Технологическая карта внеклассного мероприятия

Технологическая карта внеклассного мероприятия

Учебная дисциплина ОУД .10 Химия

Специальность 12.02.05 Оптические и оптико-электронные приборы и системы

Группы ЭО-11

2021г

Технологическая карта внеурочного мероприятия

«Мир стекла»

ХОД МЕРОПРИЯТИЯ

Путешествие по станциям:

1 остановка. «Кремний и его соединения».

2 остановка. «Стекло».

3 остановка. «Физиологическая оптика».

4 остановка «Оптическая промышленность и приборостроение».

5 остановка «Профессиональная».

Вступительное слово учителя:

Наше химическое бюро предлагает сегодня по химпутёвке уникальную возможность посетить страну - «Мир стекла» за вполне умеренную «плату». Но, чтобы отправиться в любое путешествие, необходимы экскурсоводы. Мы не будем брать с собой чемоданы с одеждой и косметикой, мы возьмём с собой знания, которые получили на учебных занятиях.

Каждый поедет на таком транспорте, который ему по душе и на который хватит вашей фантазии: на самолёте, на поезде, на корабле, на автомобиле, на велосипеде, на самокате, а может кто – то предпочитает пешком. В добрый путь!

Музыкальное сопровождение. (Объявление остановок).

Играет весёлая дорожная песня, ведущий объявляет остановки.

1 остановка. «Кремний и его соединения».

Начальник станции: Проверим, проверим, что вы знаете о нашей стране. (ПСХЭ)

Душой за химию болея, создал таблицу …(Менделеев).

Наша станция небольшая, в ней проживает всего 114 жителей-элементов. У каждого есть свой дом. Список жителей всегда на виду (показывает на таблицу Менделеева).

Дома- клеточки образуют вертикальные и горизонтальные ряды, какие? (период и группа).

По номеру дома можно многое узнать о его жителе. Например:

Он бежит по проводам,

Он бывает тут итам,

Свет зажёг, нагрел утюг,

Он наш верный, лучший друг,

Если в атом он попал,

То , считай совсем пропал:

Он с утра и до утра носится вокруг ядра.

(Электрон. Количество электронов равно порядковому номеру элемента).

Зарядом я похвастать не могу,

А потому сижу в ядре и ни гу-гу.

А то подумают : шпион,

А я нейтральный, я – (нейтрон).

(Количество нейтронов равно: относительная атомная масса минус порядковый номер элемента.)

Очень положительный

С массою внушительной,

А таких, как он, отряд создаёт в ядре заряд.

Лучший друг его нейтрон.

Догадались? Он – (протон)

(Количество протонов равно порядковому номеру элемента и количеству электронов).

Молодцы! Счастливого путешествия по нашей стране.

Вспомним тему « Кремний и его соединения» вы познакомились с природными веществами, содержащими кремний. Это глина и песок. Их называют природными силикатами. Глина и песок самый доступный природный материал, т.к. встречается повсеместно. Ещё в древние времена человек оценил возможности этих материалов и стал использовать в изготовлении строительных материалов и предметов быта.

В XXI веке мы не мыслим свою жизнь без предметов сделанных из глины также как и в первом. К самым распространённым относятся: посуда , фарфор, керамика, облицовочная плитка, фаянсовая сантехника, кирпичи, цемент и стекло от оконного до увеличительного.

Промышленность, которая занимается производством различных строительных материалов, стекла и керамики из природных силикатов называется силикатной и включает в себя три основных направления: производство стекла, производство цемента и производство керамики.

2 остановка. «Стекло».

Экскурсовод 1.

Пою перед тобой в восторге похвалу

Не камням дорогим, не злату, а стеклу.

Так писал Михаил Васильевич Ломоносов в « Оде стеклу» в1736 году. В словаре Ожегова читаем: Стекло- это прозрачный твёрдый материал, полученный из кварцевого песка и оксидов ряда металлов.

