Главная / Методические материалы / Преподавание химии
Внеклассное мероприятие по химии. Экскурсия в Музей силикатной промышленности
Автор(ы): Бондарь Анна Михайловна, зам. директора по воспитательной работе
Notice: Undefined variable: content in /home/area7ru/area7.ru/docs/metodic-material.php on line 278
Цели: - Познакомить учащихся с многообразием природных кремний кремния, сформировать представления о силикатной промышленности, о производстве керамического стекла и цемента в России.
- Показать применение соединений кремния для нужд человечества.
Оборудование: обширная выставка изделий из стекла, керамики, фотовыставки: “Поэзия стекла”, “Государственный Эрмитаж”, кодоскоп, рисунки, фотографии, план “Музея”, плакаты с изображением керамических игрушек и их росписью, глиняные игрушки подготовленные к покраске, акварельные краски.
Ход занятия
Добрый день, дорогие друзья! Мы рады приветствовать вас в залах нашего необычного музея. Возможно кто-то из вас удивится видя на выставке цемент и изделия из хрусталя, разные виды кирпича, фосфорную посуду, глиняные горшки и разноцветные игрушки-свистульки. Не удивляйтесь, все эти вещи объединяет то, что в состав их входят соединения химического элемента называемого кремний.
В природе кремний – второй по распространенности после кислорода химический элемент. 25% земной коры состоит из его соединений. Наиболее распространенным соединением кремния является его диоксид SiO2, другое его название – кремнезем. В природе он образует минерал кварц и его многие разновидности, такие как горный хрусталь, агат, яшма, халцедон. А также обыкновенный кварцевый песок, на котором мы любим загорать летом на пляже. Когда-то из кремния первобытные люди изготовляли орудия труда, но теперь в этом нет необходимости.
Второй тип природных соединений кремния – это силикаты. Среди них алюмосиликаты, содержащие алюминий, это гранит и различные виды глин.
Оксид кремния необходим для жизни растений и животных. Он предает прочность стеблям и защитным покровом животных. Благодаря ему тростники, камыши и хвощи стоят крепко, как штыки, острые листья осоки режут как ножи, стерня на скошенном поле колет как иголка.
“Мне кажется, мы отклонились от темы. Причем здесь тростники, камыши и панцири животных, и те предметы, которые окружают нас в этом музее?”
Все это просто в начале нашей беседы мы сказали о кварцевом песке и глинах, а те вещи, которые нас сегодня окружают, сделаны именно из этих природных соединений, а так как в их состав входит “кремний”, по латыни – “силициум”, то отрасль, которая занимается производством данных вещей называется силикатная промышленность (схема). Она занимается производством стекла, цемента, кирпичей, керамики.
Заглянем в первый зал музея. Здесь представлены изделия из стекла.
Тысячи лет известно человеку стекло. Долгое время его использовали в качестве украшений и драгоценных вещей. Но по-настоящему стекло стало полезно для всех, когда люди научились использовать его главное качество – прозрачность. Оказалось, что через него можно видеть. Главные компоненты для производства стекла: песок, содовая зола или поташ и известь, расплавленные вместе при высокой температуре. А так как все эти материалы широко распространены на Земле, секрет изготовления стекла мог быть обнаружен во многих странах. Согласно одной из существующих версий, честь открытия стекла принадлежит древним финикийцам. Команда какого-то корабля утверждает легенда, высадилась на берег реки в Сибири. Желая приготовить обед на огне, ни не нашли на берегу больших камней чтобы поставить на них горшок и использовали для этой цели большие куски селитра (соединения натрия) из груза корабля. От сильного жара селитра расплавилась соединилась с окружающим песком и потекла струей жидкого стекла (1).
Другой страной, где изготовление стекла был известно издревне, был Египет. Стеклянные бусы и амулеты находили в гробницах, которые относят к 7000 году до н.э. Египтяне обнаружили, что если прибавить к этой смеси кобальт, медь или марганец, то можно получить стекло глубокого, зеленого, пурпурного цвета. После 1200 года до н.э. египтяне научились отливать стекло в стеклянных формах, а вот трубка для выдувания стекла была не известна вплоть до начала христианской эры, когда ее изобрели финикийцы (2). Тонкое оконное стекло, впервые начали делать римляне, они делали это на форме из глины, но стекла были малых размеров и не были прозрачными. В средние века оконное стекло выдували, делали цилиндр, разрезали его вдоль и разглаживали лист (через эпидиоскоп). Расплавленную стеклянную массу можно выдувать, спрессовывать, прокатать. Одним из главных способов обработки стекла было выдувание. Оно и сейчас практикуется для изготовления специальной научной аппаратуры и высококачественных изделий1. А знаете ли вы, что окна стали стеклить только в XIV веке. Окно состояло из небольших листовых пластинок, которые соединялись с помощью свинцовых переплетов и все вместе вставляли в деревянную раму. Получались чудесные орнаменты.
