Конспект урока по химии на тему: "Кремний и его соединения"

Конспект по химии № 2

Тема: Кремний и его соединения

Дата: 26.02.2015

Класс: 9-Б; 9-Г

ФИО:  Волгунова Ольга Валерьевна

Тип урока: Комбинированный

Цель: Формирование системы знаний о кремнии и его соединениях                                                                                                 Задачи урока:

Дидактические: Обеспечить в ходе урока изучение следующих основных химических понятий: химический элемент, простое вещество, химическая реакция на примере взаимодействия кремния с химическими элементами и веществами .  Продолжать формирование  следующие обобщенные умения и навыки (планировать ответ, писать в быстром темпе, извлекать информацию при слушании).

Развивающие: Развивать у учащихся умения выделять главное, существенное в изучаемом материале; сравнивать, составлять, обобщать, систематизировать, компактно и логически последовательно излагать свои мысли. Развивать эмоции и мотивы учащихся, создавая на уроке эмоциональные и мотивационные ситуации (удивления), используя яркие примеры, иллюстрации, воздействующие на чувства учащихся.

Воспитательные: Содействовать в ходе урока формированию следующих мировоззренческих идей: 1) объективность и реальность окружающего мира; 2) причинно-следственные и другие связи между явлениями; 3) непрерывность изменений и развития в природе и обществе; 4) обусловленность развития химической науки потребностями производства, жизни и быта;

Ход урока

Этап	Деятельность учителя	Деятельность обучающихся	Формируемые УУД			Время
			предметные	метапредметные	Личностные
1.Организационный этап	Здравствуйте, ребята! Кто сегодня отсутствует? Начнем наш урок. Соединения этого элемента были известны человеку с незапамятных времен. Но с простым веществом  человек познакомился всего около 200 лет тому назад. По распространенности в земной коре среди всех элементов занимает второе место (после кислорода). На долю его приходится 27,7% массы земной коры. Широко распространен диоксид этого элемента  (речной песок , кварц , кремень и др.). В свободном виде в природе не встречается. Русское название элемента  введено в 1834 году российским химиком Г. И. Гессом. По одной версии происходит от греческого kremnos — утес, гора; по другой - от латинского “ляпис креманс”,что значит – камень, дающий огонь. Так назывался твердый камень, дававший при ударе искру и долгое время служивший человеку вместо спичек для получения огня. Что это за элемент?	•Приветствие •Запись темы в тетрадь · формулировка целей урока	Научатся: составлять названия соединений кремния по формуле и формул по названию; Получат возможность научиться: прогнозировать свойства неизученных неметаллов на основе знаний о периодическом законе	Регулятивные: Планируют свои действия в связи с поставленной задачей и условиями ее решения Познавательные: Ставят и формулируют цели и проблемы урока Коммукативные: Адекватно используют речевые средства для эффективного решения коммуникативных задач	Формирование готовности и способности к обучению и саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию	2 мин
2. Этап проверки домашнего задания	Узнать название этого элемента нам помогут углерод и его соединения. Давайте разгадаем кроссворд . ( Чтобы узнать правильно ли вы догадались, о каком элементе идет речь, давайте разгадаем кроссворд). В выделенных клетках по вертикали вы прочтете название этого элемента. 1.      Как называется совокупность химических и физических свойств воды, связанных с содержанием в ней растворённых солей кальция и магния? Жесткость А.      Какие виды жесткости вы знаете? Б.      Какие соли обуславливают их? В.      Как устранить жесткость? Различают временную (карбонатную) жёсткость, обусловленную гидрокарбонатами кальция и магния Са(НСО3)2; Mg(НСО3)2, и постоянную (некарбонатную) жёсткость, вызванную присутствием других солей, не выделяющихся при кипячении воды: в основном, сульфатов и хлоридов Са и Mg (CaSO4, CaCl2, MgSO4, MgCl2). Временную жесткость можно устранить кипячением воды, в результате термически нестойкие гидрокарбонаты кальция и магния разлагаются с образованием накипи. Постоянную жесткость можно удалить добавлением в воду кальцинированной соды Na2CO3 или гашёной извести Ca(OH)2. 2.      Как называется способность углерода поглощать газы и растворенные вещества, благодаря своей пористой поверхности? Адсорбция 3.      Как называется не ядовитый газ без цвета, без запаха. В лаборатории его получают действием соляной кислоты на мрамор(карбонат кальция)                                     А.      Напишите уравнения получения СаСО3 + 2НСl = СаС12 + Н2О + СО2↑ Б.      Какими химическими свойствами обладает углекислый газ? напишите уравнения    a)      с  основаниями                               Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3↓ + Н2О    b)      с  основными оксидами                         СаО + СО2 = СаСО3↓ + Н2О          c)       с металлами( при нагревании)                CO2 + 2Mg = 2 MgO + C d)      с водой                                                                      СО2 + Н2О = Н2СО3              4.      как называется прозрачное кристаллическое вещество, самое твердое из всех природных веществ, одна из аллотропных модификаций углерода?   Какие еще модификации есть у углерода? Алмаз, Графит, Активированный уголь, Древесный уголь, Сажа 5.      Это бесцветный газ без запаха. Он очень ядовит и горит синим пламенем. Он используется в большой технике для производства многих материалов, например пластмасс и растворителей. Что это за газ? 6.      Как называются соединения, образованные при нагревании углерода с металлом? Приведите примеры. CaC2, Al4C3 7.      При давлении углекислый газ превращается в бесцветную жидкость. При испарении жидкого углекислого газа часть его превращается в твердую снегообразную массу, которую в промышленности прессуют. Применяют для хранения пищевых продуктов. Эта масса называется льдом, каким? Итак, по вертикали вы получили название элемента, который занимает второе место по распространенности. Это кремний.	- отвечают на вопросы - записывают уравнения на доске
3. Этап открытия	Давайте охарактеризуем строение атома кремния, пользуяс периодической системой химических элементов Д.И. Менделеева. Кре́мний — элемент главной подгруппы четвёртой группы третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 14. Обозначается символом Si (лат. Silicium), неметалл. атомная масса 28,086 1s22s22p63s23p2                                             Конфигурация внешнего электронного слоя нейтрального невозбужденного атома кремния 3s2р2. В соединениях обычно проявляет степень окисления +4 и очень редко +3, +2 и +1. Кристаллическая решетка атомная.                              Давайте посмотрим видеофрагмент.       