Giáo án Hóa học Lớp 11 - Bài 23: Công nghiệp Silicat (Bản hay)

Công nghiệp Silicat I. Mục tiêu 1. Về kiến thức Biết thành phần, tính chất của thuỷ tinh, đồ gốm, xi măng. Biết phương pháp sản xuất các vật liệu thủy tinh, gốm, xi măng từ nguồn nguyên liệu tự nhiên 2. Về kĩ năng Phân biệt sơ lược các vật liệu thủy tinh, gốm, xi măng dựa vào thành phần và tính chất của chúng. Biết cách sử dụng và bảo quản các sản phẩm làm bằng các vật liệu thủy tinh, gốm, xi măng. 3. Về tình cảm, thái độ Biết yêu quí và bảo vệ nguồn tài nguyên thiên nhiên II. chuẩn bị HS sưu tầm các mẫu vật bằng thủy tinh, gốm, sứ. Giáo viên chuẩn bị: Các hình ảnh, tư liệu về các mẫu vật thủy tinh, gốm, sứ. Hình ảnh tư liệu về nhà máy sản xuất thủy tinh, sứ, sản xuất xi măng, lò sản xuất gốm sứ. Mô phỏng lò quay sản xuất Clanhke. III. Nội dung kiến thức và phương pháp dạy học Nội dung kiên thức Phương pháp I. Thủy tinh 1. Thành phần hóa học và tính chất của thủy tinh thông thường  - Thành phần hóa học: Na2O.CaO.6SiO2. - Tính chất: không có nhiệt độ nóng chảy nhất định. - ứng dụng : làm kính, chai, lọ... - Nguyên tắc sản xuất : nấu chảy hỗn hợp cát trắng, đá vôi (CaCO3) và sođa (Na2CO3) ở 14000C 2. Một số loại thủy tinh khác Thủy tinh kali Thủy tinh pha lê Thủy tinh thạch anh Thủy tinh màu Thành phần Tính chất ứng dụng Sản xuất II. Đồ gốm - Là vật liệu được chế tạo chủ yếu từ đất sét và cao lanh. - Phân loại : + gốm xây dựng + gốm kĩ thuật + gốm dân dụng 1. Gạch ngói - Thuộc loại gốm xây dựng. - Nguyên liệu: đất sét, cát. - Cách tiến hành: Tạo bột dẻo ị tạo hình ị sấy khô và nung ở 900 – 10000C. 2. Sành sứ a. Sành - Là vật liệu cứng, gõ kêu, màu xám hoặc nâu. - Nguyên liệu: đất sét - Nguyên tắc sản xuất: nung đất sét ở 1200 – 13000C . b. Sứ - Là vật liệu cứng, xốp, màu trắng, gõ kêu. - Nguyên liệu: cao lanh, fenspat, thạch anh và một số oxit kim loại. - Nguyên tắc sản xuất: nung ở 10000Cị tráng men, trang trí ị nung ở 1400 – 14500C. III. Xi măng 1. Thành phần hóa học và cách sản xuất xi măng - Là nguyên liệu kết dính trong xây dựng. - Quan trọng và thông dụng nhất là xi măng Pooclăng. - Thành phần: canxi silicat 3CaO.SiO2 và canxi aliminat 3CaO.Al2O3. - Nguyên tắc sản xuất : +Nghiền nhỏ, trộn hỗn hợp (đá vôi, đất sét và quặng sắt, nước) ị dạng bùn. +Nung hỗn hợp trong lò quay hoặc lò đứng (1400 – 15000C) ị clanhke rắn. +Nghiền clanhke với thạch cao (5%)ị xi măng. 2. Quá trình đông cứng của xi măng Các hợp chất có trong xi măng kết hợp với nước ị những tinh thể hiđrat đan xen vào nhau thành khối cứng và bền ị trong quá trình xi măng đông cứng phải tưới nước. - Nhà máy sản xuất: Hoàng Thạch, Chinfon, Bỉm Sơn, Hà Tiên Học