Урок по теме: Карбид кальция

Министерство образования науки Пермского края

Государственное автономное

профессиональное образовательное учреждение

«КРАЕВОЙ политехнический колледж»

ПЛАН УЧЕБНОГО ЗАНЯТИЯ

по теме: «Карбид кальция»

Разработала преподаватель: Чернов А.П.

План учебного занятия

Учебный предмет: «Специальная технология»

Специальность: «Электрогазосварщик» 3 разряд

Тема программы: «Сварочные материалы для газовой сварки и резки»

Тема учебного занятия: « Карбид кальция»

Цели:

Обучающая: сформировать знания о назначении, свойствах, способах получения, хранении карбида кальция;

Развивающая: способствовать развитию логического и технологического мышления при освоении темы;

Воспитательная: воспитание положительного интереса к изучаемому материалу;

Методическая: использование учебной презентации и опорного конспекта для активизации учебно-познавательной деятельности учащихся.

Материально-техническое оснащение: опорный конспект, мультимедийная установка, компьютер, карточки-задания, презентация.

Тип учебного занятия: комбинированный

Межпредметные связи: «Химия», «Охрана труда».

Структура учебного занятия

1. Организационный момент

2. Целевая установка мотивации предстоящей деятельности

3. Актуализация знаний

4. Формирование новых знаний по теме

5. Закрепление нового материала

6. Подведение итогов

7. Информация о домашнем задании

Ход учебного занятия

1. Организационный момент

1. Проверка наличия учащихся

2. Отметка отсутствующих

3. Проверка готовности к учебному занятию

2. Целевая установка мотивации предстоящей деятельности

Преподаватель: объявляет тему и цели учебного занятия, обращает внимание на актуальность и значимость изучаемого материала (приложение 3 слайд 1,2).

3. Актуализация знаний

Преподаватель: на прошлом занятии мы изучили тему: «Кислород», вы получили задание подготовить ответы на вопросы темы. Прежде чем приступить к изучению нового материала, проведём проверку домашнего задания, предлагаю вам выполнить письменную работу по карточкам-заданиям (приложение 7, карточки-задания 1 и 2 по теме «Кислород»). Для выполнения этой работы вам необходимо разделиться на две группы.

Раздаются карточки-задания.

4. Формирование новых знаний по теме

Преподаватель:

Тема нашего учебного занятия: «Карбид кальция» (приложение 3 слайд 2). Карбид кальция является основным сырьём для получения ацетилена - основного горючего газа, применяемого при газовой сварке и резке металлов.

На учебном занятии мы с вами рассмотрим следующие вопросы:

1. Свойства карбида кальция.

2. Основные способы получения карбида кальция.

3. Хранение и транспортировка карбида кальция.

4. Опасные факторы и меры безопасности при работе с карбидом кальция.

5. Применение и значение карбида кальция при сварке и резке металлов.

Преподаватель раскрывает и объясняет поставленные вопросы.

1. Свойства карбида кальция (приложение 3 слайд 3, 4).

Преподаватель:

Карбид кальция - химическое соединение кальция с углеродом (СаС₂). Карбид кальция представляет собой твердое вещество темно-серого или коричневого цвета. Плотность карбида кальция 2,22 кг/см³. Карбид кальция имеет резкий чесночный запах и жадно поглощает воду. Он быстро разлагается на воздухе под влиянием содержащихся в нем паров воды.

По физико-химическим показателям карбид кальция должен соответствовать следующим нормам табл. 1.

2. Основные способы получения карбида кальция (приложение 3 слайд 5, 6).

Преподаватель:

Карбид кальция получают в электрических дуговых печах при температуре 1900-2300° С сплавлением кокса с негашеной известью по эндотермической реакции

СаО + ЗС = СаС₂ + СО - 452,5 кДж/моль.