История стекла уходит своими корнями в Древний Египет, где впервые из него сделали бусы. На Руси стеклянные вещи: бокалы, браслеты изготовлялись ещё в XI-XIII веках.

ВXVIII веке Ломоносов открыл секрет изготовления цветных стёкл, а в XX веке существуют следующие его разновидности: Обыкновенное стекло, химическое, хрустальное, рубиновое, кварцевое, жидкое. Поговорим о каждом чуть подробнее.

Обыкновенное стекло. История стекла своими корнями уходит в глубокую древность. Право изобретения его принадлежит древним финикийцам. Не будем пересказывать легенду об открытии стекла, известную каждому пятикласснику,а посмотрим видеосюжет https://www.youtube.com/watch?v=hzNPbnEX5n0

Первый стекольный завод в России был построен в 1636 году под Москвой, но особенно быстро стеклоделие развилось при Петре I.

Главный потребитель стекла в настоящее время – строительная индустрия. Больше половины всего вырабатываемого стекла приходится на оконное. Для его изготовления берут только чистый кварцевый песок, соду и известняк. Эти вещества тщательно перемешивают и подвергают сильному нагреванию, до 1500⁰. Образовавшиеся при этом силикаты натрия и кальция сплавляются с песком, который берут в избытке.

Na₂CO₃+ SiO₂ = Na₂SiO₃+CO₂

CaCO₃ + SiO₂ = CaSiO₃ + CO₂

Стекло не является индивидуальным веществом, а представляет собой сплав нескольких веществ. Примерный состав обычного оконного стекла можно выразить формулой Na₂O ^. CaO ^. 6SiO₂ .

Производство стекла: Расплавленное стекло при охлаждении твердеет не сразу, а постепенно загустевает, образуя сначала вязкую массу. Благодаря этому свойству стекло подвергается формовке – в разогретом состоянии ему можно придавать любую форму. Для формовки стеклянных изделий применяют выдувание ( бутылки, электролампы), прессование (пуговицы), прокатку ( зеркальное стекло), вытягивание (листовое стекло, стеклянные трубки). Вытягивание листового стекла путём вытягивания происходит при помощи специальных машин. В них полужидкое стекло выдавливается через щель, и при помощи специальных вальцов вытягиваются листы.

Химическое стекло. Если при производстве стекла соду заменить на поташ K₂CO₃, то получают более тугоплавкое стекло. Примерный состав такого стекла можно выразить следующей формулой K₂O^. CaO^. 6SiO₂. Тугоплавкое стекло используют для изготовления химической посуды ( пробирок, колб и т.д.).

Кварцевое стекло получают из чистого песка. Расплавленный песок, остывая, образует стекловидную массу. В отличии от обычного стекла кварцевое мало изменяется в объёме при изменении температуры. Посуду, изготовленную из него можно накалить до бела, а затем бросить в холодную воду и она не трескается. Другое специфическое свойство – это способность пропускать ультрафиолетовые лучи, поэтому из него изготовляют кварцевые лампы для физиокабинетов и посуду для микроволновых печей.

Хрустальное стекло. Если в качестве сырья берут поташ, оксид свинца(II) и песок, то дополучают хрустальное стекло. Считают, что хрусталь был открыт в Англии в XVII столетии и характеризуется высокой прозрачностью, хорошим блеском, характерным звоном и большой плотностью. Изделие из хрусталя в руке чувствуется по массе. Хрустальное стекло сильно преломляет свет, поэтому применяется в оптике для изготовления линз и призм.

Для приготовления цветных стекол к сырью добавляют оксиды соответствующих металлов. Так, например, при добавлении оксида кобальта (II) получают синее стекло, оксид хрома(III) придаёт стеклу зелёный цвет, а железа(III) -жёлтый. Добавлением небольших количеств мелкораздробленного золота получают рубиновое стекло. Из такого стекла сделаны звёзды, украшающие московский кремль на Красной площади. Кремлёвские звёзды были изготовлены на заводе « Красный май» Вышневолоцкого района.