Окно стоило очень дорого и не было обыкновенным предметом в доме. Оно было предметом роскоши. Его можно было подарить и записать в завещании (1).
Данные витражи были чудесными, позднее из стекла стали изготавливать мозаичные картины. В России создателями картин из мозаики стал Михаил Васильевич Ломоносов, он провел тысячи опытов, чтобы сделать стеклянные смальты различных цветов. К его творениям относится портрет Перта I и многие другие, которые находятся в музеях Санкт-Петербурга (фото через кодоскоп)
Обычное оконное стекло имеет состав, который можно выразить формулой Na2O * CaO * 6SiO2. Если оксид натрия заменить на другие оксиды, белый песок, получается стекло химически и термически устойчивые, хрусталь (3).
Современной промышленностью стекло производится и используется чрезвычайно широко. Стекло могут различать по составу, свойствам, областям применения. С полным основанием стекло можно назвать окном в мир. В Макромир, во Вселенную вглядываются стеклянные и зеркальные глаза телескопов. В Микромир населенный мельчайшими существами можно заглянуть в глазок микроскопа. Наша выставка стеклянных изделий подтверждает вышесказанное (1).
Прошу Вас пройти, а следующий зал нашего музея. Все экспонаты представленные на выставке получены именно из этого природного соединения содержащего кремний – из глины!
Самый обыкновенный кирпич – продукт обжига глины, его можно считать самым долговечным строительным материалом, так оно и есть: кирпич способен пережить гранит, известняк и даже железо. Знаете ли вы, что кирпич – ровесник цивилизации? Его изготовляли и использовали в строительстве еще в Древнем Египте. Кирпич имеет разную форму и цвет, прочность его зависит от разного качества глины, добавки песка и хорошей температура обжига (1).
Если есть кирпич, можно приступить к строительству, а прочность постройки зависит от качества цемента. В его состав входит кремний. Получают цемент спеканием глины и известняка в специальных вращающихся печах. Бетон известен уже около двух тысяч лет, он использовался при строительстве Колизея в I веке до н.э. если порошок цемента смешать с водой, то образуется цементное тесто, или, как называют строители “раствор”, который постепенно затвердевает. При добавлении к цементу песка или щебня в качестве наполнителя получают бетон. Прочность бетона возрастает, если в него вводится железный каркас, - получается железобетон, из которого готовят стеновые панели, блоки перекрытий, фермы, мосты и т.д. все это позволяет быстро и надежно взводить здания, строить города и поселки.
Приглашаем Вас в зал Керамики (схема). Керамика – общее название многочисленных материалов полученных при спекании глины и различными минеральными добавками. Кафель и фарфор – все это керамика. Вряд ли кто-то будет строить с тем, что современная наука и техника далеко обогнали достижения умерших цивилизаций. Но многое из того, что умели делать древние мастера остается загадкой до сих пор. Возраст древнеегипетского фаянса 7 тыс. лет. Основной материал, из которого изготовили фаянс, определил профессор Нобл из Нью-Йорка – это глиняная керамика, покрытая для гладкости и блеска окисью олова. (4). Обжиг керамических изделий позволил значительно увеличить их прочность.
Керамическое производство долгое время развивалось по двум направлениям, - строительная (кирпич, цемент) и керамика для быта (фарфор, фаянс). Керамические материалы сегодня переживают второе рождение. От гончарного круга до тончайшей аппаратуры и новых авиационных приборов – таков путь развития керамики (5).
Сегодня трудно представить, как можно обходиться без изделий из фарфора это чашки, тарелки, блюдца, вазы.
А 250 лет назад фарфорные изделия были в Европе величайшей редкостью т.к. привозились из Китая и стоили баснословных денег. В 1709 году в Европе был открыт секрет получения фарфора алхимиком Бетгером. Тогда же были построены первые фабрики. В 1744 году императрица Елизавета приказала барону Черкасову наладить производство фарфорной посуды в России. Очень быстро в окрестностях Петербурга был построен городок для мастеров. Все было готово, чтобы начать работу кроме одного – не было рецепта приготовления массы. Разгадать секрет фарфоровой массы поручили русскому ученому Дмитрию Виноградову. Дмитрий Иванович проделал несколько сотен опытов, пока в 1747 году не вывел формулу фарфорной массы. Барон Черкасов был щедро одарен императрицей, а про Виноградова все забыли, через несколько лет он умер в нищете.
Через несколько десятилетий в России уже существовало множество больших и малых мануфактур. Одна из знаменитых ...
ВНИМАНИЕ!
Текст просматриваемого вами методического материала урезан на треть (33%)!
Чтобы просматривать этот и другие тексты полностью, авторизуйтесь на сайте:
|
|
Добавлено: 2011.08.25 | Просмотров: 2066
При использовании материалов сайта, активная ссылка на AREA7.RU обязательна!
|