Таблица 1. Физико-химические показатели карбида кальция

Наименование показателя

Норма для сорта

Высший

Первый

Второй

1. Литраж, дм3/кг, не менее, для кусков:

50/80

295

285

275

25/80

290

285

265

25/50

285

280

260

2/25

-

260

240

2. Объемная доля фосфористого водорода (РН3) в ацетилене, %, не более

0.07

0.08

0.08

3. Массовая доля сульфидной серы (S2-), %, не более

0.5

1.2

1.2

4. Массовая доля свободного углерода (С), %, не более

1

-

-

5. Массовая доля окиси кальция (СаО), %, не более

17

-

-

6. Массовая доля ферросплава, %, не более

1.0

1.0

1.0

Расправленный карбид кальция сливают из печи в специальные изложницы, в которых он остывает и затвердевает. Затвердевший карбид кальция дробят и сортируют на куски размером от 2 до 80 мм. По ГОСТ 1460-76 установлены следующие размеры (грануляция) кусков карбида кальция: 2×8; 8×15; 15×25; 25×80 мм табл. 2.

Технический карбид кальция содержит 75% химически чистого карбида кальция, остальное - примеси (негашеная известь, окислы железа, магния, алюминия и др.).

3. Хранение и транспортировка карбида кальция (приложение 3 слайд 7, 8).

Преподаватель:

Ввиду того, что карбид кальция легко поглощает атмосферную влагу и при этом разлагается с выделением ацетилена, образующего с воздухом взрывоопасную смесь, его хранят и транспортируют в герметически закрытых барабанах. Стандартные карбидные барабаны изготовляются из кровельного железа толщиной не менее 0,5 мм, емкостью 100 и 130 кг.

Таблица 2. Грануляция и характеристики карбида кальция

Обозначение

Размеры кусков,
мм

Размеры других кусков,
мм

Массовая доля,
%, не более

2/25

От 2 до 25

Менее 2
от 25 до 50

5
10

25/50

От 25 до 50

Менее 25
в том числе менее 2
от 50 до 80
от 80 до 100

7
2
10
Отсутствие

25/80

От 25 до 80

Менее 25
в том числе менее 2
от 80 до 100
Более 100

7
2
10
Отсутствие

50/80

От 50 до 80

Менее 50
в том числе менее 2
от 80 до 100
Более 100

10
2
10
Отсутствие

Вместо барабанов для перевозки и хранения карбида кальция применяют также бидоны, изготовленные из листовой малоуглеродистой стали, снабженные герметичной крышкой и резиновой прокладкой. Барабаны с карбидом кальция должны храниться в сухих хорошо проветриваемых помещениях. Нужно вскрывать карбидные барабаны не искрящим инструментом (например, зубилом и молотком из латуни или специальным ножом, типа консервного). Вскрытые барабаны после частичного отбора из них карбида кальция должны вновь герметически закрываться крышкой с резиновой прокладкой. Если их плотно закрыть нельзя, то карбид кальция из барабанов необходимо пересыпать в герметически закрывающиеся бидоны. Такие меры необходимы для того, чтобы влага воздуха не разлагала карбид кальция.

Карбид кальция транспортируют всеми видами транспорта (кроме воздушного) в крытых транспортных средствах. Допускается транспортирование карбида кальция автомобильным транспортом с открытыми кузовами, при этом барабаны и контейнеры должны быть закрыты брезентом.

Карбид кальция хранят на открытых площадках под навесом или в несгораемых, хорошо проветриваемых складах, исключающих попадание влаги, в вертикальном положении, не более чем в три яруса. Совместное хранение с другими веществами и материалами не допускается.

Гарантийный срок хранения карбида кальция - 6 месяцев со дня изготовления.

Рис.1 Хранение карбида кальция

4. Опасные факторы и меры безопасности при работе с карбидом кальция (приложение 3 слайд 9, 10).

Преподаватель:

При работе с карбидом кальция могут возникнуть следующие виды опасности (табл.3).

Таблица 3. Основные свойства, виды опасности и меры безопасности

Степень токсичности

3

Основные свойства и виды опасности

Основные свойства

Твердое нелетучее вещество. Бурно реагирует с водой. Загрязняет водоемы.
При взаимодействии с водой карбид кальция разлагается с выделением ацетилена и гидрата окиси кальция, при контакте с окислителями также выделяет ацетилен и разогревается. Газообразный ацетилен легче воздуха и может накапливаться в слабопроветриваемых помещениях в высших точках.

