Ашық сабақ"Кремний және оның қосылыстары. Силикаттар. Кремний негізіндегі жартылай өткізгіш материалдар. Қазақстанның силикат өнеркәсібі. "

Сабақтың тақырыбы: Кремний және оның қосылыстары. Силикаттар. Кремний негізіндегі жартылай өткізгіш материалдар. Қазақстанның силикат өнеркәсібі.

Мақсаты: білімділік: оқушыларға кремний оның аллотропиялық түрөзгерістері: аморфты және кристалдық кремнийдің қосылыстары: оксиді, қышқылы, тұздары, силикат өнеркәсібі туралы білім беру. 

дамытушылық: көміртек қосылыстарымен салыстыра отырып түсіндіру, зат қасиетінің оның құрылысына тәуелді екендігіне көздерін жеткізу және силикат өнімдерінің ерекшеліктері, құрылыс материалдарына сипаттама бере білуін дамыту. 

тәрбиелік: оқушылардың ғылыми дүниетанымын қалыптастыру. 

Күтілетін нәтижесі: 1. Оқушылар кремний оның аллотропиялық түрөзгерістері: аморфты және кристалдық кремнийдің қосылыстары: оксиді, қышқылы, тұздары, силикат өнеркәсібі туралы білетін болады.

2. Көміртек қосылыстарымен салыстыра отырып түсіндіру, зат қасиетінің оның құрылысына тәуелді екендігіне көздерін жеткізіп және силикат өнімдерінің ерекшеліктері, құрылыс материалдарына сипаттама бере алады.

Сабақтың типі: Жаңа сабақ.

Қолданылатын әдіс – тәсілдер: Сын тұрғысынан ойлау технологиясының стратегиялары, баяндау, сұрақ – жауап.

Көрнекілігі: үллестірме деңгейлік тапсырмалар, интерактивті тақта мүмкіншілігі, слайдтар.

Құрал – жабдықтары: кремнийдің табиғи қосылыстарының үлгілері, т.б. силикаттар. 

Сабақ барысы: І. Ұйымдастыру кезеңі:

(амандасу, оқушыларды түгендеу, сынып тазалығын тексеру, оқушылардың назарын сабаққа аудару) – 1 – 2 мин.

ІІ. Үй тапсырмасын тексеру:

«Миға шабуыл» (деңгейлік тапсырмаларды тарату, өткен тапқырыптарды еске түсіру сұрақтарын қою) – 10 мин.

1.      Көміртек периодтық жүйеде қай жерде орналасқан? Толық сипаттама беріңдер.

2.     Ашылу тарихы, атом құрылысы, табиғатта таралуы, физикалық қасиеттері. 

3.     Алынуы, химиялық қасиеттері, қолданылуы туралы сипаттама беріңдер.

4.     Көміртектің сутекті және оттекті қосылыстарының алынуы және химиялық қасиеттеріне сипаттаңдар.

5.     Көміртектің сутекті және оттекті қосылыстарының физикалық қасиетіне және қолданылуына сипаттама беріңдер.

6.     Көмір қышқылы және карбонаттар туралы не білесіңдер?

А – деңгейінің №2 есебі (118 - бет).

A) NаHСО₃ + HCI → NаCI  + Н₂O +  СО₂

Nа⁺ + HСО₃^2- + Н⁺ +CI ^- → Na⁺ + CI^- + Н₂O + СО₂

Н⁺ + HСО₃^2-  → Н₂O + СО₂

Ә) NaHCO₃ + NaOH → Na₂СО₃ + H₂O

Na + HCO₃^2- + Na⁺ + OH^- → 2Na⁺ + СО₃^-2 +H₂O

HCO₃^2- +  OH^- → СО₃^-2 +H₂O            

Б) Ca(HCO₃)₂ + 2NaOH →2СаCO₃↓  + Na₂CO₃ +2H₂O

Ca²⁺ + 2HCO₃^2- + 2Na⁺ + 2OH^- →2СаCO₃↓  + 2Na⁺ + CO₃^2- + 2H₂O

Ca²⁺ + 2HCO₃^2- + 2OH^- →2СаCO₃↓  + CO₃^2- + 2H₂O

В) Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ → 2CaСО₃↓ + 2H₂O

Ca²⁺ + HCO₃^2- + Ca²⁺ + 2OH^- → 2CaСО₃↓ +2H₂O

ІІІ. Жаңа сабақты түсіндіру:

«Мағынаны тану» (интерактивті тақта мүмкіншілігі, слайдтар арқылы баяндау, мысалдар келтіру, сұрақ жауаптар) – 20 мин.

-         Оқушыларды жаңа сабақтың мақсатымен таныстыру.

-         Жаңа білімді меңгерту.

Жоспар

1.     Кремнийдің жалпы сипаттамасы.

2.     Периодтық жүйеде орналасуы.

3.     Кремнийдің аллотропиялық түрөзгерістері.

•         Кристалдық кремний - Қиын балқитын зат (tбқ.=1400°С)

 қара сұр түсті, металдық жылтыры бар, морт сынғыш, электр тогын нашар өткізеді, бейметалл.

•         Аморфты кремний - қоңыр ұнтақ, тұрақты балқу температурасы жоқ.

