Разработка урока по химии на тему "Кремний. Силикатная промышленность"

Урок №46. 9 класс

Тема урока: Кремний. Силикатная промышленность.

Цели и задачи урока:

• Изучить свойства кремния и его соединений – оксида и кремниевой кислоты;

• Познакомить обучающихся с основными продуктами силикатной промышленности (стеклом, керамикой, цементом), с реакциями, лежащими в основе производства стекла, цемента;

• Воспитание аккуратности ведения тетради.

Оборудование: Периодическая система, видеосюжеты.

Ход урока:

1. Организационный момент.

2. Проверка Д/з:

1. Оксиды углерода (II) и (IV).

2. Угольная кислота.

3. Взаимопревращение карбонатов и гидрокарбонатов.

3. Основная часть.

1. Нахождение в природе:

1) кремнезем SiO₂

2) песок (кварц), гранит, горный хрусталь (основа SiO₂)

3) каолинит Al₂O₃ • 2 SiO₂ • 2H₂O

4) ортоклаз K₂O • Al₂O₃ • 6 SiO₂

2. Получение t

1) в промышленности 2С + SiО₂ = СО + Si

t

2) в лаборатории 2Mg + SiO₂ = 2MgO + Si

3. Физические свойства. Кремний бывает аморфный и кристаллический. Кристаллический кремний – металлический блеск, тугоплавкий, твердый, небольшая электрическая проводимость.

4. Химические свойства:

1) Аморфный Si реагирует с фтором: Si + 2F₂ = SiF₄ (фторид кремния)

2) При t реагирует с O₂, Cl₂, Br₂, S: Si + O₂ = SiO₂ (оксид кремния)

3) с металлами: Si + 2Mg = Mg₂Si (силицид магния)

4) с конц. водными р-рами щелочей: Si + 2NaOH + H₂O = Na₂SiO₃ + 2H₂↑

(силикат натрия)

5. Оксид кремния (SiO₂)n – твердое кристаллическое вещество, t пл= 1728⁰С

Кислотный оксид , взаимодействует:

t

1) с щелочами SiO₂ + 2NaOH = Na₂SiO₃ + H₂O

2) с основными оксидами SiO₂ +CaO = CaSiO₃

3) с солями SiO₂ + CaCO₃ = CaSiO₃ + CO₂↑

4) с углеродом, с магнием (см. Получение Si)

5) с водой не реагирует SiO₂ + H₂O =

6. Кремниевая кислота (Н₂SiO₃)n – нерастворимое в воде, коллоидный р-р; при t разлагается t

H₂SiO₃ = SiO₂ + H₂O

Получение Na₂SiO₃ + 2HCl = H₂SiO₃↓ + 2 NaCl

7. Cоли кремниевой кислоты - силикаты – (Na₂SiO₃, K₂SiO₃) – растворимые стекла.

8. Силикатная промышленность – производство различных строительных материалов, стекла и керамики из природных силикатов.

Силикатная промышленность

Керамика

Стекло

Цемент

Стройматериалы: канализационные трубы, облицовочные плиты, кирпичи

Предметы быта: глиняная, фаянсовая, фарфоровая посуда и др.

Обыкновенное калийное (химическое), хрустальное, рубиновое, кварцевое, стекловолокно

Цемент, бетон, железобетон, шлакобетон

t

Производство стекла: Na₂CO₃ + SiO₂ = Na₂SiO₃ + CO₂ ↑

t

CaCO₃ + SiO₂ = CaSiO₃ + CO₂ ↑

т.е. обыкновенное стекло: Na₂O • CaO • 6SiO₂

калийное стекло: К₂O • CaO • 6SiO₂

Производство цемента: t

Al₂O₃ • 2 SiO₂ • 2H₂O = Al₂O₃ • 2 SiO₂ + 2H₂O

t

CaCO₃ = CaO + CO₂↑

t

CaO + SiO₂ = CaSiO₃

4. Закрепление: видеосюжеты

5. Д/з: § 30, упр. 3,4 стр ____

Получение силана

Соединения металлов с кремнием называются силицидами. Силицид магния - порошок черного цвета. Поместим порошок силицида магния в очень слабый раствор соляной кислоты. На поверхности раствора образуются пузырьки газа. Они лопаются и загораются на воздухе. Это горит силан. Он образуется при взаимодействии кислоты с силицидом магния. Продуктами сгорания силана являются оксид кремния и вода.

Mg₂Si + 4HCl = SiH₄ + 2MgCl₂

SiH₄ + 2O₂ = SiO₂ + 2H₂O