Преподавателю
Химия
Исследование по теме Известняк

Исследование по теме Известняк

Раздел	Химия
Класс	8 класс
Тип	Другие методич. материалы
Автор	Исхакова Р.У.
Дата	14.12.2015
Формат	docx
Изображения	Есть

Поделитесь с коллегами:

Исследование по теме Известняк МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА с. ОКТЯБРЬСКОЕ

СТЕРЛИТАМАКСКОГО РАЙОНА РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

Секция: Мир химии

Номинация: Мир вокруг нас

Выполнила: Зайдуллина Алсу, обучающаяся 7 класса МОБУ СОШ с. Октябрьское

Научный руководитель: Исхакова Р.У., учитель химии МОБУ СОШ с. Октябрьское

2015

Введение

Давным-давно, в том месте, где мы живем, на месте шиханов: Торатау, Куштау, Шахтау и Юрактау, было теплое море. Когда-то гора Торатау являлась коралловым рифом на дне древнего тропического моря, а позже превратилась в одиноко стоящую вершину посреди равнины. Вся гора сложена из окаменевших останков обитателей древнего моря-моллюсков, раковин, червей, водорослей, кораллов. Это позволило определить возраст горы- он оценивается в 285 миллионов лет. Дело в том, что Тора-Тау является горой рифового происхождения, проще говоря - это чистейший известняк. В 20-м веке уже были попытки промышленных разработок горы, и именно благодаря им Шихан приобрел современный вид, со стороны, где производились взрывы и добывался известняк мы сегодня видим голые скалы. Давным-давно, в том месте, где мы живем, на месте шиханов: Торатау, Куштау, Шахтау и Юрактау, было теплое море.

Не далеко от горы Торатау с южного склона находится заброшенный лагерь для заключенных, который входит в сеть архипелага ГУЛАГ. Построен он был в послевоенное время. Узники этого лагеря добывали известняк для работ.

Ранее предприятие «Сода» использовала известняка для химического производства. А сырьем служили стерлитамакские Шиханы. Всех жителей возмутил тот факт, что предприятие хочет сравнять уникальные горы с землей. Поэтому химики-технологи предложили новый способ получения известняка, но тем не менее гора так или иначе разрабатывается. (Приложение 1).

Поэтому целью моей работы является изучение свойств известняка, для того чтобы когда я стану лучше знать химию и может быть в будущем буду технологом, смогу придумать свой способ получения известняка. Для достижения данной цели, я поставила перед собой следующие задачи:

изучить литературу по данной проблеме;
изучить физические свойства известняка;
изучить химические свойства известняка;
самостоятельно получить известняк;
сделать выводы.

ИЗУЧЕНИЕ ЛИТЕРАТУРЫ. Что такое известняк?

Известняк-осадочная горная порода органического происхождения, состоящая преимущественно из карбоната кальция(CaCO₃) в виде кристаллов кальцита различного размера.

Известняк, состоящий преимущественно из раковин морских животных и их обломков, называется ракушечником. Кроме того, бывают нуммулитовые, мшанковые и мраморовидные известняки - массивно-слоистые и тонко-слоистые.

По структуре выделяют известняки кристаллический, органогенно-обломочный, обломочно-кристаллический (смешанной структуры) и натёчный (травертин). Среди кристаллических известняков по величине зёрен различают крупно-, мелко- и скрытокристаллический (афанитовый), по блеску на изломе - перекристаллизованный (мраморовидный) и кавернозный (травертиновый). Кристаллический известняк - массивный и плотный, слабопористый; травертиновый - кавернозный и сильнопористый.

Среди органогенно-обломочного известняка в зависимости от состава и величины частиц различают: рифовый известняк; ракушечный известняк (ракушечник), состоящий преимущественно из целых или дроблёных раковин, скреплённых карбонатным, глинистым или другим природным цементом; детритусовый известняк, сложенный обломками раковин и другими органогенными обломками, сцементированными кальцитовым цементом; водорослевый известняк. К органогенно-обломочным известнякам относится и белый (т.н. Пишущий) мел.

Органогенно-обломочные известняки характеризуются крупной пористостью мной массой и легко обрабатываются (распиливаются и шлифуются). Обломочно-кристаллический известняк состоит из карбонатного детрита разной формы и величины (комочки, сгустки и желваки тонкозернистого кальцита), с включением отдельных зёрен и обломков различных пород и минералов, линз кремней. Иногда известняк сложен оолитовыми зёрнами, ядра которых представлены обломками кварца и кремня. Характеризуются мелкими, разными по форме порами, переменной объёмной массой, малой прочностью и большим водопоглощением. Натёчный известняк (травертин, известковый туф) состоит из натёчного кальцита. Характеризуется ячеистостью, малой объёмной массой, легко обрабатывается и распиливается.

