Bài 18. Công nghiệp silicat

C«ng nghiÖp silicat Thñy tinh §å gèm Xi m¨ng Thủy tinh 1.Thành phần hóa học và tính chất của thủy tinh - Thành phần chính gồm: Na 2 SiO 3 , CaSiO 3 - Thành phần hóa học: Na 2 O.CaO.6SiO 2 Thành phần hóa học: Sản xuất thủy tinh: - Nguyên liệu chính: SiO 2 (cát trắng), CaCO 3 , Na 2 CO 3 - Các công đoạn chính: Hỗn hợp: SiO 2 , CaCO 3 , Na 2 CO 3 Thủy tinh nhão Nấu chảy ở 1400 o C Thủy tinh dẻo Làm nguội từ từ Các đồ vật ép, thổi - Các cơ sở sản xuất chính: Hải Phòng, Hà Nội, Bắc Ninh, Đà Nẵng, TP. Hồ Chí Minh Tính chất: - Các PƯHH xảy ra: Na 2 CO 3 + SiO 2 Na 2 SiO 3 + CO 2 CaCO 3 + SiO 2 CaCO 3 + CO 2 Là chất vô định hình, không có nhiệt độ nóng chảy xác định ứng dụng: dùng làm cửa kính, chai, lọ 2. Một số loại thủy tinh Thủy tinh thông thường: Na 2 SiO 3 , CaSiO 3 Thủy tinh kali: - Thành phần chính: K 2 SiO 3 , CaSiO 3 - Tính chất: Nhiệt độ hóa mềm và nhiệt độ nóng chảy cao hơn - ứng dụng: dùng làm dụng cụ PTN Thủy tinh pha lê: - Thành phần chính: K 2 SiO 3 , PbSiO 3 - Tính chất: dễ nóng chảy và trong suốt Thủy tinh thạch anh: - Thành phần chính: SiO 2 - Tính chất: Nhiệt độ hóa mềm cao, hệ số nở nhiệt rất nhỏ - ứng dụng: dùng làm lăng kính, thấu kính, đồ trang sức SiO 2 Thủy tinh màu: cho thêm oxit của một số kim loại Thí dụ: - Cr 2 O 3 : thủy tinh màu lục - CoO : thủy tinh màu xanh nước biển §å gèm - Nguyªn liÖu chÝnh: ®Êt sÐt vµ cao lanh - C¸c c«ng ®o¹n chÝnh: §Êt sÐt, cao lanh Khèi dÎo Nhµo víi H 2 O T¹o h×nh, sÊy kh« C¸c ®å vËt Nung ë nhiÖt ®é cao §å gèm C¸c lo¹i gèm 1. G¹ch vµ ngãi §Êt sÐt th­êng, mét Ýt c¸t Nhµo víi H 2 O Khèi dÎo T¹o h×nh, sÊy kh« G¹ch, ngãi méc Nung ë 900 -1000 o C G¹ch, ngãi 2. G¹ch chÞu löa:  C«ng dông: lãt lß cèc, lß thñy tinh, lß luyÖn thÐp…  ph©n lo¹i: g¹ch ®inat vµ g¹ch samèt - G¹ch ®inat: Phèi liÖu gåm: 93-96% SiO 2 , 4-7% CaO vµ ®Êt sÐt - G¹ch samèt: (50-54% SiO 2 , 42-50% Al 2 O 3 ) Phèi liÖu gåm: bét samèt (®Êt sÐt nung ë nhiÖt ®é rÊt cao, nghiÒn nhá) trén víi ®Êt sÐt vµ n­íc  NhiÖt ®é nung phèi liªu: kho¶ng 1300-1400 o C 3. Sành, sứ và men Sành: - Là vật liệu cứng, có màu xám, vàng hoặc nâu, gõ kêu, rất bền với hóa chất. - Được làm từ đất sét nung ở 1200-1300 o C - Mặt ngoài là lớp men muối mỏng tạo nên do NaCl nóng chảy khi cho vào lò nung. [...]