Giáo án điện tử chuyên đề Hoá học 12 cánh diều Bài 4: Tìm hiểu về công nghiệp silicate

THÂN MẾN CHÀO CÁC EM

HỌC SINH ĐẾN VỚI BÀI HỌC MỚI

KHỞI ĐỘNG

Hàng ngang 1:Ngành thực hiện các hoạt động thiết kế và thi công cơ sở hạ tầng, công trình, nhà ở.

Hàng ngang 2:Tên một loại chất kết dính thủy lực, được dùng làm vật liệu xây dựng.

Hàng ngang 3:Tên loại cát có thành phần chính là SiO2, còn gọi là cát thạch anh.

Hàng ngang 4:Tên loại đồ dùng để đựng cơm và thức ăn của người Việt.

Hàng ngang 5:Tên loại hợp chất tạo bởi một nguyên tố oxygen.

Hàng ngang 6:Tên loại vật liệu trong suốt, tương đối cứng nhưng giòn và dễ vỡ.

BÀI 4:

TÌM HIỂU VỀ CÔNG NGHIỆP SILICATE

NỘI DUNG BÀI HỌC

04

Đồ gốm

03

Xi măng

02

Thủy tinh

01

Công nghiệp silicate

I. CÔNG NGHIỆP SILICATE

1. Khái quát về công nghiệp silicate

Ngành công nghiệp silicate là gì?

Ngành công nghiệp silicate: ngành sản xuất thủy tinh, xi măng, gốm, sứ từ nguyên liệu chứa khoáng vật silicate và một số nguyên liệu khác.

Bát sứ

Đĩa sứ

Cốc thủy tinh

Bình hoa

Câu hỏi 1: Hãy kể một số đồ dùng, dụng cụ được tạo từ nguyên liệu chính là đất sét hoặc cát.

Quan sát hình ảnh một số nguyên liệu chính của ngành công nghiệp silicate.

Đặc điểm của mỗi nguyên liệu chính của ngành công nghiệp silicate là gì?

• Đất sét: mềm, dẻo, chứa nhiều loại khoáng vật silicate, lẫn rất ít chất hữu cơ. Loại đất sét thường được sử dụng là cao lanh (đất sét trắng, tạo bởi khoáng vật kaolinite)

Đất sét

Cao lanh

Đặc điểm của mỗi nguyên liệu chính của ngành công nghiệp silicate là gì?

• Cát trắng: cát có hàm lượng khoáng vật thạch anh (thành phần chính là SiO2) cao hơn cát màu.

Đặc điểm của mỗi nguyên liệu chính của ngành công nghiệp silicate là gì?

• Đá vôi: đá chứa khoáng vật calcite (thành phần chính là CaCO3).

II.

THỦY TINH

1. Thành phần hóa học và tính chất cơ bản của thủy tinh

Thành phần hóa học của thủy tinh là gì?

Thành phần hóa học

Thành phần hóa học: hỗn hợp sodium silicate, calcium silicate và silicon dioxide.

TRẢ LỜI

• Khi đun nóng, thủy tinh mềm dần rồi mới nóng chảy do khi giảm dần nhiệt độ, thủy tinh lỏng chuyển sang dạng mềm trước khi hóa rắn ⇒ Ứng dụng: tạo đồ dụng, dụng cụ có hình dạng khác nhau từ thủy tinh.

Quá trình tạo hình cho các sản phẩm thủy tinh dựa trên tính chất vật lí nào của nó?

TRẢ LỜI

• Tính chất: chất rắn không màu, trong suốt, giòn, dễ vỡ dưới tác động của lực hay nhiệt, không bị oxi hóa, không cháy, không hút ẩm, bền trong môi trường acid (trừ hydrofluoric acid).

Quá trình tạo hình cho các sản phẩm thủy tinh dựa trên tính chất vật lí nào của nó?

Câu hỏi 2: Vì sao người ta thường dùng chai, lọ bằng thủy tinh để đựng hóa chất hoặc một số loại gia vị?

Vì thủy tinh không bị oxi hóa, không cháy, không hút ẩm, bền trong môi trường acid (trừ hydrofluoric acid).

Trình bày về quy trình sản xuất thủy tinh thông thường.

Nguyên liệu

Cát trắng, đá vôi, soda.

Các công đoạn sản xuất thủy tinh thông thường:

Nghiền, phối trộn hỗn hợp nguyên liệu.

Nung hỗn hợp nguyên liệu đến nóng chảy ở khoảng 1400oC.

Làm nguội thủy tinh nóng chảy kết hợp thổi, uống hoặc cán, ép để tạo hình sản phẩm.

III. XI MĂNG

III. XI MĂNG

Quan sát hình ảnh

Thành phần hóa học của xi măng là gì.

Thành phần

2CaO.SiO2

3CaO.Al2O3

3CaO.SiO2

Quan sát hình ảnh

Xi măng có tính chất cơ bản gì?

• Có dạng bột mịn, màu lục xám, dễ hút ẩm.
• Khi trộn với nước, xi măng sẽ đông cứng sau vài giờ ⇒ Ứng dụng: Làm vật liệu kết dính trong xây dựng bằng cách trộn với cát, nước,….

