Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Свидетельство о публикации

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Химия / Другие методич. материалы / Алгоэвристический материал по теме "Кремний"
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 28 июня.

Подать заявку на курс
  • Химия

Алгоэвристический материал по теме "Кремний"

библиотека
материалов







Алгоэвристическая программа



«Кремний»




hello_html_fb348d1.jpg










Дорогой друг! Сегодня тебе предстоит пройти нелегкий путь, при изучении нового материала, но дойдя до цели, ты откроешь для себя еще больше интересного из этого необыкновенного мира химии! Желаю удачи, в добрый путь!



hello_html_m1d37b630.jpg





ИСТОРИЯ

С природными соединениями кремния человек знаком еще с древнейших времен. Им были известны такие минералы как кварц или горный хрусталь, а также халцедон, топаз, оникс (все эти минералы есть ни что иное как окрашенный кварц). Основу всех этих минералов составляет оксид кремния, или кремнезём. Разложить кремнезём на кремний и кислород не представлялось возможным. Это соединение очень тугоплавкое, необходимо нагреть до температуры выше 1500 градусов Цельсия. Предпринимались попытки получить кремний взаимодействием с другими веществами. Например, Берцеллиус нагревал кремнезём вместе с порошком из железа и углеродом. Но получался сплав ферросицилий.
И лишь только в 1823 году был получен чистый кремний, имеется в виду свободный. Изучая соединения плавиковой кислоты Сент Клер-Девилль, в том числе и тетрафторид кремния SiF4,он провел опыт с калием и получил аморфный кремний.

hello_html_1b124c3b.jpg











hello_html_6b03b449.jpghello_html_mc6e7f13.jpg




Нахождение в природе.


Содержание кремния в земной коре составляет 26 % по массе. Таким образом, по распространённости в земной коре кремний занимает второе место после кислорода.Чаще всего в природе кремний встречается в виде кремнезёма — соединений на основе диоксида кремния (IV) SiO2 (около 12 % массы земной коры). Основные минералы и горные породы, образуемые диоксидом кремния — это песок (речной и кварцевый), кварц и кварциты, кремень, полевые шпаты. Вторую по распространённости в природе группу соединений кремния составляют силикаты и алюмосиликаты.






Задание 1: заполните таблицу исходя из текста


Я это знал

Я узнал нового…













hello_html_m6189b3d3.jpg


Положение в периодической системе.


Задание 2: охарактеризуйте положение кремния в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, дополните предложения:

Кремний — элемент …… подгруппы ….. группы …… периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером ….. Обозначается символом ….(лат. Silicium).

Так как у атома кремния на внешнем уровне ___ электрона, то кремний в соединениях проявляет степень окисления ___.


hello_html_m78141ce2.jpg







Физические свойства.


Задание 3. Выберите из следующих утверждений свойства характерные для кремния:

а) Кристаллическая решётка кремния кубическая

гранецентрированная .

б)твердый

в) жидкий г) электропроводен д) плавкий е) не электропроводен ж) имеет металлический блеск з) не имеет металлический блеск и) тугоплавкий
hello_html_m7fb2f862.pnghello_html_37b10bd4.jpg

hello_html_m55a341d2.jpgхимические свойства.


Химические свойства кремния зависят от его строения. В связи с гибридизацией чистый кристаллический кремний образует алмазоподобную решётку, в которой кремний четырёхвалентен. В соединениях кремний обычно также проявляет себя как четырёхвалентный элемент со степенью окисления +4 или −4. Встречаются двухвалентные соединения кремния, например, оксид кремния (II) SiO.

Задание 4. напишите электронную формулу атома кремния, определите гибридизацию атома.



При нормальных условиях кремний химически малоактивен и активно реагирует только с газообразным фтором, при этом образуется летучий тетрафторид кремния SiF4.

Напишите уравнение реакции:

При нагревании до температуры свыше 400—500 °C кремний реагирует с кислородом с образованием диоксида SiO2

Напишите уравнение реакции:

При нагревании до температуры свыше 400—500 °C кремний реагирует с хлором, бромом и иодом — с образованием соответствующих легко летучих тетрагалогенидов SiHal.

Напишите уравнение реакции:

С водородом кремний непосредственно не реагирует, соединения кремния с водородом — силаны с общей формулой SinH2n+2 — получают косвенным путем. Моносилан SiH4 (его часто называют просто силаном) выделяется при взаимодействии силицидов металлов с растворами кислот

Напишите уравнение реакции

С азотом кремний при температуре около 1000 °C образует нитрид Si3N4, с бором — термически и химически стойкие бориды SiB3, SiB6 и SiB12.

Напишите уравнение реакции:

При температурах свыше 1000С °C можно получить соединение кремния и его ближайшего аналога по таблице Менделеева — углерода — карбид кремния SiC (карборунд), который характеризуется высокой твёрдостью и низкой химической активностью. .

Нижележащие элементы 4-й группы (Ge, Sn, Pb) неограниченно растворимы в кремнии, как и большинство других металлов. При нагревании кремния с металлами могут образовываться силициды. Наиболее часто образуются металлоподобные силициды составов MeSi, Me3Si2, Me2Si3, Me5Si3 и MeSi2. Металлоподобные силициды химически инертны, устойчивы к действию кислорода даже при высоких температурах.

Напишите уравнение реакции взаимодействия кремния с натрием:

При восстановлении SiO2 кремнием при температурах свыше 1200 °C образуется оксид кремния (II) — SiO.

Напишите уравнение реакции:



Для травления кремния наиболее широко используют смесь плавиковой и азотной кислот. Некоторые специальные травители предусматривают добавку хромового ангидрида и иных веществ. При травлении кислотный травильный раствор быстро разогревается до температуры кипения, при этом скорость травления многократно возрастает.

  1. Si+2HNO3=SiO2+NO+NO2+H2O

  2. SiO2+4HF=SiF4+2H2O

  3. 3SiF4+3H2O=2H2SiF6+↓H2SiO3

Для травления кремния могут использоваться водные растворы щёлочей. Травление кремния в щелочных растворах начинается при температуре раствора более 60 °C.

  1. Si+2KOH+H2O=K2SiO3+2H2

  2. K2SiO3+2H2O↔H2SiO3+2KOH

Задание 5. выбирите из следующих веществ те, с которыми будет реагировать кремний;

KOH H2O H2 HF HNO3 С NO2



Применение кремния.

Задание 6. прочитайте стихотворение про кремний, выявите области применения кремния и его соединений.

Серой тенью среди прочих
Элементов я стою,

Но в своих кристаллах прочных
Я планеты создаю!


И, хотя порой блистаю

Я в коронах королей,

Чаще строить помогаю,
От дворцов до кораблей.

Придаю красу моделям,

Блеск и стойкость башмакам,

Надо - становлюсь я клеем,

Надо - воплощусь в стакан.


Даже в том, что эти строчки
К вам пришли на монитор,
Есть моя заслуга, точно!

Так что кончим разговор.


Если химией ты дружишь,

Адрес мой тотчас найдешь,
Мое имя обнаружишь
И призванья назовешь! hello_html_5d296264.gif














Подайте заявку сейчас на любой интересующий Вас курс переподготовки, чтобы получить диплом со скидкой 50% уже осенью 2017 года.


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Автор
Дата добавления 28.01.2016
Раздел Химия
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров194
Номер материала ДВ-388944
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх