Інформація для вчителів
Опис
Будівельна штукатурка
Гіпс є важливим будівельним матеріалом і використовується в усьому світі. Це головним чином тому, що гіпс легко виробляти та обробляти. З цієї причини будівельний гіпс також вважається дуже пластичним будівельним матеріалом. Гіпс - це сульфат кальцію, який доступний у різних видах гідрату залежно від способу виробництва.
Будівельний гіпс може бути виготовлений із сульфату кальцію, що містить воду. При нагріванні гіпс відщеплює кристалізаційну воду і перетворюється на так званий "гемігідрат" CaSO₄·0,5H₂O. Цей будівельний гіпс можна дуже добре використовувати як будівельний матеріал, оскільки після додавання води він знову виділяє кристалізаційну воду і швидко твердне у вигляді тонковолокнистих, з'єднаних між собою кристалів гіпсу.
Додаткова інформація для вчителів (1/2)
Попередні знання
- Цей експеримент розроблений як вступний експеримент до теми "Виробництво гіпсу".
- Оскільки його мета - дати базові уявлення про речовини, попередні знання не потрібні.
Принцип
- При нагріванні до 100 °C гіпс відщеплює кристалізаційну воду і перетворюється на так званий "гемігідрат" CaSO₄·0,5H₂O. Після додавання води він знову поглинає кристалізаційну воду і швидко твердне, утворюючи тонковолокнисті кристали гіпсу, які переплітаються між собою.
- Крім цього обпаленого гіпсу ("Баугіпс"), існують інші форми аморфного гіпсу, такі як гіпс для штукатурки, гіпс для стяжки і гіпс, що випалюється, які відрізняються температурою випалу, вмістом кристалічної води і, отже, часом схоплювання.
Додаткова інформація для вчителів (2/2)
Мета навчання
- Будівельний гіпс отримують шляхом випалу сульфату кальцію, що містить кристалізаційну воду.
- Будівельний гіпс - це сульфат кальцію з низьким вмістом кристалізаційної води, аморфний.
Завдання
- У цьому експерименті досліджується виробництво будівельної штукатурки з водного сульфату кальцію (гіпсу). Він показує, що при нагріванні кристали розкладаються, утворюючи рідину.
- Ця рідина виявляється водою, про що свідчить синє забарвлення індикаторного паперу.
Інструкції з техніки безпеки
- До цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів на уроках з природничих наук.
- Пил не повинен потрапляти в очі! Не вдихайте пил! Одягніть захисні окуляри!
- Правила роботи з небезпечними речовинами наведено у відповідних паспортах безпеки.
Зауваження щодо проведення експеримента
- Пальник повинен бути встановлений на найгарячіше полум'я.
- Обов'язково припиніть нагрівання після перших ознак розкладання сульфату кальцію. У разі тривалого нагрівання утворюється тугоплавкий гіпс, який знову схоплюється вкрай повільно.
Інформація для учнів
Мотивація
Будівельна штукатурка
Гіпс - важливий будівельний матеріал. Гіпс - це сульфат кальцію. Термін "гіпс" означає як складний дигідрат сульфату кальцію (гіпс, що містить воду), так і "безводний" сульфат кальцію (також відомий як гемігідрат). Гемігідрат - це типова будівельна штукатурка.
Будівельна штукатурка може бути виготовлена з водного сульфату кальцію. При нагріванні гіпс відщеплює кристалізаційну воду і перетворюється на так званий "гемігідрат" CaSO₄·0,5H₂O. У цьому експерименті імітується виробництво будівельної штукатурки.
Завдання
- Зробіть будівельну штукатурку.
- Для цього нагрійте в полум'ї пальника сульфат кальцію, що містить воду.
- Що утворюється під час нагрівання кальцій сульфату? Дайте відповідь на запитання праворуч.
- Запишіть свої спостереження в протокол.
Виробництво будівельної штукатурки
Питання
Матеріал
| Позиція | Матеріал | Пункт №. | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Пробірка, 180x18 мм, лабораторне скло, 100 шт. | 37658-10 | 1 |
| 2 | Штатив для 6 пробірок, дерев'яний d = 22 мм | 37685-11 | 1 |
| 3 | Щітка для пробірок із вовн. наконечником, d=20 мм | 38762-00 | 1 |
| 4 | Тримач для пробірок, до d=22 мм | 38823-00 | 1 |
| 5 | Захисні окуляри, прозорі | 39316-00 | 1 |
| 6 | Шпатель для сипучих матеріалів, сталевий, l=150 мм | 47560-00 | 1 |
| 7 | Купрум (ІІ) сульфат-5-гідрат | 30126-25 | 1 |
| 8 | Бутановий пальник з картриджем, 220 г | 32180-00 | 1 |
| 9 | Кристалічний гіпс, 250 г | 48273-25 | 1 |
Виконання роботи (1/2)
Помістіть трохи водного сульфату кальцію (= гіпсу) в пробірку (рис. внизу зліва). Затисніть пробірку затискачем і повільно нагрівайте її в полум'ї пальника, постійно струшуючи (рис. внизу в центрі). Приблизно через 3 хвилини припиніть нагрівання, коли сульфат кальцію змінить колір. Уважно подивіться на нагрітий сульфат кальцію (рис. внизу праворуч).
Виконання роботи (2/2)
- Відріжте від рулону шматочок індикаторного паперу (приблизно 2-3 см завдовжки).
- Дайте пробірці з гіпсом трохи охолонути.
- На верхньому, внутрішньому обідку пробірки утворилися краплі рідини.
- Тепер візьміть індикаторний папір і доторкніться ним до крапель рідини.
- Запишіть свої спостереження в протоколі.
Протокол
Завдання 1
Що Ви побачили, коли нагріли воду, що містить сульфат кальцію (= гіпс)?
Що Ви спостерігаєте при використанні індикаторної стрічки?
Спостереження Нагрівання сульфату кальцію
Спостереження на індикаторній стрічці
Завдання 2
Питання
Питання
Завдання 3
Поясніть свої експериментальні спостереження. Обпалений гіпс, як і гідравлічний гіпс, містить ____. Але в той час як сировина містить ____, гіпс є аморфним і містить ____ води. Тому при випалюванні гіпсу змінюється лише ____ матеріалу, але в обох формах це ____. Цей матеріал при нагріванні набуває білуватого кольору, при цьому можна почути також потріскування. На ____ частині пробірки ____ краплі води, які можуть бути витіснені подальшим нагріванням.