4.     Табиғаттағы кремний қосылыстары:

Құрамында кремнийі бар минералдар

Кремнезем  SiO₂

Ортоклаз  K₂O∙Al₂O₃∙6SiO₂

Альбит  Na₂O∙Al₂O₃∙6SiO₂

Анортит  CaO∙Al₂O₃∙2SiO₂

Тальк  MgO∙4SiO₂∙H₂O

Ай  топырағы–  40% ға дейін SiO₂

Тас метеориттер –  20% ке дейін  SiO₂

 Силан – SiH₄

-  Кремний оксиді – SiO₂

-  Кремний қышқылы – H₂SiO₃ – метакремний қышқылы

-   H₄SiO₄ – ортокремний қышқылы. 

5.     Химиялық қасиеттері:

Бейметалдармен

Si + 2F₂ = SiF₄

Si + 2Cl₂ = SiCl₄ (340°C – 420°C)

Si + O₂ = SiO₂ (1200°C – 1300°C)

Si + C = SiC (1200°C – 1300°C)

сумен

Si + 2H₂O = SiO₂ + 2H₂ (400°C – 500°C)

Si + 4HF = SiF₄ + 2H₂ (40°C – 100°C)

Si + 4HCl = SiCl₄ + 2H₂ + қоспа (300°С және жоғары)

металдармен

4Na + Si = Na₄Si (балқыма)

2Mg + Si = Mg₂Si (балқыма)

2Ca + Si = Ca₂Si (балқыма)

6.     Алынуы.

-  Зертханалық әдіс: SiO₂ + 2Mg = 2MgO + Si

-           Өндірістік әдіс: SiO₂ + 2C = 2CO + Si (1900°C)

SiCl₄ + 2H₂ = Si + 4HCl

SiH₄ = Si + 2H₂ (400°C)

7.  Қолданылуы және алынуы

Керамика:

Құрылыс; үй тұрмысына; өндірістік.

Құрылыс  материалдары: цемент, бетон, темірбетон

Металлургияда тотықсыздандырғыш, шойын мен болатқа қосу, ауыспалы токты туралайтын, күн  батареилері.

8.       Қыш өндірісі - Саз балшықтан және кейбір металл оксидтерінен тұратын заттар.

9.       Шыны өндірісі - Натрий мен калий силикатының артық мөлшердегі кремнеземмен аморфты мөлдір құймасын айтады. Кәдімгі шының формуласы: Na₂|O*CaO*6SiO₂

10.             Цемент өндірісі - Саз балшық пен әктасты күйдіріп алады. Формуласы: СаО*АІ₂О₃* SiO₂

Қазақстанда силикат өнеркәсібінің кәсіпорындары төмендегідей болып шоғырланған: Маңғыстауда – СаСО₃ әктас, Жітіқарада (Қостанай облысы) – асбест; Семейде – цемент зауыты, Өскеменде – “Аютас” зауыты, Ақтөбе, Таразда – шыны өндірісі, Ленгер, Есік, Өскеменде – кірпіш зауыттары бар.

№4Зертханалық тәжірибе

Тақырыбы: Қышқыл қалдықтары аниондарына сапалық реакциялар.

Мақсаты: Қышқыл қалдықтары аниондарды сапалық реакциялар арқылы анықтау.

Қажетті реактивтер мен құрал – жабдықтар: H₂SO₄, HCl, NaCl, Ba(NO₃)₂, Na₂SO₄, сынауық, шыны таяқша, фенолфталеин қағазы.

Жұмысты орындау барысы:

№1 тәжірибе:

Үш сынауықты алып, біріншісіне ас тұзының ерітіндісін, екіншісіне – натрий сульфаты, үшіншісіне – кальций карбонатының ерітінділерін құйып, әрқайсысына өздеріне тән реактивтермен анықтаңдар (7 – кесте, 44-беттен қараңдар). Алғашқы екеуіне күміс нитратының ерітіндісін құйып, тұнбалар түстеріне көңіл аударындар. Ал қалған сынауыққа ерітіндіге барий хлориді ерітіндісімен әсер етіп көріңдер.

Не істедік?	Не байқалды?	Реакция теңдеуі	Қорытынды

VI. Бекіту. 

A.   O2 B.    CaO C.    2Mg Д.   2C Е.   CaCO3 Ж.  CaCl2 З.   2NaOH И.   H2CO3

1. «Ой түю» /жаңа сабақты қаншалықты меңгергендігін тест арқылы тексеру/.

•      1.SiO2 + ……... => Si + 2CO

•      2.SiO2 + …...... => Si + 2MgO

•      3.Si + …....... => SiO2

•      4.SiO2 + …....... => CaSiO3

•      5.SiO2 + …....... => Na2SiО3 + H2O

•      6.SiO2 + …....... => CaSiO3 + CO2

•      7.Na2SiO3 + …....... => Na2CO3 +H2SiO3

•      8.Na2SiO3 + …....... => CaSiO3 + 2NaCl

Жауабы: 1.Д                     4.В           7.И

                2.С                     5.З            8.Ж

                3.А                     6.Е

V. Үйге тапсырма: §25, 26 оқу.

        B – деңгейінің №1 есебі (121 - бет).