"Соединения кремния", 9 класс

Урок «Соединения кремния»

Цель урока: изучение строения, свойств и применения соединений кремния; формирование мышления обучающихся через активизацию представлений о взаимосвязи строения веществ с их свойствами на примере соединений кремния; воспитание личностных качеств обучающихся.

Задачи:

образовательные: рассмотреть строение, особенности свойств важнейших соединений кремния; показать генетическую связь между соединениями кремния; рассмотреть основные направления применения соединений кремния;

развивающие: развивать познавательный интерес; совершенствовать умение анализировать, сравнивать, участвовать в проблемном диалоге;

воспитательные: продолжить формирование научного мировоззрения учащихся, понимания причинно-следственных связей явлений; воспитание культуры общения.

Планируемые результаты:

Предметные умения:

- уметь составлять химические формулы соединений кремния;

- уметь записывать уравнения, подтверждающие химические свойства соединений кремния;

– уметь определять закономерность между составом, строением, свойствами и применением веществ.

Личностные УУД:

- определять правила работы в группах;

- оценивать усваиваемое содержание (исходя из личностных ценностей);

Регулятивные УУД:

- определять и формулировать цель деятельности на уроке;

- проговаривать последовательность действий на уроке;

- высказывать свое предположение на основе учебного материала;

- отличать верно выполненное задание от неверного;

- осуществлять самоконтроль;

- совместно с учителем и одноклассниками давать оценку деятельности на уроке.

Познавательные УУД:

- ориентироваться в учебнике, тетради;

- - находить ответы на вопросы в тексте, таблицах,

- проводить анализ учебного материала;

Коммуникативные УУД:

- слушать и понимать речь других;

- уметь с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли;

- владеть диалогической формой речи в соответствии с грамматическими и синтаксическими нормами родного языка.

Оборудование: раздаточный материал для обучающихся (схемы-конспекты, тест), коллекции «Стекло», лабораторная посуда (штатив с пробирками, стакан, стеклянная палочка), магниты(10)

Реактивы на демонстрационном столе: растворы силиката натрия, соляной кислоты, сульфата меди (II), хлорида железа (III), силикатный клей.

Тип урока: комбинированный.

Вид урока: урок-дискуссия.

Методы и методические приёмы: словесные, наглядные, практические; фронтальный опрос, беседа, самостоятельная работа учащихся с инструктивными картами, демонстрация средств наглядности, выполнение упражнений, демонстрационный эксперимент.

Формы работы учащихся: фронтальная, групповая.

Структура и ход урока

Эпиграф к уроку: “Кремний вырисовывается в мироздании как элемент, обладающий исключительным значением”   В.И. Вернадский.

