХОД УРОКА
I. Оргмомент
II. Изучение нового материала
1. Общее понятие силикатной промышленности.
Природные силикаты
На прошлом уроке мы с вами отметили, что после кислорода, кремний самый распространенный элемент на Земле. Но встречается он только в связанном состоянии. Массивные горные породы (граниты, гнейсы, базальты) состоят из различных соединений крем ния с кислородом и металлами. При разрушении горных пород образуются песок и глина из которых, в свою очередь, получаются твердые горные породы: песчаники и глинистые сланцы. Таким образом, соединения кремния образуют толщу наружной оболочки Земли. Имея такое большое разнообразие соединений кремния, человек постоянно сталкивается с ними, использует в своей деятельности. Я держу в руках сборник загадок. Их здесь мно го, и поэтому хочу предложить вам следующие:
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)
Все названные вами предметы и материалы несут в себе химический смысл и имеют общие особенности: в их состав обязательно входят соединения кремния – элемента, считающегося царем мертвой природы.
Тема нашего урока – «Силикатная
промышленность»
Цели нашего урока: (Слайд 2, Приложение
1)
Силикатная промышленность – это
отрасль промышленности занимающаяся
переработкой природных соединений
кремния.(Слайд 3, Приложение 1)
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. (Слайд 4, Приложение 1)
А сейчас мы с вами познакомимся с тем, как же на
современном этапе обстоят дела в
переработке природных соединений кремния.
К силикатной промышленности относится
производство стекла, керамики и цемента.
(слайд 5, Приложение 1)
2. Отрасли силикатной промышленности
Наш урок сегодня пройдет не совсем обычно. Это
будет урок-презентация.
Мы с вами заранее разбились на группы. Каждая
группа получила задание представить свою
отрасль в силикатной промышленности.
Прежде чем предоставить слово ребятам. Я хочу
дать всем задание: Когда ребята будут выступать
их надо внимательно слушать и заполнять
предложенную вам таблицу. В конце урока мы
проверим эти таблицы.
По ходу урока учащиеся должны заполнить таблицу:
| Отрасль сил. промышленности | Сырьё | Уравнения хим.реакций: | Виды изделий | Область применения |
Первым мы предоставим слово ребятам
занимающимся «Керамикой».
Дополнение учителя после выступления ребят:
В презентации ребята говорят о Южноуральском
фарфоровом заводе. Но уже несколько лет как
данный завод не существует. Сейчас он является
называется: Южноуральский керамический завод
филиал ЗАО «Боромист». Это предприятие
специализируется на вы пуске теплоизоляционных
фасонных изделий для металлургической
промышленности и энергетики.
24.06.2005. в г. Копейске состоялось торжественное
начало строительства завода американской
компании Carbo Ceramics Inc. по производству
керамического пропанта для нефтяной и газовой
промышленности.
А теперь слово ребятам занимающимся
«Цементом».
Дополнение учителя после выступления ребят:
По данным информационно-аналитического
агентства Урал Бизнес Консалтинг Челябинская
область среди субьектов Российской федерации
занимает: 7-е место по производству ж/б
конструкций, 11-е место по производству цемента,
13-е по производству строительного кирпича.
В Челябинской области производится 43% цемента,
выпускаемого в УрФО, 40% шифера. Мощности по
производству цемента составляют 4 млн тон, около
70% цемента выво зится за пределы области.
По словам Зам. губернатора Владимира Дятлова: В
2007г предприятия области выпустили 3,1 млн тон
цемента, из них 1,6 млн.т – Коркинский завод.
(Слайд 6, Приложение 1)
Сейчас слово ребятам занимающимся стеклом.
Мы поблагодарим ребят за сообщения.
А теперь давайте посмотрим на доску и проверим
правильно ли вы заполнили таблицу. (Слайд 7, Приложение 1)
Влияние силикатной промышленности на природу
(Слайд 8, Приложение 1)
Силикатная промышленность – это все же промышленность и она как любая другая оказывает влияние на окружающую среду.
Главные воздействия на окружающую среду при производстве цемента связанны со следующими факторами:
- Пыль (выбросы из дымовых труб и быстроиспаряющиеся компоненты)
- Газообразные выбросы в атмосферу (NOx, SO2, CO2, VOC, другие)
- Другие выбросы (шум и колебания, запах, техническая вода, отходы производства и т.д.)
- Потребление ресурсов (энергия, сырье)
(Слайд 9, Приложение 1)
Пыль
Исторически, выбросы пыли (особенно от печей),
как загрязняющий окружающую среду фактор
цементного производства, вызывают наибольшее
беспокойство.
В основном причиной выбросов пыли являются
сырьевые заводы, печи для обжига, клинкерные
холодильники, цементные мельницы. Поскольку
химический и минералогический состав цементной
пыли подобен природному камню, ее воздействие на
здоровье человека считается вредным, но не
токсичным. . Повышенная концентрация кремне
зема в воздухе вызывает силикоз. Появляется
одышка, боли, кашель, т. к. кремнезем в дыхательных
путях превращается в кремниевую кислоту.