Выступающие передо мной рассказывали о стёклах в твёрдом агрегатном состоянии, а я хочу рассказать о жидких стёклах. К ним относят концентрированные растворы силикатов натрия и калия, получаемые при сплавлении оксида кремния(IV) со щелочами или карбонатами.

SiO₂ + Na₂CO₃ = Na₂CO₃ + CO₂

Пропитанные жидким стеклом изделия из дерева и ткани плохо загораются, поэтому таким способом обрабатывают материалы, идущие на изготовление театральных декораций.

1. Из предложенного списка выбрать формулы оконного стекла, химического стекла, мела, соды, известняка, песка.

а/ CaCO₃; б/Na₂O^. CaO^. 6SiO₂; в/SiO₂; г/Na₂CO₃; д/K₂O^. CaO^. 6SiO_2.

Тест с ответами: “Стекло”

1. Где были обнаружены первые образцы стекла:
а) в Египте +
б) в Германии
в) в Италии

2. Когда был построен первый стекольный завод в России под Москвой:
а) 1463
б) 1754
в) 1636+

3. Варка стекла осуществляется при температуре С:
а) 700-800
б) 5400-5500
в) 1400-1500 +

4 В состав обычного стекла входит:
а) Na2
б) K2O
в) Na2O +

5.. В состав обычного стекла входит:
а) K2O
б) CaO +
в) B2O3

6.. В состав обычного стекла входит:
а) SiO2 +
б) Na2
в) K2O

7. На какой оксид меняют CaCo3, чтобы получилось хрустальное стекло:
а) CuO
б) PbO +
в) CaO

8. Какой газ выделяется в большом количестве при производстве стекла:
а) CO2 +
б) NH3
в) CH4

9. Основу научного подхода к исследованию и варке стёкол положил:
а) Ломоносов +
б) Ньютон
в) Менделеев

10.Стекло – такой материал:
а) термопластичный +
б) пластичный
в) не пластичный

3 остановка. «Физиологическая оптика»

Экскурсовод 2.

Оптика – наука освойствах света и световых явлениях. Древние греки термину «оптика» придавали более конкретный смысл, чем мы. Для них это была наука о свете и зрении. (Сейчас это называется физиологической оптикой).

Среди ученых античности можно назвать Пифагора, Аристотеля, Евклида, Птолемея, даже Архимеда. В средние века и эпоху Возрождения оптическими явлениями занимались Галилей, Кеплер, Гук, Ньютон. История оптики подсказывает нам, что в недавно наступившем 2014 году, исполняется 400 лет с того момента, как СНЕЛИУС открыл точный закон преломления света Но опубликовать при жизни не смог, это сделал Рене Декарт через 13 лет.Он же,вслед за Кеплером побробно исследовал строение глаза.С открытием закона Снелиуса, оптика начала бурное развитие, она стала неразрывной частью геометрической оптики, что не могло не привести к созданию более совершенного телескопа и многих других оптических приборов. Глаз – это 90% информации об окружающем нас мире.

Орган зрения, глаз, во многих отношениях представляет собой довольно совершенную оптическую систему. В целом, это шаровидное тело диаметром около 2,5 см, называемое глазным яблоком. Непрозрачная и прочная оболочка - склера, прозрачная и выпуклая ее передняя часть называется роговица. С внутренней стороны склера покрыта сосудистой оболочкой, состоящей из кровеносных сосудов, питающих глаз. Напротив роговицы сосудистая оболочка переходит в радужную оболочку, не одинаково окрашенную у разных людей. В радужке имеется отверстие – зрачок, диаметр которого может меняться. Радужка играет роль диафрагмы, регулирующей доступ света в глаз. При ярком освещении зрачок уменьшается.