№	Этап урока	Уточнение по этапам урока	Название используемых	Деятельность учителя	Деятельность ученика	Время, мин
1	Орг момент			Создание положительного настроя учащихся на урок	Приветствие	1
2	Изучение нового материала	Мотивация	«Корзина знаний» рис гречка, минералы, изображения птиц, рыб ….стекло из коллекции.	Здравствуйте!  Ребята, перед вами «Корзина знаний», подумайте, какие хим. соединения объединяют эти различные изображения. Для подсказки  загадки Такова моя природа: Известняк, песок и сода     Много требуют огня,     Чтобы выплавить меня.     Я прозрачно и светло     И зовут меня … (стекло)…кремний) Знаю Хочу узнать Узнали песок почему твердый  Назовите тему урока.	Отгадывают загадки           Отвечают на вопросы	2
		Определение темы и целей урока	Тема «Соединения кремния»	Побуждает к решению проблемного вопроса. Подводит учащихся к определению соединений кремния. Является ли газообразным веществом оксид кремния, как оксид углерода(4)?Что заметили  необычного? Достаточно ли ранее полученных знаний для описания свойств оксида кремния и кремниевой кислоты? Формулирует цель урока.	Формулировка темы урока Записывают тему урока	1
		Оксид кремния		Организация работы с таблицей «Свойства оксида кремния» 1.      Вопрос: Назовите особенности оксида. Оксид кремния (IV) Задания Оксид кремния Формула SiO2 Тип кристаллической решетки атомная Физические свойства: а) агрегатное состояние б) температура плавления в) растворимость в воде твердый высокая нерастворим Тип оксида кислотный Химические свойства: а) взаимодействие с водой б) взаимодействие с основными оксидами в) взаимодействие с щелочами г) взаимодействие с солями (карбонатами) д) взаимодействие с кислотами (HF) е) взаимодействие с металлами ё) взаимодействие с неметаллами (восстановителями и окислителями) SiO2 + H2O = не взаимодейст SiO2 + Na2O = при сплавл SiO2 + NaOH =  при сплавл SiO2 + CaCO3= при сплавл SiO2 + 4HF = SiF4↑+2H2O SiO2 +2 Mg = Si + 2MgO SiO2 + 3C = SiC + 2CO SiO2 +2F2 = SiF4 + O2	Работают с таблицей в  схемах -конспектах. Отвечают на вопрос учителя (самост.  работа)	8
		Кремниевая кислота		Химическая сказка-загадка (Прил. 1) Вопрос: Есть ли химический смысл в «волшебных словах»? Вопрос: Каким  способом можно получить кремниевую кислоту? Кремниевая кислота H2SiO3  -единственная нерастворимая неорганическая кислота,  двухосновная,    - слабая, нестабильная   H2SiO3          H2O +SiO2  При высыхании образует силикагель,  используемый в качестве адсорбента.                                                                                                                                                  Получить кремниевую кислоту можно только из её солей. Демонстрационный опыт «Получение кремниевой кислоты из силиката натрия.» Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3 SiO32- + 2Н+ = H2SiO3   Задание: опишите состав и физические свойства кремниевой кислоты по предложенному плану.	Слушают учителя (сам раб) Отвечают на вопрос Один учен….записывает уравнение реакций на доске, остальные в схемах - конспектах. Отвечают на вопрос учителя. Наблюдают за экспериментом Записывает  мол. сокращен.                                     ионное уравнение на доске, остальные – в схемах конспектах.	8
		Соли кремниевой кислоты – силикаты	физминутка(2 мин)	силикаты:  . Из ряда веществ выберите соединения кремния, постройте генетический ряд.    (Прилож 2) Вопрос: Как называются соли кремниевой кислоты? Соли кремниевой кислоты называют силикатами.  Получение. Силикаты получают сплавлением оксида кремния с оксидами металлов или карбонатами: SiO2 + CaO = CaSiO3 SiO2 + CaCO3 = CaSiO3 + CO2    Организует работу с таблицей растворимости. Комментирует результаты работы обучающихся (растворы силикатов натрия и калия называют жидким стеклом и используют как канцелярский клей; растворимые силикаты подвергаются гидролизу по аниону, поэтому реакция среды раствора будет щелочной). Демонстрационный опыт «Силикатный сад». Или «Горение ткани, пропитанной жидким стеклом»	Отвечают на вопрос учителя Таблица растворимости Определяют растворимость карбонатов.                                                   Наблюдают за экспериментом. Один учащийся  работает у доски.	2мин 8мин
3	Первичное закрепление	Тест «Соединения кремния»		Организует работу с тестом  (Прил. 4) Организует самопроверку по слайду. Тест «Оксид кремния(IV). Кремниевая кислота и силикаты»	Выполняют задания теста. Проверяют правильность выполнения теста	5
4	Подведение итогов урока			Соединения кремния в природе? Оксид кремния (IV) необходим и растениям, и животным. Он придаёт прочность стеблям растений и покровам животных. (Камыши твёрдо стоят, осока режет, как лезвие, чешуя рыб, панцири насекомых, крылья бабочек, перья птиц, шерсть животных содержат оксид кремния (IV).   Кремний придаёт гладкость и прочность костям человека, входит в состав низших живых организмов – диатомовых водорослей и радиолярий (образует их скелеты). В состав, каких продуктов входит кремний? (рис, гречка,   фундук, виноград, помидоры, ананас и др.) 1.       Почему кремний называют «Скалой» нашего здоровья? (Кремний, или «силициум», в переводе с греческого означает «скала», «утес»). 2.       Растворима ли кремниевая кислота в воде?  (Нерастворимая). Опишите её физические свойства. Верно ли утверждение В.И. Вернадского, что «никакой организм не может существовать без кремния»? При недостатке кремния в организме человека нарушается баланс обмена веществ, так как более 70 других элементов просто не усваиваются. Формулировка выводов урока Оценка работы класса на уроке Комментарий домашнего задания  (Прил. 6)	Выставляют оценки в дневники Записывают домашнее задание в дневник	4
	Рефлексия			Возвращаемся к таблице, которую заполняли вначале урока. Работаем с таблицей. Заполняем третий столбик. Знаю Хочу узнать Узнали
	Домашнее задание		http://fcior.edu.ru/card/14186/trenazher-prevrasheniya-kremniya-i-ego-soedineniy.html

Приложение 1

Химическая сказка-загадка

Жил-был когда-то на свете храбрый богатырь Диоксид Кремниевич. У него была сестрица по имени Кремниевая Кислота – толстушка и хохотушка, но большая умница. Стала однажды сестрица брата в гости звать на пироги с черникой. А тот кричит:

 - Вольно ж тебе меня в гости звать! Твой дом за рекой, а переправы нет!

 - Проще нет ничего, чем переправу поставить. Запомни два волшебных слова: «Щелочь, Кислота». Как их скажешь, через реку мост встанет, - учит сестра брата, - Да поторапливайся, а то пироги простынут.  Есть ли химический смысл у «волшебных слов»?