Взрыво- и пожароопасность

Карбид кальция не горюч.
Ацетилен пожаро- и взрывоопасен, легко реагирует с солями серебра, меди и ртути, образуя при этом нестойкие взрывчатые ацетелениды.
Ацетилен обладает способностью самовоспламеняться в чистом виде и в смеси с воздухом.
При попадании воды в емкости возможны взрывы.

Опасность для человека

Пыль карбида кальция оказывает раздражающее действие на кожу, дыхательные пути и глаза.
Опасен при вдыхании (насморк, кашель, чувство удушья, прерывистое дыхание, возможен отек легких), попадании на кожу (ожог кожи, изъязвление) и в глаза (отек век, резь в глазах, слезотечие). При пожаре и взрывах возможны травмы.
Ацетилен - газ наркотического действия. Отравления вызываются главным образом фосфористым водородом, находящимся в карбидном ацетилене.

Средства индивидуальной защиты

Изолирующий защитный костюм КИХ-5 в комплекте с изолирующим противогазом ИП-4М или защитный общевойсковой костюм Л-1 или Л-2 в комплекте с промышленным противогазом с патроном В, промышленный противогаз малого габарита ПФМ-1, перчатки из дисперсии бутилкаучука, специальная обувь.
При малых концентрациях в воздухе (при повышении ПДК до 100 раз) - спецодежда, автономный защитный индивидуальный комплект с принудительной подачей в зону дыхания очищенного воздуха с патронами ПЗУ, ПЗ-2, фильтрующий респиратор «ФОРТ-П», универсальный респиратор "Снежок-КУ-М".

При пожаре

Тушить водой не разрешается!!!
В качестве средств пожаротушения следует использовать сухие порошковые огнетушители, углекислоту, сухой песок, асбестовое полотно.

Нейтрализация

Просыпания собрать без применения влаги в сухие металлические емкости, герметично закрыть и отправить для утилизации с соблюдением мер пожарной безопасности. Место россыпи изолировать песком. Срезать поверхностный слой почвы с загрязнениями, собрать и вывезти для утилизации. Места срезов засыпать свежим слоем грунта, промыть водой. Поверхности подвижного состава промыть большим количеством воды, обработать слабым раствором кислоты.

Меры первой помощи

Вызвать скорую помощь. Свежий воздух, покой, горизонтальное положение, нижние конечности приподнять, чистая одежда, тепло. Кожу промыть водой. При попадании внутрь - дать пить молоко, после этого вызвать рвоту. Глаза промывать струей холодной воды не менее 15 минут при хорошо раскрытых веках.

5. Применение и значение карбида кальция при сварке и резке металлов (приложение 3 слайд. 11).

Преподаватель:

Основное назначение карбида кальция - получение ацетилена, используемого в сварочном производстве. Из 1 кг карбида кальция в зависимости от его чистоты и грануляции можно получить от 235 до 285 дм³ ацетилена. ГОСТ 1460-76 устанавливает следующие нормы выхода ацетилена в зависимости от размеров кусков карбида кальция табл.4.

Таблица 4. Нормы выхода ацетилена в зависимости от размеров кусков от

карбида кальция

Размеры кусков, мм

Выход ацетилена, дм³/кг

I сорт

II сорт

2×8

255

235

8×15

265

245

15×25

275

255

25×80

285

265

Смешанные размеры

275

265

5. Закрепление нового материала

Преподаватель:

И так, мы сегодня с вами изучили тему: «Карбид кальция». Для закрепления изученного материала необходимо ответить на экспресс-опрос:

1. Перечислите свойства карбида кальция (приложение 3 слайд 12)

Эталон ответа:

Карбид кальция - химическое соединение кальция с углеродом (СаС₂). Карбид кальция представляет собой твердое вещество темно-серого или коричневого цвета. Плотность карбида кальция 2,22 кг/см³. Карбид кальция имеет резкий чесночный запах и жадно поглощает воду. Он быстро разлагается на воздухе под влиянием содержащихся в нем паров воды.

2. Охарактеризуйте способ получения карбида кальция (приложение 3 слайд 13)

Эталон ответа:

Карбид кальция получают в электрических дуговых печах при температуре 1900-2300° С сплавлением кокса с негашеной известью по эндотермической реакции. Расправленный карбид кальция сливают из печи в специальные изложницы, в которых он остывает и затвердевает. Затвердевший карбид кальция дробят и сортируют на куски.

3. Поясните условия хранения карбида кальция (приложение 3 слайд 14).

Эталон ответа:

Ввиду того, что карбид кальция легко поглощает атмосферную влагу и при этом разлагается с выделением ацетилена, образующего с воздухом взрывоопасную смесь, его хранят и транспортируют в герметически закрытых барабанах. Стандартные карбидные барабаны изготовляются из кровельного железа. Вместо барабанов для перевозки и хранения карбида кальция применяют также бидоны, изготовленные из листовой малоуглеродистой стали, снабженные герметичной крышкой и резиновой прокладкой.

4. Поясните условия транспортировки карбида кальция (приложение 3 слайд 15).

Эталон ответа:

Карбид кальция транспортируют всеми видами транспорта (кроме воздушного) в крытых транспортных средствах. Допускается транспортирование карбида кальция автомобильным транспортом с открытыми кузовами, при этом барабаны и контейнеры должны быть закрыты брезентом.

5. Перечислите виды опасности при работе с карбидом кальция (приложение 3 слайд 16)?

Эталон ответа:

При работе с карбидом кальция могут возникнуть следующие виды опасности:

• при попадании воды в емкости с карбидом кальция возможны взрывы;

• пыль карбида кальция оказывает раздражающее действие на кожу, дыхательные пути и глаза;

• опасен при вдыхании (насморк, кашель, чувство удушья, прерывистое дыхание, возможен отек легких), попадании на кожу (ожог кожи, изъязвление) и в глаза (отек век, резь в глазах, слезотечение);

• при пожаре и взрывах возможны травмы.

6. Перечислите условия хранения барабанов с карбидом кальция (приложение 3 слайд 17).

Эталон ответа:

Условия хранения барабанов с карбидом кальция :

• вскрытые барабаны с карбидом кальция следует защищать непроницаемыми для воды крышками;

• место вскрытия необходимо смазать солидолом;

• не разрешается размещать склады для хранения карбида кальция в подвальных помещениях и низких затапливаемых местах;

• барабаны с карбидом кальция должны храниться в специальном сухом, проветриваемом помещении, в котором запрещено курить и пользоваться открытым огнем;

• барабаны с карбидом кальция могут храниться на складе, как в горизонтальном, так и в вертикальном положении.

7. Перечислите меры безопасности при работе с карбидом кальция (приложение 3 слайд 18).

Эталон ответа:

Меры безопасности при работе с карбидом кальция:

• вскрытые барабаны с карбидом кальция следует защищать непроницаемыми для воды крышками;

• в местах хранения и вскрытия барабанов с карбидом кальция запрещается курение, пользование открытым огнем и применение искрообразующего инструмента.

• для вскрытия барабана с карбидом кальция запрещается использовать искроoбразующий инструмент;

• место вскрытия необходимо смазать солидолом;

• вскрытие барабанов допускается только латунными зубилами и молотками, исключающими искрообразование.

• запаянные барабаны с карбидом кальция вскрывают специальным ножом, при этом место резки на крышке барабана должно быть густо смазано слоем солидола.

8. Пояснить назначение карбида кальция (приложение 3 слайд 19).

Эталон ответа:

Основное назначение карбида кальция - получение ацетилена, используемого в сварочном производстве. Из 1 кг карбида кальция в зависимости от его чистоты и грануляции можно получить от 235 до 285 дм³ ацетилена.

6. Подведение итогов

Преподаватель подводит итог работы, анализируя ответы учащихся в экспресс-опросе. Организовывает проведение рефлексии по пройденному учебному занятию: учащиеся поднимают заготовленные листы с рожицами:

побольше таких учебных занятий, поучительно

понравилось, но не всё, интересно

не понравилось, скучно

7. Информация о домашнем задании

И.И.Соколов «Газовая сварка и резка металлов. -М.: Высшая школа, 1981, стр.24-25