Внутри глазного яблока за радужкой расположен хрусталик – двояковыпуклая линза из прозрачного вещества с показателем преломления п=1,4. Хрусталик окаймляет кольцевая мышца, которая может изменять кривизну его поверхности, а значит, и его оптическую силу.

Сосудистая оболочка внутри глаза покрыта разветвлениями светочувствительного нерва, особо густыми напротив зрачка. Это сетчатка глаза, на ней получается действительное, перевернутое и уменьшенное изображение предметов, даваемое оптической системой глаза. Пространство между сетчаткой и хрусталиком заполнено стекловидным телом.

Рецепторы сетчатки - клетки в форме палочек и колбочек. Колбочки обладают меньшей чувствительностью, но способны реагировать на цвет. Палочки передают черно-белое изображение. Зато они обладают большей чувствительностью и могут действовать даже при слабом освещении.

Роговица, хрусталик и стекловидное тело – система оптических линз глаза. Зрачок и радужка- диафрагма глаза, а на сетчатке получается изображение предметов. Деятельность мозга позволяет нам видеть все предметы, получаемые на сетчатке, в нормальном положении.

Есть еще одна особенность зрения – аккомодация, т.е. способность глаза приспосабливаться к видению как на близком, так и на далеком расстоянии (от латинского слова accomodatio – приспособление).

Благодаря аккомодации человеку удается фокусировать изображение различных предметов на сетчатке глаза. Однако, при очень близком расположении рассматриваемого предмета напряжение мышц, деформирующих хрусталик, усиливается, и работа глаза становится утомительной. Оптимальное расстояние при чтении и письме для нормального глаза составляет около 25 см. Это расстояние называется расстоянием ясного, или наилучшего зрения. Мышцы, которые прикреплены к хрусталику, способны изменять его кривизну и, тем самым, его оптическую силу. Интересно, что у рыб шарообразный хрусталик не меняет своей кривизны, но двигается вперед и вглубь глазного яблока, подобно объективу фотоаппарата.

4 остановка. «Оптическая промышленность и приборостроение».

Экскурсовод 3.

Можно выделить следующие основные области применения стекла: строительная промышленность, производство стеклотары, стеклоаппаратов, химической посуды; электровакуумная промышленность, использование стекла в качестве декоративного материала, оптическая промышленность и приборостроение.

Оптическое стекло уже давно используется нами практически ежедневно. Это особый вид стекла, предназначенный для производства прозрачных частей оптики, которая отвечает за формирование изображений.

Самый распространенный материал в оптике – бесцветное оптическое стекло. Ассортимент материала постоянно расширяется, номенклатура растет не по годам. Это позволяет выбрать наиболее подходящее стекло для определенных нужд в той или иной сфере применения оптического материала.

Бесцветное оптическое стекло производится в трех сериях (0, 100 и 200). Стекла с маркировкой «0» пригодны для производства деталей и аппаратов, которые используются в обычных условиях. Стекла серии «100» применяются в изготовлении деталей, которые будут работать при незначительном ионизирующем излучении. А оптика класса «200» широко востребована в изготовлении агрегатов, основная задача которых – работа в условиях интенсивного излучения.

Независимо от серии, выпущенные стекла могут иметь разный химический состав. Поэтому на производстве каждому виду оптического стекла присваивается свой номер (марка). Наименование материала состоит из букв и цифр. Буквы значат принадлежность к определенному типу оптического материала.

Стекло для производства оптического оборудования создавалось еще в 18 веке. Но несмотря на это, производство оптических стеклянных материалов связано с изобретением ученым из Швейцарии П. Гинаном способа механического размешивания стеклянных масс в процессе варки и охлаждения круговыми движениями глиняного стержня, погруженного в стекло в вертикальном положении.

Сегодня подобные материалы применяется для изготовления:

• Призм;

• Деталей для наблюдательных систем;

• Деталей для измерительных приборов;

• Линз;

• Пластинок;

• Кювет.