sinh trình diễn mẫu vật thủy tinh đã sưu tầm. HS nghiên cứu SGK và cho biết thành phần hóa học của thủy tinh ? HS nghiên cứu SGK và điền vào ô trống. Học sinh trình diễn mẫu vật đồ gốm đã sưu tầm. GV cho HS xem hình ảnh làng gốm bát tràng và một số sản phẩm. HS nghiên cứu SGK cho biết : đồ gốm là gì? được chia thành mấy loại ? những mẫu vật mà em sưu tầm thuộc loại nào? HS nghiên cứu SGK và cho biết : gạch và ngói thuộc loại đồ gốm nào? Chúng được sản xuất như thế nào? Hãy kể tên một số loại gạch ngói mà em biết. HS nghiên cứu SGK và cho biết : sành sứ được sản xuất như thế nào? Sành khác sứ như thế nào? Kể tên một số đồ vật làm bằng sành, sứ mà em biết? - GV cho HS xem hình ảnh các công đoạn và hình ảnh lò nung. HS nghiên cứu SGK - Cho HS xem mô phỏng lò quay sản xuất clanhke - Cho HS xem ảnh chụp nhà máy xi măng ở việt nam (Bút Sơn, Bỉm Sơn....) III. Sơ lược về công nghiệp Silicat 1. Sản xuất đồ gốm, sứ - Đồ gốm gồm : gạch ngói, gạch chịu lửa và sành, sứ a. Nguyên liệu: Đất sét, thạch anh, fenspat, chất đốt b) Các công đoạn chính: - Tạo bột dẻo ị tạo hình ị sấy khô - Nung các đồ vật trong lò ở nhiệt độ cao thích hợp. c) Cơ sở sản xuất Bát Tràng (Hà Nội). Hải Dương, Đồng Nai, Sông Bé 2. Sản xuất xi măng - Là nguyên liệu kết dính trong xây dựng. - Thành phần: canxi silicat và canxi aluminat. a) Nguyên liệu sx chính: Đất sét, đá vôi, cát b) Các công đoạn chính: - Nghiền nhỏ, trộn hỗn hợp (đá vôi, đất sét và quặng sắt, nước) ị dạng bùn - Nung hỗn hợp trong lò quay hoặc lò đứng (1400 – 15000C) ị clanhke rắn. - Nghiền clanhke với thạch cao (5%)ị xi măng. 3. Sản xuất thủy tinh Thành phần chính : Na2SiO3, CaSiO3. a) Nguyên liệu chính: Cát thạch anh (cát trắng), vôi và sôđa (Na2CO3). b) Các công đoạn chính: - Trộn hỗn hợp cát, đá vôi, sôđa theo tỉ lệ thích hợp. - Nung hỗn hợp trong lò nung ở khoảng 9000C thành thủy tinh ở dạng nhão. - Làm nguội từ từ được thủy tinh dẻo, ép thổi thủy tinh dẻo thành các đồ vật. CaO + SiO2 CaSiO3 Na2CO3 + SiO2 Na2SiO3 + CO2 c) Các cơ sở sản xuất chính: Hải Phòng, Hà Nội, Bắc Ninh, Đà Nẵng, Thành phố Hồ Chí Minh Kết luận: 1. Silic là nguyên tố có nhiều trong vỏ Trái đất. 2. Silic là phi kim yếu. Các hợp chất của silic như SiO2 (cát trắng), muối silicat là những nguyên liệu để sản xuất đồ gốm, thủy tinh, xi măng Học sinh trình diễn mẫu vật đã sưu tầm (hoặc GV cho xem một số hình ảnh) - GV cho HS xem hình ảnh các công đoạn - Hình ảnh lò nung - Cho HS xem hình ảnh làng gốm bát tràng và một số sản phẩm - Cho HS xem ảnh chụp nhà máy xi măng ở việt nam (Bút Sơn, Bỉm Sơn....) - Cho HS xem mô phỏng lò quay sản xuất clanhke - Cho HS xem hình ảnh một số đồ vật bằng thủy tinh