Запишите, пожалуйста, уравнения на доске. Получение кремния 1) Промышленность – нагревание угля с песком: 2C + SiO2 t˚→ Si + 2CO 2) Лаборатория – нагревание песка с магнием: 2Mg + SiO2  t˚→ Si + 2MgO Химические свойства Типичный неметалл, инертен. Как восстановитель: 1)     С кислородом Si0 + O2  t˚→  Si+4O2 2)     С фтором (без нагревания) Si0 + 2F2 →  SiF4 3)     С углеродом Si0 + C  t˚→  Si+4C (SiC - карборунд - твёрдый; используется для точки и шлифовки) 4)     С водородом не взаимодействует. Силан (SiH4) получают разложением силицидов металлов кислотой: Mg2Si + 2H2SO4 → SiH4¬ + 2MgSO4 5)     С кислотами не реагирует (только с плавиковой кислотой Si+4HF=SiF4+2H2) Растворяется только в смеси азотной и плавиковой кислот: 3Si + 4HNO3 + 18HF →  3H2[SiF6] + 4NO¬ + 8H2O 6)     Со щелочами (при нагревании): Si0 + 2NaOH + H2O t˚→  Na2Si+4O3+ 2H2¬ Как окислитель: 7)     С металлами (образуются силициды): Si0 + 2Mg  t˚→  Mg2Si-4 Наиболее распространенным соединением кремния является его диоксид SiO2, другое его название — кремнезем. В природе он образует минерал кварц  и многие разновидности, такие, как горный хрусталь и его знаменитая лиловая форма — аметист, а также агат, опал, яшма, халцедон, сердолик, которые известны как поделочные и полудрагоценные камни. Диоксид кремния — это также обычный и кварцевый песок. Из разновидностей минералов на основе диоксида кремния — кремня, халцедона и других первобытные люди изготовляли орудия труда. Именно кремень, этот невзрачный и не очень прочный камень, положил начало каменному веку — веку кремневых орудий труда. Причин этому две: распространенность и доступность кремня, а также его способность образовывать при сколе острые режущие края. Второй тип природных соединений кремния — это силикаты. Среди них наиболее распространены алюмосиликаты (понятно, что эти силикаты содержат алюминий). К алюмосиликатам относятся гранит, различные виды глин, слюды. Силикатом, не содержащим алюминий, является, например, асбест. Силикаты образуются при нагревании кремниевой кислоты (H2SiO3 - очень слабая (слабее угольной), непрочная, в воде малорастворима Получение:                                Na2SiO3 + 2HCl → 2NaCl + H2SiO3).  H2SiO3  t˚→ H2O + SiO2 Соли кремниевой кислоты - силикаты. Химические свойства  1) с кислотами Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3 2) с солями Na2SiO3+CaCl2=2NaCl+CaSiO3↓ 3) Силикаты, входящие в состав минералов, в природных условиях разрушаются под действием воды и оксида углерода (IV) - выветривание горных пород:                              Химическое выветривание — это совокупность различных химических процессов, в результате которых происходит дальнейшее разрушение горных пород и качественное изменение их химического состава с образованием новых минералов и соединений. Качественной реакцией на силикаты служит их взаимодействие с сильными кислотами( соляной, азотной, серной).                                                                                                                  Na2SiO3 + 2HCl = Н2SiО3 + 2NaCl	· работа у ПСХЭ Д.И. Менделеева · записи в тетради				25 мин
4.Этап усвоения новых знаний и способов в действии	Важнейшее соединение кремния — оксид SiO2 необходим для жизни растений и животных. Он придает прочность стеблям растений и защитным покровам животных. Благодаря ему тростники, камыши и хвощи стоят крепко, как штыки, острые листья осоки режут, как ножи, стерня на скошенном поле колет, как иголки, а стебли злаков настолько крепки, что не позволяют ниве на полях ложиться от дождя и ветра. Чешуя рыб, панцири насекомых, крылья бабочек, перья птиц и шерсть животных прочны, так как содержат кремнезем. Кремний используют как полупроводниковый материал. Кварц находит применение как материал для изготовления жаропрочной химической (кварцевой) посуды, ламп УФ-излучения. Силикаты находят широкое применение как строительные материалы. Оконные стекла представляют собой аморфные силикаты. Кремнийорганические материалы характеризуются высокой износостойкостью и широко используются на практике в качестве силиконовых масел, клеев, каучуков, лаков. Стекло – хрупкий, прозрачный материал, способен размягчаться и при застывании принимает любую форму. Стекло получают варкой шихты (сырьевой смеси, состоящей из песка, соды и известняка) в специальных стекловаренных печах. Основные реакции, протекающие при плавке шихты 1. Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2 2. CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2 3. Na2SiO3 + CaSiO3 + 4SiO2 = Na2O * CaO * 6SiO2 - формула оконного стекла При добавлении оксида свинца получают хрусталь. Другой важный материал, получаемый на основе соединения кремния, — цемент. Его получают спеканием глины и известняка в специальных вращающихся печах. Если порошок цемента смешать с водой, то образуется цементное тесто, или, как его называют строители, «раствор», который постепенно затвердевает. При добавлении к цементу песка или щебня в качестве наполнителя получают бетон. Прочность бетона возрастает, если в него вводится железный каркас, — получается железобетон, из которого готовят стеновые панели, блоки перекрытий, фермы мостов и т. д. Производством стекла и цемента занимается силикатная промышленность. Она также выпускает силикатную керамику — кирпич, фарфор, фаянс и изделия из них. Фарфор = каолин+ глина + кварц + полевой шпат. Родина фарфора – Китай, где фарфор известен уже в 220г. В 1746 г – налажено производство фарфора в России                                                                                         Фаянс - от названия итальянского города Фаэнца. Где в 14-15веках было развито керамическое ремесленничество. Фаянс – отличается от фарфора большим содержанием глины (85%), более низкой температурой обжига.	· Восприятие и осмысление первичного  закрепления изучаемого материала · Формулирование определенных выводов				5 мин
4.ЭТАП ПОДВЕДЕНИЯ ИТОГОВ ЗАНЯТИЯ	Какую новую информацию вы извлекли из сегодняшнего занятия? Где вы можете встретить в быту кремний и его соединения?	подведение итогов учебного занятия				3 мин
5. ЭТАП ИНФОРМАЦИИ О ДОМАШНЕМ ЗАДАНИИ	§ 35 Рабочая тетрадь стр 181-183,	Записывают в тетрадях, блокнотах				1 мин
6.ЭТАП  РЕФЛЕКСИИ	Оправдались ли ваши ожидания? Что хотелось бы изменить в структуре урока?.	осмысление своих действий и само­оценке; - прогнозирование способов саморегуля­ции и сотрудничества				3 мин

Список используемой литературы

Учебник О.С. Габриеляна « Химия 9 класс»

https://ru.wikipedia.org/wiki/%CA%F0%E5%EC%ED%E8%E9

http://megabook.ru/article/%D0%9A%D1%80%D0%B5%D0%BC%D0%BD%D0%B8%D0%B9

http://edu.sernam.ru/book_chem.php?id=43