В центре нашего внимания – оптические приборы

Лупа Экскурсовод 4

Лупа — оптическая система, состоящая из собирающей линзы или нескольких линз, позволяющая увеличить угол зрения и предназначенная для увеличения и наблюдения мелких предметов.

В качестве лупы применяются двояковыпуклые линзы с фокусным расстоянием от 10 до 100 мм. Лупа – самый древний оптический прибор. Лупы, изобретенные в 17 веке нидерландским естествоиспытателем Антони ван Левенгуком, первооткрывателем мира микроорганизмов, давали увеличение в 300 раз.

Лупа помещается перед глазом, по возможности ближе к нему, а рассматриваемый предмет на расстоянии, немного меньшем фокусного расстояния лупы. Именно тогда лупа даст прямое и увеличенное изображение предмета. Угловое увеличение лупы: Г=d/F , где d –расстояние наилучшего зрения (0, 25 м). Лупы с увеличением более 40 не применяются.

Лупы различного вида широко применяются при мелкой и точной работе, при измерениях. Лупа используется во многих областях человеческой деятельности: в биологии, медицине, археологии, криминалистике, банковском и ювелирном деле, при ремонте часов и радиоэлектронной техники.

Микроскоп Экскурсовод 5

Микроскоп – оптический прибор для получения увеличенных изображений объектов (или деталей их структуры), невидимых невооружённым глазом.

Микроскоп основан на принципе последовательного увеличения угла зрения сначала объективом, а потом окуляром. Объектив даёт действительное перевернутое увеличенное изображение предмета. Это промежуточное изображение рассматривается глазом через окуляр, действие которого аналогично действию лупы.

Угловое увеличение микроскопа: Г= dL/FокFоб, L - расстояние между окуляром и объективом, d = 0, 25 м.

Телескоп Экскурсовод 6

Предназначается для рассматривания очень удаленных предметов (Луны, планет, звезд). Предполагается, что глаз наблюдателя аккомодирован на бесконечность, поэтому лучи от каждой точки удаленного предмета выходят из окуляра параллельным пучком. Такой ход лучей называется телескопическим. Оптическая часть телескопа состоит из объектива, который собирает свет и создает изображение источника и окуляра, который рассматривает созданное изображение и еще увеличивает угол зрения. Если телескоп использует в качестве объектива линзу, то он называется рефракторным, если зеркало – рефлекторным. Угловое увеличение телескопа: Г= Fоб /Fок.

Фотоаппарат Экскурсовод 7

Фотоаппарат – оптический сложный прибор для получения изображения предметов, их хранения, дальнейшего преобразования в слайд, фотоснимок, проекцию. Прообразом фотоаппарата является камера-обскура (темная комната). Основоположником фотографии считают Ж. Н. Ньепса. Перед вами одна из первых фотографий и оптическая схема фотоаппарата.

Кинопроектор предназначен для воспроизведения движущегося изображения и звука, записанных на киноплёнке. Большинством кинопроекторов изображение демонстрируется на большом экране диаскопическим методом, то есть при помощи света, проходящего через прозрачную киноплёнку.

5 станция «Профессиональная

Гости из ЭО-41 Экскурсовод 9

Заводы по производству оптического стекла

Современное производство оптического стекла заняло свою нишу на мировой арене. Индустрия хорошо развита во многих странах Европы, Америки, СНГ. Зарубежные и государственные компании ежегодно вносят свой вклад в развитие сегмента изготовления оптических материалов.

Среди множества производителей стекла для оптических аппаратов, лишь немногие достойны называться лучшими. Конечно же, можно выпускать качественный товар, но не получить признание на мировом уровне. Главное, чтобы продукция была качественной и отвечала всем государственным и международным стандартам.

Одним из немногих производителей, которые заслужили мировое признание, стал Ленинградский завод оптического стекла. Предприятие работает еще со времен царской России.