Известняк имеет универсальное применение в промышленности, сельском хозяйстве и строительстве:

В металлургии известняк служит флюсом.
В производстве извести и цемента известняк - главный компонент.
Известняк используется в химической и пищевой промышленности: как вспомогательный материал в производстве соды, карбида кальция, минеральных удобрений, стекла, сахара, бумаги.
Применяется при очистке нефтепродуктов, сухой перегонке угля, в изготовлении красок, замазок, резины, пластмасс, мыла, лекарств, минеральной ваты, для очистки тканей и обработки кожи, известкования почв.
Известняк же с древнейших времён использовали в качестве строительного материала; причем сначала довольно «простодушно»: находили пещеру и обживали её, в соответствии с имевшимися запросами.

2.ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ.

(Приложение 2).

У каждого минерала есть свои, присущие лишь ему признаки, я рассмотрела следующие признаки:

Блеск

матовый

Твердость

средняя

Цвет

бело-серый

Плотность

2000-2800кг/м³

Электропроводность

10~5 до10~~4

Теплопроводность

0.470 м*K

Растворимость. (Приложение 3)

Растворимость в воде

Известняк не растворяется в воде

Растворимость в ацетоне (Органический растворитель)

Известняк не растворяется в ацетоне

ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

(Приложение 4)

Опыт №1. Взаимодействие известняка с кислотами (соляная, уксусная, азотная).

Химикаты и оборудование:

Сильные кислоты: HCI (соляная), HNO₃ (азотная).

Слабая CH₃COOH (уксусная).

Штатив с пробирками, спиртовка, держатель.

Реагент

Наблюдения

Вывод

HCI (соляная),

На стенках пробирки появились капельки воды и выделился углекислый газ.

Реакция бурная

Хорошо взаимодействует с соляной кислотой

HNO₃ (азотная)

На стенках пробирки появились капельки воды и выделился углекислый газ.

Реакция бурная

Хорошо взаимодействует с азотной кислотой. Лучше с соляной.

CH₃COOH (уксусная)

На стенках пробирки появились капельки воды и выделился углекислый газ.

Реакция медленная , но при нагревании скорость реакции увеличилась.

Плохо взаимодействует с уксусной кислотой. Т.к. кислота слабая.

CaCO₃+2HCl=CO₂ +H₂O +CaCI₂

CaCO₃+2CH₃COOH= (CH₃COO)₂Ca+ H₂O+ CO₂

CaCO₃+ 2HNO₃=Ca(NO₃)₂ + CO₂ +H₂O

Вывод: Известняк взаимодействует с кислотами с выделением углекислого газа и воды. С сильными кислотами реакция была бурной, а со слабой кислотой реакция началась только после нагревания.

Опыт №2. Взаимодействие со щелочами (растворимые в воде основания).

(Приложение 4)

Химикаты и оборудование:

Гидроксид натрия - NaOH, штатив с пробирками, спиртовка, держатель.

Описание опыта: В пробирку внесли некоторое количество известняка и прилили гидроксид натрия. Реакции не было, через 15 минут добавила еще реагента и нагрела. Реакция не наблюдалась.

Вывод: Известняк не реагирует со щелочами.

Опыт №3. Разложение известняка.

(Приложение №5).

Химикаты и оборудование: известняк, штатив, газоотводная трубка, колба, лучина, спиртовка.

Описание опыта: Известняк поместили в пробирку и закрыли газоотводной трубкой, конец которой опустили в колбу. Зажгли спиртовку и начали нагревать. Наличие углекислого газа определили с помощью горящей лучины.

Наблюдения: Известняк разлагается. Цвет стал белым. На стенках пробирки появились капельки воды и выделился углекислый газ.

CaCO₃ CaO+CO₂

Вывод: При нагревании известняк разлагается с образованием оксида кальция и воды.

Опыт №4. Получение известняка в домашних условиях.

Для выполнения опыта понадобится:

пластмассовое ведерко
пластиковые стаканчики
сухая штукатурка
гипсовая смесь
вода
ракушки

Время для проведения эксперимента: 15 минут для подготовки к опыту и 5 дней для получения известняка.

Для того, чтобы получить известняк:

В ведро добавила сухой штукатурки и воды, тщательно перемешала.
Добавила ракушек в и смешала их с гипсовой смесью.
Перелила получившуюся смесь в пластиковые стаканчики.
Поместила стаканчики в теплое место. Оставила в покое в течение 5 дней.
На 5 день извлекла получившийся известняк.

Примечание:

Ракушки могут быть любого размера, но воспользуйтесь более мелкими ракушками для наилучшего качества известняка.

Наблюдение: Похож ли получившийся известняк на природный?

Результат:

Известняк является одним из видов осадочных пород. Когда микроскопические морские животные умирают, они падают на дно океана, где их собирают ракушки. Так ракушки собирают эти частицы в течение долгого времени, и формируется известняк.

ВЫВОДЫ.

Выводы по физическим свойствам:

Известняк имеет присущий ему цвет, блеск, плотность, твердость.
Известняк не растворяется в воде и ацетоне.

Выводы по химическим свойствам.

Лучше всего известняк растворяется в азотной и соляной кислотах, плохо растворяется в уксусной кислоте.
Известняк не растворяется в избытке щелочи.
Известняк разлагается, меняя при этом цвет.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Приложение №1. Стерлитамакские Шиханы

Исследование по теме Известняк