Предохранительные меры: Герметизация
оборудования, снижение отходов до 99 % и экономное
расходование про дукции. Интересен подсчет, если
на дне вагона остается слой цемента 0,5 см, то
потери составляют 150 кг.
Все работники снабжаются респираторами или
ватно-марлевыми повязками.
Многие производства, в том числе и цементные
связаны с сильным шумом. На нашем заводе
грохочущие цеха: сырьевой, цементный. Постоянный
шум вызывает снижение эластичности барабанной
перепонки, в результате возникает
профессиональная глухота.
Профилактические меры: агрегаты в цехах
устанавливаются на резиновые и амортизирующие
подставки, рабочим выдаются наушники-бируши, на
территории завода высаживаются деревья, которые
заглушают шум.
Выделение газов в атмосферу
Газообразные выделения от системы печей,
выбрасываемые в атмосферу, являются проблемой
номер один в борьбе с загрязнением окружающей
среды при производстве цемента сегодня.
Основные газы, которые выбрасываются в атмосферу
это – NO2 и SO2. Другие менее вредные
соединения – это летучие органические
соединения, CO, аммиак, HCl, и тяжелые металлы.
При производстве стекла, в результате обжига
выделяется большое количество углекис лого газа,
оксида углерода 2, которые вызывают загрязнение
окружающей среды. Углекислый газ относят к
«парниковым газам» (уменьшает тепловое
излучение Земли). Кроме того, увеличение его
концентрации в атмосфере может привести к
интенсивному оса ждению на дне океана карбонатов
кальция и магния, к снижению фотосинтеза (при из
бытке углекислого газа, он становится
ингибитором этого процесса).
Хотя углекислый газ в небольших концентрациях не
является ядовитым и вредным для человека,
следует отметить, что при высоких концентрациях
СО2 наблюдается его нега тивное
воздействие на человеческий организм
ПДК для углекислого газа, в отличие от других
вредных веществ, обычно указывают не в мг/м3
, а в л/м3 . В некоторой литературе
концентрацию СО2 указывают в процентах по
объему. Учитывая, что 1 м3 равен 1000 л, 1 л/м3
равен 0,1% по объему или 1,9 г/м3. Значения ПДК
для СО2 составляют от 0,7 л/м3 для
больниц до 2 л/м3 для магазинов и и.д. В табл.
3 указано влияние повышенных концентраций
СО2 на человеческий организм. Для удобства
значения приводятся в г/м3.
Т.о. развитие химического производства вызывает загрязнение атмосферы, вызывает нарушение естественного круговорота веществ.
Основные специальности на предприятиях силикатной промышленности
Ребята показали нам предприятия Челябинской
области. Все эти предприятия достаточно большие,
работающих более 100 человек. Основным
специальностям на этих предприятиях обучают на
месте без отрыва от производства.
На цементных заводах: машинист вращающейся печи,
машинист цементных мельниц, машинист сырьевых
мельниц.
На Южноуральском керамическом заводе: формовщик
огнеупорных изделий, дробильщик, просевщик.
На Копейском кирпичном заводе: рабочий формовки,
рабочий обжига.
На всех этих предприятиях существует
вспомогательное производство. Там работают:
слесари-ремонтники, электромонтеры,
электрогазосварщики, водители, токари. На эти
профессии набирают специалистов со специальным
образованием. Получить данные специальности
можно в учебных заведениях нашей области.
Все учебные заведения нашей области есть в
справочнике.
Специальности связанные с нашей темой.
Южно-Уральский государственный университет:
– Производство строительных материалов, изделий
и конструкций,
– Конструирование и производство изделий из
композитных материалов.
Профессиональное училище №64 г.Челябинска:
– Ювелир,
– Витражист,
– Печник.
Челябинское художественное училище:
– Художественная керамика,
– Скульптура.
(Слайд 10, Приложение 1)
III. Доиашнее задание: §30, до конца; записи в таблице.
IV. Закрепление
Вывод:
Сегодня на уроке мы познакомились с химическим производством на примере получения стекла, керамики и цемента, познакомились с основными загрязнителями окружаю щей среды и профилактическими мерами.
Нетрудно понять, что в будущем применение силикатов станет еще большим. Металлов в земной коре не так уж много. Углерод, который служит основой органических полиме ров и пластмасс, составляет всего лишь 0,1% земной коры по массе. Производство древесины ограничено скоростью прироста леса. А использование силикатов практически не ограничено ничем. По силикатному сырью, можно сказать, мы ходим.
Сосед углерода привык к работе,
Замену ему нигде не найдете.
Если бы этот пропал элемент,
Где бы мы взяли кирпич и цемент,
Чем бы стеклили окно, и куда
Делись бы кварц, и фарфор, и слюда?
Пляжи песчаные, толщи подземные –
Где бы все это было без кремния?
(Слайд 11, Приложение 1)
Впрочем, о силикатах можно говорить бесконечно. Сведений о них так много, что химия силикатов давно выделилась в большую самостоятельную отрасль химического знания.