... Pooclăng Thành phần chính gồm: Ca3SiO5 (hoặc 3CaO.SiO2), Ca2SiO4 (hoặc 2CaO.SiO2), Ca3(AlO3)2 (hoặc 3CaO.Al2O3) Sản xuất xi măng: Nguyên liệu chính: đất sét, đá vôi, cát Nhà máy xi măng Bỉm sơn Các công đoạn chính trong sản xuất xi măng Đá vôi, đất sét Nghiền nhỏ, trộn với cát và H2O Bùn Nung ở 1300oC 1400oC Clanhke rắn Để nguội, rồi nghiền cùng với chất phụ gia Xi măng Lò quay sản xuất clanhkeCông nghiệp silicat Công nghiệp silicat Sản xuất thủy tinh Sản xuất đồ gốm Sản xuất xi măng I Thủy tinh 1.Thành phần, tính chất hóa học -Thủy tinh thông thường: hỗn hợp ,Ca , công   thức gần : Phản ứng sản xuất thủy tinh: - Thủy tinh chất vô định hình: + Không có thành phần cố định, cấu trúc đặn  không vỡ theo bề dọc tinh thể mà vỡ theo mặt hình tròn, cạnh sắc nhọn + Dãn nở nhiều thay đổi nhiệt độ  dễ nứt + Không có nhiệt độ nóng chảy định: đun nóng, mềm dần chảy  dễ dàng tạo nên hình dạng thủy tinh MộT số loại thủy tinh Ngoài thủy tinh thông thường, có nhiều loại thủy tinh khác với thành phần hóa học công dụng khác - Thủy tinh Kali: Có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ hóa mềm cao Thủy tinh pha lê - Chứa nhiều chì oxit.Dễ nóng chảy suốt Thủy tinh chừa nhiều chì có số khúc xạ cao dùng làm trang sức, thấu kính, lăng kính,… Thủy tinh thạch anh -Có nhiệt độ hóa mềm cao, có hệ số nở nhiệt nhỏ nên không bị nứt nóng lạnh đột ngột - Được sản xuất cách nấu chảy silic đioxit tinh khiết Muốn cho thủy tinh có màu sắc khác nhau, người ta cho vào nguyên liệu số oxit kim loại   Thủy tinh lục ( Thủy tinh lam (CoO) QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT THỦY TINH   Thủy tinh tím( ii.SẢN XUẤT ĐỒ GỐM - Đồ gốm vật liệu chế tạo chủ yếu từ đất sét cao lanh Được phân loại dựa theo công dụng Gạch ngói: - Thuộc loại gốm xây dựng Gạch chịu lửa: ― Hai loại chính: gạch dinat gạch samot ― Thường dùng để lót lò cao, lò luyện thép, lò nấu thủy tinh,… ― Sản xuất : sgk Gạch samot  Gạch dinat 3.sành, sứ, men a) -) -) Sành : đất sét nung nhiệt độ khoảng 1200-1300 Tính chất: cứng, gõ kêu, màu nâu xám Được phủ lớp men mỏng mặt để có độ bóng không bị thấm nước b) Sứ: -) -) -) Tính chất: cứng, xốp, màu trắng, gõ kêu Sản xuất: sgk Có nhiều loại: sứ dân dụng, sứ kĩ thuật c) Men: - Thành phần: loại silicat dễ nóng chảy - Dùng phủ lên bề mặt sành, sứ,… sau đem nung để biến thành lớp thủy tinh phủ kín bề mặt sản phẩm gỐm bát tràng Tượng Chí Phèo, Thị Nở [Nghệ thuật làm gốm] [Công nghệ sản xuất gốm sứ] III.Xi măng a) Thành phần hóa học phương pháp sản  xuất: Thành phần: Xi măng thuộc loại vật liệu kết dính, dùng xây dựng Xi măng Portland: chất bột mịn, màu lục xám, thành phần : 3CaO b) Sản xuất:sgk 2.Quá trình đông cứng xi măng ―Quá trình đông cứng xi măng chủ yếu là sự kết hợp hợp chất có xi măng với nước, tạo nên tinh thể hidrat đan xen thành khối cứng bền 2CaO.Si 3CaO.Al - Hiện nay, người ta sản xuất loại xi măng có tính khác nhau: xi măng chịu axit, xi măng chịu nước biển,…                                                                                    !"