Предполагаемый ответ:  Хотя диоксид кремния  SiO₂ – кислотный оксид, он не может перейти в кремниевую кислоту  H₂SiO₃   напрямую, при взаимодействии с водой. Надо действовать иначе. И здесь есть два варианта: ● Первый: «щёлочь – кислота». Диоксид кремния при реакции со щёлочью (например,  NaOH) превратится в соль – силикат натрия Nа₂SiO₃. Потом, действуя на раствор силиката натрия соляной кислотой НСl, можно выделить осадок кремниевой кислоты  H₂SiO₃. ● Второй: «фтороводород – вода». Диоксид кремния при реакции со  фтороводородном  HF переходит в тетрафторид кремния  SiF₄, который разлагается водой опять-таки до кремниевой кислоты  H₂SiO₃.  Вот такие «мосты» между  SiO₂ и  H₂SiO₃.

Приложение 2

Тест «Оксид кремния(IV). Кремниевая кислота и силикаты»

1. Соотнесите названия веществ и их формулы

А. Силан                                 1. H₂SiO₃                                  

Б. Силицид магния                2. SiH₄

В. Силикат калия                   3. Mg₂Si

А	Б	В	Г

Г. Кремниевая кислота          4. K₂SiO₃

2. Почему углекислый газ СО₂ имеет низкую температуру плавления (-56,6^оС), а оксид кремния (IV)  SiO₂  - очень высокую (1713^оС)?

а) СО₂ имеет атомную кристаллическую решётку, а SiO₂ – молекулярную;

б) СО₂ имеет молекулярную кристаллическую решётку, а SiO₂ – атомную;

в) оба оксида имеют молекулярную кристаллическую решётку;

г) СО₂ имеет молекулярную кристаллическую решётку, а SiO₂ – ионную.

3. С какими веществами взаимодействует оксид кремния (IV)?

а) H₂O

б) NaOH

в) Na₂CO₃

г) CaO

4. С какими веществами взаимодействует кремниевая кислота?

а) Na₂O

б) Ca(OH)₂

в) лакмус (раствор)

г) Н₂О

5. В водном растворе силиката натрия Na₂SiO₃ фенолфталеин окрашивается в малиновый цвет. Какой ион взаимодействует с фенолфталеином?

а) Na⁺

б) SiO₃^2-

в) H⁺

г) OH^-

Схема конспект для    групп

Тема: ___________________________________________________

1.Сравнение  оксидов углерода и  кремния (IV)

Задания	Оксид кремния	Оксид углерода
Формула (1б)
Тип кристаллической решетки (2б)
Физические свойства: а) агрегатное состояние б) температура плавления в) растворимость в воде (1б)
Тип оксида (1б)
Химические свойства: а) взаимодействие с водой б) взаимодействие с основными оксидами в) взаимодействие с щелочами г) взаимодействие с солями (карбонатами) д) взаимодействие с кислотами (HF) е) взаимодействие с металлами ё) взаимодействие с неметаллами (восстановителями и окислителями) (16 б)	SiO2 + H2O = _________________ SiO2 + Na2O = ________________ SiO2 + NaOH =________________ SiO2 + CaCO3=________________ SiO2 + HF =__________________ SiO2 + Mg =__________________ SiO2 + C =____________________ SiO2 + F2 =

2. Сказка – загадка (4б)

__________+___________ =____________ + _____________

__________ + __________ = ___________ + _____________

3. Получение кремниевой кислоты (4б)

Молекулярное ур-е ________ + ________ = _________ + __________

Ионное ур-е             ________ + ________ = __________

3.       Получение солей кремниевой кислоты (4б)

MgCO₃   + SiO₂  =  _________ + ________

MgO  + SiO₂  =  _________

Домашнее задание

1. §24,№3,4

2. Тренажер «Превращения кремния и его соединений»

http://fcior.edu.ru/card/14186/trenazher-prevrasheniya-kremniya-i-ego-soedineniy.html

3. № 5

5. Тест «Оксид кремния(IV). Кремниевая кислота и силикаты»

1. Соотнесите названия веществ и их формулы

А. Силан                                 1. H₂SiO₃                                  

Б. Силицид магния                2. SiH₄

В. Силикат калия                   3. Mg₂Si

А	Б	В	Г

Г. Кремниевая кислота          4. K₂SiO₃

2. Почему углекислый газ СО₂ имеет низкую температуру плавления (-56,6^оС), а оксид кремния (IV)  SiO₂  - очень высокую (1713^оС)?

а) СО₂ имеет атомную кристаллическую решётку, а SiO₂ – молекулярную;

б) СО₂ имеет молекулярную кристаллическую решётку, а SiO₂ – атомную;

в) оба оксида имеют молекулярную кристаллическую решётку;

г) СО₂ имеет молекулярную кристаллическую решётку, а SiO₂ – ионную.

3. С какими веществами взаимодействует оксид кремния (IV)?

а) H₂O

б) NaOH

в) Na₂CO₃

г) CaO

4. С какими веществами взаимодействует кремниевая кислота?

а) Na₂O

б) Ca(OH)₂

в) лакмус (раствор)

г) Н₂О

5. В водном растворе силиката натрия Na₂SiO₃ фенолфталеин окрашивается в малиновый цвет. Какой ион взаимодействует с фенолфталеином?

а) Na⁺

б) SiO₃^2-

в) H⁺

г) OH^-

Знаю

Хочу узнать

Узнали