TRẢ LỜI

Vì sao xi măng cần được bảo quản trong bao bì chống thấm?

Xi măng cần được bảo quản trong bao bì chống thấm vì khi bị ẩm hoặc thấm nước xi măng sẽ đông cứng lại, không thể sử dụng được nữa.

Hãy tìm hiểu và trình bày các công đoạn trong quy trình sản xuất xi măng.

• Nguyên liệu: Đá vôi, đất sét, quặng sắt, thạch cao, chất phụ gia.
• Các công đoạn trong quy trình sản xuất xi măng Portland:
• Nghiền hỗn hợp nguyên liệu gồm đá vôi, đất sét, quặng sắt.
• Nung hỗn hợp nguyên liệu trong lò ở nhiệt độ khoảng 1400oC – 1600oC thu được clinker.
• Nghiền clinker rồi trộn với bột thạch cao và chất phụ gia khác để thu được xi măng Portland màu xám.
• Vai trò của thạch cao: Tránh sự đông cứng quá nhanh của xi măng.

Luyện tập 2: Cho biết công thức hóa học của các hợp chất là thành phần chính trong thạch cao và trong khoáng vật hematite.

• Hợp chất là thành phần chính trong thạch cao: CaSO4
• Hợp chất là thành phần chính trong khoáng vật hematite: Fe2O3.

Câu hỏi 4: Công đoạn nào của quá trình sản xuất xi măng dễ gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của người công nhân? Giải thích.

Công đoạn: “Nghiền clinker rồi trộn với bột thạch cao và một số chất phụ gia khác để thu được xi măng Portland màu xám” dễ gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ của người công nhân do công đoạn này phát sinh nhiều bụi mịn.

IV. GỐM

Kể tên một số loại đồ gốm phổ biến.

Nhóm 1: Tìm hiểu và cho biết thành phần hóa học, tính chất và các công đoạn sản xuất gạch, ngói.

Nhóm 2: Tìm hiểu và cho biết thành phần hóa học, tính chất và các công đoạn sản xuất sành.

Nhóm 3: Tìm hiểu và cho biết thành phần hóa học, tính chất và các công đoạn sản xuất sứ.

THẢO LUẬN NHÓM

1. Gạch ngói

Thành phần hóa học

Tính chất

Sản xuất

Thành phần chính: hỗn hợp hợp chất của silicon, nhôm, sắt, calcium.

• Có màu đỏ gạch đến nâu do chứa oxide của sắt.
• Xốp, ít thấm nước, bền với các chất trong môi trường tự nhiên, chịu được nhiệt độ cao ⇒ Phù hợp để làm vật liệu xây dựng, vật liệu lợp mái các công trình xây dựng.
• Nguyên liệu: Đất sét và cát.
• Quy trình:
• Nhào hỗn hợp đất sét, cát và nước thành khối dẻo, tạo hình, làm khô bằng cách sấy hoặc phơi.
• Nung đồ vật được làm khô trong lò ở khoảng 900oC – 1000oC. Để nguội, thu sản phẩm.

2. Sành

Thành phần hóa học

Tính chất

Sản xuất

Thành phần chính: hỗn hợp hợp chất của oxygen, silicon, nhôm, sắt, calcium và một số kim loại khác.

• Có màu đỏ gạch đến nâu do chứa oxide của sắt.
• Xốp, ít thấm nước, bền với các chất trong môi trường tự nhiên, chịu được nhiệt độ cao ⇒ Phù hợp để làm vật liệu xây dựng, vật liệu lợp mái các công trình xây dựng.
• Nguyên liệu: Đất sét và cát.
• Quy trình:
• Nhào hỗn hợp đất sét, cát và nước thành khối dẻo, tạo hình, làm khô bằng cách sấy hoặc phơi.
• Nung đồ vật được làm khô trong lò ở khoảng 900oC – 1000oC. Để nguội, thu sản phẩm.

3. Sứ

Thành phần hóa học

Tính chất

Sản xuất

Thành phần chính: hỗn hợp hợp chất của oxygen, silicon, nhôm, calcium và một số kim loại khác.

• Có màu sắc khác nhau tùy thuộc vào loại men sử dụng và nhiệt độ nung.
• Cứng, xốp, không thấm nước, bền với hóa chất.
• Nguyên liệu: Cao lanh, thạch anh, bột tràng thạch, men.
• Quy trình:
• Nhào hỗn hợp gồm cao lanh, thạch anh, bột tràng thạch với nước thành khối dẻo, tạo hình đồ vật, phơi hoặc sấy khô.
• Nung đồ vật đã được làm khô trong lò ở khoảng 1000oC – 1400oC rồi đưa về nhiệt độ thường.
• Tráng men và trang trí (nếu có) đối với đồ vật.
• Nung đồ vật sau khi đã tráng men (và trang trí) ở nhiệt độ khoảng 1400oC – 1450oC. Để nguội và thu sản phẩm.

3. Sứ

Thành phần hóa học

Tính chất

Sản xuất

• Cách phân biệt sành và sứ:

PHIẾU BÀI TẬP

CÔNG NGHIỆP SILICATE – ĐỒ GỐM

--------------- Còn tiếp ---------------