!#$%&'  !"!#$%&' ()"%*+&',, ()"%*+&',, *-,.!&% *-,.!&% . .            !" #  $%  !" #  $% &'  (" )*( &'  (" )*(   +,  -./   +,  -./ 01203  (4562%7  8 01203  (4562%7  8 569  :; 569  :;   3    :      3    :       /,,0'!12/0 /,,0'!12/0 34#5- 4#%6%*1 34#5- 4#%6%*1 '!7%*89!:8.0;.!% '!7%*89!:8.0;.!% *89!!%3,<=! *89!!%3,<=! ,/>?%@= ,/>?%@= 9;A/.!@7!B-C,! 9;A/.!@7!B-C,! %?!%BD"E,F=, %?!%BD"E,F=, <*G"H9>? <*G"H9>?   <5  (      = <5  (      = >&',?@ = >&',?@ = 01(4'2?A.9B,? 01(4'2?A.9B,? !5C5DEF8" !5C5DEF8" (G6),?5@"20"H'8012I (G6),?5@"20"H'8012I ,J'A:K:LMNO2?AP ,J'A:K:LMNO2?AP "'A"'QR9STOUN3, "'A"'QR9STOUN3, 09V3!"(#@  09V3!"(#@  W    97    = W    97    = PA9S'.20" PA9S'.20" " 9S@ 0 HK '9AX0 " 9S@ 0 HK '9AX0 A.%:LW" .9S':Y2Z :Y9VA[ A.%:LW" .9S':Y2Z :Y9VA[ &A'JX0=8J898\ &A'JX0=8J898\ 9S'5:]^5R8201_.!:Z BÀI 23. CÔNG NGHIỆP SILICAT 1. Nghiền thủy tinh loại thường thành bột , rồi cho vào nước đã có vài giọt phenolphtalein , thì nước sẽ có màu hồng . Giải thích và viết phương trình hóa học của phản ứng . 2. Một loại thủy tinh chứa 13,0% Na 2 O ; 11,7% CaO và 75,3% SiO 2 về khối lượng . Thành phần của loại thủy tinh này biểu diễn dưới dạng các oxit là A. 2Na 2 O.CaO.6SiO 2 B. 2Na 2 O.6CaO.SiO 2 C. Na 2 O.CaO.6SiO 2 D. Na 2 O.6CaO.SiO 2 3. Một loại thủy tinh dùng để chế tạo dụng cụ nhà bếp có thành phần khối lượng như sau : SiO 2 – 75,0% ; CaO – 9,00% ; Na 2 O – 16,0% . Trong loại thủy tinh này 1 mol CaO kết hợp với A. 1,6 mol Na 2 O và 7,8 mol SiO 2 B. 1,6 mol Na 2 O và 8,2 mol SiO 2 C. 2,1 mol Na 2 O và 7,8 mol SiO 2 D. 2,1 mol Na 2 O và 8,2 mol SiO 2 4. Các silicat của canxi có thành phần : CaO – 73,7% ; SiO 2 – 26,3% và CaO – 65,1% ; SiO 2 – 34,9% là những thành phần chính của xi măng Poolăng . Trong mỗi hợp chất silicat trên 1,0 mol SiO 2 kết hợp với A. 3,0 và 2,0 mol CaO B. 2,0 và 3,0 mol CaO C. 3,0 và 1,5 mol CaO D. 2,8 và 2,0 mol CaO 5. Viết phương trình hóa học của phản ứng mô tả thủy tinh bò axit HF ăn mòn . Biết rằng thành phần chủ yếu của thủy tinh là Na 2 SiO 3 ( Na 2 O.SiO 2 ) và CaSiO 3 ( CaO.SiO 2 ) BÀI 18: CÔNG NGHIỆP SILICAT BÀI GIẢNG HÓA HỌC 11 KIỂM TRA BÀI CŨ HS1 : Trình bày tính chất hóa học của silic. Viết phương trình phản ứng minh họa. HS 2 : Từ SiO 2 và các hóa chất cần thiết hãy viết sơ đồ và các phương trình hóa học của phản ứng điều chế axit silixic Tính chất hóa học của silic Thể hiện tính khử hoặc tính oxi hóa. 1/ Tính khử a/ Tác dụng phi kim Vd : Si + F 2  SiF 4 t o Si + O 2  SiO 2 b/ Tác dụng với hợp chất Si + 2NaOH + H 2 O  Na 2 SiO 3 + H 2  2/ Tính oxi hóa : Tác dụng với canxi, magie, sắt, Vd: t 0 Si + Mg  Mg 