Историческое предприятие было основано в рамках фарфорового завода и считалось изначально всего лишь одним из производственных цехов. На сегодня завод прекратил свое существование, но его правопреемником считается ГОИ – Государственный оптический институт.

Лыткаринский завод оптического стекла – один из самых крупных производителей оптического стекла в стране. Это уникальное предприятие широкого профиля, которое добилось успеха в сфере производства стекла. Оптическая индустрия РФ во многом обязана именно этому предприятию.

Лыткаринский завод оптического стекла – одна из немногих компаний, которые обеспечивают обороноспособность государства. Завод смог добиться высочайшего качества продукции, за что он признан на мировой арене оптической индустрии.

ОАО ЛЗОС также имеет хорошую научно-техническую базу

Все производство предприятия делится на три отрасли:

• Изготовление оптического стекла путем варки, производство заготовок в т.ч. компонентов для волоконно-оптических систем;

• Механическая и химическая обработка деталей, изделий;

• Производство специальных приборов (механических и электрических) для разных отраслей, в т.ч. космического и массового применения.

Производитель ценится за многолетний опыт в отрасли. Именно благодаря опыту и современному оборудованию ЛЗОС выпускает более 250 наименований продукции для использования в оптике.

Производитель осуществляет поставки цветного и бесцветного стекла как государственным предприятиям, так и компаниям Европы, Азии, СНГ и Америки. Довольно широко представлен выпуск оптического стекла с особыми характеристиками.

Гордостью завода считается изготовление и поставка приборов ночного видения, объективов авиационного назначения и космического оборудования из оптических линз крупных габаритов.

Благодаря современным разработкам и техническому оснащению компания еще в середине 90-х вышла на мировую арену. А вначале 2000-х компания взялась за более чем 20 крупных международных проектов.

Компания Флюорит – одно из самых известных предприятий по производству оптического стекла на просторах РФ. Завод оптического стекла известен качеством оптических линз, призм и микрооптики. Высокоточные оптические элементы – основа работы завода.

Производитель изготавливает зеркала для большого ассортимента аппаратов:

• Лазерное оснащение;

• Анализаторы состава газа;

• Детекторы;

• Оборудование для изучения экологии и др.

Продукция компании «Флюорит» с успехом эксплуатируется организациями и научно-исследовательскими центрами по всему миру. Особенность предприятия в том, что оно берется за производство крупных партий товара (более 1 тыс. единиц) и мелких заказов (от 1 шт.)

Качество продукции «Флюорит» полностью соответствует стандартам и требованиям международного уровня. Основные заказчики компании – крупные производители оптических приборов. Как показывает практика более успешно использование продукции производителя в изготовлении электронных приборов.

В целом же многие российские предприятия могут похвастаться достижениями на региональном уровне, но основной показатель востребованности и качества – выход на международный уровеньтических материалов, методики изготовления.

https://www.m24.ru/shows1/11/15392лыткаринский завод

Итоги занятия:

Заключительное слово учителя.

1. Что я сейчас уже делаю для того чтобы стать профессионалом? Чтобы достичь своей цели ?

2. Какие плюсы в своей профессии вы видите?

3.Какими качествами должен обладать профессионал вашей специальности?

4. С какими сложностями, с какими трудностями вам придется столкнуться в своей профессии?

5. Проблемная ситуация

резюме изобразите на картинке символ своей профессии

6.-Понравилось ли вам занятие?

7.Какое впечатление оставило у вас это мероприятие? Что вы открыли для себя нового?

Ну что ж , вы имеете достаточно сведений о нашей стране, но это далеко не всё, поэтому сейчас :«Счастливого пути и приезжайте к нам ещё!»

Музыкальное сопровождение.

Учитель: Вот и закончилось наше путешествие , но наше химагенство надеется, что вы ещё не один раз воспользуетесь нашими услугами и вместе с нами посетите бескрайние просторы Химии. Всего вам доброго, до новых встреч.