2 Si 0 +4 0 +4 0 - 4 0 +4 Từ SiO 2 và các chất cần thiết hãy lập sơ đồ và viết các phương trình điều chế axit silixic. - Sơ đồ : SiO 2 Axit silixic (H 2 SiO 3 ) - Phương trình 2/ Na 2 SiO 3 + CO 2 + H 2 O  Na 2 CO 3 + H 2 SiO 3  t 0 1/ SiO 2 + 2NaOH  Na 2 SiO 3 + H 2 O Muối silicat Na 2 SiO 3 X (1) (2) Công nghiệp silicat gồm những ngành nào? Chúng sản xuất ra sản phẩm gì ? BÀI 18 : CÔNG NGHIỆP SILICAT BÀI 18 : CÔNG NGHIỆP SILICAT NỘI DUNG : Công nghiệp silicat gồm những ngành nào? A / THỦY TINH B/ ĐỒ GỐM C/ XI MĂNG A/ THỦY TINH - Là hỗn hợp của natri silicat (Na 2 SiO 3 ), canxi silicat(CaSiO 3 ) và silic đioxit (SiO 2 ) - Công thức gần đúng dạng oxit : Na 2 O.CaO.6SiO 2 Thủy tinh thông thường là hỗn hợp của các muối nào? A/ THỦY TINH Có những loại thủy tinh nào? Thủy tinh gồm : thủy tinh thông thường, thủy tinh kali, thủy tinh pha lê, thủy tinh thạch anh, thủy tinh màu. I/ THỦY TINH THÔNG THƯỜNG 1/ Thành phần hóa học Thủy tinh thông thường có tính chất gì? 2/ Tính chất Không có nhiệt độ nóng chảy xác định. Khi đun, nó mềm dần rồi mới chảy Thủy tinh giòn, hệ số nở nhiệt lớn nên cần tránh va đập và thay đổi nhiệt độ đột ngột khi sử dụng A/ THỦY TINH Thủy tinh thông thường được dùng để làm gì? Được dùng làm: cửa kính, chai, lọ, I/ THỦY TINH THÔNG THƯỜNG 3/ ứng dụng Thủy tinh thông thường được sản xuất bằng cách nào? 4/ Sản xuất : Nấu chảy hỗn hợp gồm cát trắng(SiO 2 ), đá vôi(CaCO 3 ) và sođa ( Na 2 CO 3 ) ở 1400 0 C [...]... 13%Na2O, 11, 7%CaO, 75,3% SiO2 về khối lượng Thành phần thủy tinh này được biểu diễn dưới dạng các oxit là : A/ 2Na2O.CaO.6SiO2 B/ Na2O.CaO.6SiO2 C/ 2Na2O.6CaO.SiO2 D/ Na2O.6CaO.SiO2 Công thức thủy tinh có dạng : xNa2O.yCaO.zSiO2 % Na2O %CaO % SiO2 x: y:z = : : M Na2O M CaO M SiO2 13 11, 7 75,3 = 0,21: 0,21: 1,255 = : : 62 56 60 = 1: 1: 6 4/ Bài tập về nhà Làm bài 1,4,6/79 SGK Các bài tập 3 .11, 12,13,14,15/24... phương trình hóa học để giải thích việc dùng axit flohiđric để khắc chữ lên thủy tinh đó 2/ Một loại thủy tinh thường chứa 13%Na2O, 11, 7%CaO, 75,3% SiO2 về khối lượng Thành phần thủy tinh này được biểu diễn dưới dạng các oxit là : A/ 2Na2O.CaO.6SiO2 B/ Na2O.CaO.6SiO2 C/ 2Na2O.6CaO.SiO2 D/ Na2O.6CaO.SiO2 1/ Một loại thủy tinh có thành phần là Na2SiO3, CaSiO3 và SiO2 Viết phương trình hóa học để giải... tinh khiết xuất như thế nào? Trong thành phần hóa học của thủy anh có oxít nào? Sợi quang học ( cáp quang) A/ THỦY TINH II/ MỘT SỐ LOẠI THỦY TINH KHÁC + Thủy tinh kali : thành phần có K2O.CaO.6SiO2 + Thủy tinh pha lê : chứa nhiều chì oxit + Thủy tinh thạch anh: chỉ có SiO2 + Thủy tinh màu : thành phần có thêm oxit kim loại Thủy tinh màu có thành phần hóa học? Có thêm CoO Có thêm Cr2O3 B/ ĐỒ GỐM - Là... xi măng với nước tạo thành tinh thể hiđrat - Để bảoquá trình đông cứng xi dựng ta phải ta thường Trong dưỡng công trình xây măng người làm gì? phải tưới nước NHÀ MÁY XIMĂNG BỈM SƠN-HÀ NAM Ở nước ta có những nhà máy xi măng lớn nào? NHÀ MÁY XI MĂNG NHÀ MÁY XI MĂNG HOÀNG MAI HÀ TIÊN 1 CÔNG NGHIỆP SILICAT CỦNG CỐ Thủy tinh kali: K2O.CaO.6SiO2 Thủy tinh pha lê: chứa nhiểu chì oxít Thủy tinh thạch anh: chỉ... K2CO3 thì thukalicách nào? dụng để làm gì? bằng Thủy tinh kali có thành hóa học thế nào? Lăng kính Cốc thủy tinh Dụng cụ thí nghiệm Trường THPT Lộc Hưng Giáo án Hóa 11Cơ Ngày soạn: 15/11/2010 Ngày dạy: Thứ ngày 16 tháng 11 năm 2010 Tuần: 13 Tiết CT:26 BÀI 18: CÔNG NGHIỆP SILICAT I Chuẩn kiến thức, kó năng: Kiến thức: Biết được: Cơng nghiệp silicat: Thành phần hố học, tính chất, quy trình sản xuất biện pháp kĩ thuật sản xuất gốm, thuỷ tinh, xi măng Kó năng: - Bảo quản, sử dụng hợp lí, an tồn, hiệu vật liệu thuỷ tinh, đồ gốm, xi măng - Tính % khối lượng SiO2 hỗn hợp Th¸i ®é: Biết làm việc hợp tác với học sinh khác để xây dụng kiến thức hỵp chÊt cđa cacbon II Trọng tâm: - Ngành cơng nghiệp silicat ngành sản xuất thủy tinh, đồ gốm, xi măng.Cơ sở hóa học quy trình sản xuất bản, ứng dụng III Chuẩn bò: Giáo viên: hƯ thèng c©u hái so¹n bµi Học sinh: so¹n bµi c«ng nghiƯp silicat qua c¸c c©u hái GV giao cho IV Tiến trình giảng dạy: n đònh: điểm danh, kiểm tra đồng phục Kiểm tra cũ: câu hỏi : nêu vị trí bảng HTTH , cấu hình electron , số oxi hố có cacbon? §¸p ¸n: - Cấu hình electron: C (Z=6): 1s2 2s22p2, có khả tạo tối đa lk CHT Vị trí: Cacbon thứ nhóm IVA chu kì bảng HTTH -Số oxi hố Cacbon : -4 , , +2, +4 câu hỏi : viết phưong trình phản ứng thể tính chất hố học cacbon? TÝnh oxi hãa vµ tÝnh khư: Tính khử o o +4 t C + O2 → C O +4 +2 o to 2CO C O + C → TÝnh oxi hãa: C + 2H2 o t  → −4 C H (metan) Bài mới: Hoạt động thầy trò HĐ1: vào GV: em kể tên số vật dụng thủy tinh, đồ gốm gia đình? HS: ly, chén sành, sứ, cầu chì, cầu dao GV ngành CN sx chúng gọi chung ngành gì? Quy trình sx chúng sao? Bài học giúp ta hiểu rõ GV trình chiếu sản phẩm ngành công nghiệp silicat Nội dung dạy I Thủy tinh: Thành phần hóa học tính chất thủy tinh: Thuỷ tinh thơng thường: gồm Na2O.CaO.6SiO2 dùng làm cửa kính, chai lọ Tính chất: thủy tinh thông thường nhiệt độ nóng chảy xác đònh Sản xuất: 6SiO2 + CaCO3 + Na2CO3 t → Na2O.CaO.6SiO2 + CO2 HĐ2: Thủy tinh: GV trình chiếu nội dung phiếu học tập số Một số loại thủy tinh: 1: Thủy tinh có thành phần hoá học chủ yếu Thủy tinh kali: K2O.CaO.6SiO2 dùng làm dụng cụ gì? Tính chất, ứng dụng nguyên tắc sản thí nghiệm, lăng kính, thấu kính GV: Võ Thò Thùy Trang Trường THPT Lộc Hưng xuất? Có loại thuỷ tinh nào? HS: tìm hiểu SGK trả lời thông tin HĐ3: số loại thủy tinh GV gợi ý thủy tinh thường có loại thủy tinh nào? Kể tên, nêu công thức nêu ứng dụng có chúng Giáo án Hóa 11Cơ Thủy tinh pha lê chứa nhiều oxit chì Thủy tinh thạch anh điều chế từ silic đioxit tinh khiết Thủy tinh màu chúa số oxit kim loại Cr2O3 (màu lục), CoO (màu xanh nước biển) HĐ4: đồ gốm GV: nguyên liệu dùng để sx đồ gốm gì? Kể tên số loại đồ gốm, nêu tính chất ứng dụng chúng có Hs dựa theo SGK để nêu loại đồ gốm ứng dụng thực tế II Đồ gốm: Được chế tạo từ đất sét cao lanh gồm loại: gốm xây dựng, vật liệu chòu lửa, gốm kó thuật gốm dân dụng Gạch ngói: (thuộc loại gốm xây dựng) Đất sét + cát nhào thành khối dẻo, tạo hình đem nung gạch ngói Gạch chòu lửa: Gồm có gạch đinat gạch samot Sành sứ men: Đất sét đem nung → sành Sứ vật liệu cứng, xốp, màu trắng, gõ kêu Phối liệu để sản xuất sứ gồm: cao lanh, fenspat, thạch anh số oxit kim loại III Xi măng Thành phần hóa học phương pháp sản xuất: Xi măng vật liệu kết dính, dùng xây dựng, có xi măng Pooclăng Là chất bột mòn, màu lục xám có thành phần là: - Canxi silicat: Ca3SiO5 (hoặc 3CaO.SiO2), Ca2SiO4 (hoặc 2CaO.SiO2) - Canxi aluminat Ca3(AlO3)2 (hoặc 3CaO.Al2O3) Sản xuất: đá vôi → nghiền nhỏ + đất sét + quặng sắt → nung → clanhke → nghiền + chất phụ gia → xi măng Quá trình đông cứng xi măng: 3CaO.SiO2 + H 2O → Ca2 SiO4 H 2O + Ca (OH ) 2CaO.SiO2 + H 2O → Ca2 SiO4 H 2O 3CaO Al2O3 + H 2O → Ca3 ( AlO3 ) H 2O HĐ5: xi măng HS nghiên cứu SGK cho biết: Thành phần hóa học chủ yếu xi măng? Ximăng Pooclăng sx nào? GV yêu cầu hs học thuộc công thức xi măng GV trình chiếu thành phần xi măng, quy trình sản xuất xi măng (các công đoạn chính) GV đặt câu hỏi:Quá trình đông cứng xi măng diễn nào? Hs viết pthh đó? HS thảo luận theo ý mình, cuối giáo viên trình chiếu phương trình đông cứng xi măng cho học sinh Củng cố – luyện tập: Mét lo¹i thủ tinh thêng chøa ... phần: loại silicat dễ nóng chảy - Dùng phủ lên bề mặt sành, sứ,… sau đem nung để biến thành lớp thủy tinh phủ kín bề mặt sản phẩm gỐm bát tràng Tượng Chí Phèo, Thị Nở [Nghệ thuật làm gốm] [Công nghệ... loại thủy tinh Ngoài thủy tinh thông thường, có nhiều loại thủy tinh khác với thành phần hóa học công dụng khác - Thủy tinh Kali: Có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ hóa mềm cao Thủy tinh pha lê -... ii.SẢN XUẤT ĐỒ GỐM - Đồ gốm vật liệu chế tạo chủ yếu từ đất sét cao lanh Được phân loại dựa theo công dụng Gạch ngói: - Thuộc loại gốm xây dựng Gạch chịu lửa: ― Hai loại chính: gạch dinat gạch