Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Химия / Другие методич. материалы / Урок по химии 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: 26 апреля.

Подать заявку на курс
  • Химия

Урок по химии по теме " Кремний".

библиотека
материалов
hello_html_1f909a0e.gifhello_html_6866da02.gifhello_html_m277c6bc4.gifhello_html_5aebad15.gifhello_html_17dc13df.gifhello_html_17dc13df.gifhello_html_763618ee.gifhello_html_17dc13df.gifhello_html_12d09fea.gifhello_html_m129dbb7.gifhello_html_7c1e5f63.gifhello_html_m3518fa5e.gifhello_html_m6fb2b70b.gifhello_html_6060db92.gifhello_html_6060db92.gifhello_html_7c1e5f63.gifhello_html_m32801303.gif

Тема 2 9 класс

Урок 43


Тема урока: Кремний.


Цели урока: обучающие: рассмотреть формы существования кремния как химического элемента: атомы, простые вещества и важнейшие соединения, сравнить их с соответствующими формами углерода, показать значение кремния, диоксида кремния и силикатов в природе и жизни человека.

развивающие: развивать умение анализировать данные, выявлять сущность наблюдаемых процессов, обобщать и делать выводы: уметь извлекать информацию из справочных таблиц,

наблюдаемых процессов совершенствовать навыки самооценки знаний и умений.

воспитательные: совершенствовать коммуникативные умения в ходе коллективного обсуждения, развивать умение формировать и аргументировать собственное мнение, развивать самостоятельность.

Задачи: знать особенности строения атомов кремния, их характерные свойства и свойства соединений кремния, уметь составлять уравнения реакций, решать расчётные задачи с использованием изученных понятий.

Оборудование: коллекция «Минеральные и горные породы», HCl, K2SiO3, пробирки.

Методы: словесный – беседа, рассказ

иллюстративный – демонстрация таблиц, презентация,

практический – демонстрация опытов.

Ход урока:

1. Организационная часть урока.

2.Проверка знаний учащихся.

Вопросы и задания:

  1. Написать уравнение реакции устранения временной жесткости воды.

  2. Написать уравнение реакции устранения постоянной жёсткости воды.

  3. Качественная реакция на карбонаты и гидрокарбонаты. Записать уравнение реакции.

Фронтальный опрос.

  1. Назовите тривиальное название оксида углерода(2) и оксида углерода(4).

  2. В чём выражается токсическое действие угарного газа на организм человека?

  3. Что такое «сухой лёд»? Как его получают и для чего используют? Как называется процесс перехода вещества из твёрдого в газообразное агрегатное состояние, минуя жидкое?

  4. Что такое жёсткость воды? Перечислите виды жёсткости воды.

  5. Как устранить разные виды жёсткости воды.

3. Изучение программного материала.

1. Положение атома кремния в Периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева

и строение атома .

Кремний – это элемент жизни, как сказал академик Вернадский. Кремний, благодаря своим химическим свойствам, создаёт электрически заряженные системы. Они обладают свойством «приклеивать» на себя вирусы, болезнетворные микроорганизмы, т.е. под действием электрического притяжения все вирусы нейтрализуются. Отсюда можно сделать вывод, что все болезни возбудителей не смогли бы проявиться в организме человека,

если бы люди имели в организме достаточно кремния. Итак, кремний жизненно важный элемент.

Положение кремния в Периодической системе:

1. Химический знак – Si
2. Порядковый номер –
 14
3. Атомная масса –
 28,086
4. Кремний находится в
 IV группе, гл. подгруппе, 3 малый период.


hello_html_m5ed5513a.gif

Строение атома кремния

  • Заряд ядра атома +14

  • Состав ядра: 14 протонов и 14 нейтронов ,14 ;

  • Электронная оболочка: 2е,8е,4е

Электронная формула: +14 Si 2е; 8е;4е

+14 Si 1S2 2S263S22

Электронно-графическая формула:

http://festival.1september.ru/articles/620053/img1.gif

Семейство – р-элемент

Важнейшие степени окисления:   – 4; 0; +4.

Характер элемента –  Кремний неметалл . У кремния слабее чем у углерода выражены неметаллические (окислительные ) и сильнее – металлические (восстановительные свойства).

+4 е Si0 - 4е

окислитель с Ме и Н2 восстановитель с НеМе

Mg2Si; SiH 4SiCl4


2. Кремний как простое вещество.

1) Химическая формула – Si
2) Молекулярная масса – 28,086
3) Тип химической связи –
 ковалентная неполярная 
4) Тип структуры кристаллической решётки –
 атомная



Кремний может находиться в 2 -х аллотропных модификациях.

Аллотропные модификации кремния



Аморфный кремний

Кристаллический кремний

Представляет собой бурый порошок, с температурой плавления 1420 °С. , гораздо реакционно- способнее кристаллического кремния.


Твёрдое вещество, темно-серого цвета со слабым металлическим блеском, обладает тепло- и электропроводимостью, тетраэдрическая кристаллическая решётка сходство с алмазом. В отличие от углерода -хрупок и обладает полупродниковыми свойствами, так как радиус атома кремния больше радиуса атома углерода.






1) Химическая формула – Si
2) Молекулярная масса – 28,086
3) Тип хим. связи –
 ковалентная неполярная 
4) Тип структуры кристаллической решётки –
 атомная


3.Физические свойства кремния.


hello_html_39af3eca.gif



Вывод:

Для кремния как и для углерода, характерно явление аллотропии.


4.Химические свойства кремния.

1. Реагирует с простыми веществами – неметаллами

а) с галогенами:

Si +2F2 = SiF4
Si + 2Cl2 = SiCl4
Si + 2Br2 = SiBr4

б) с кислородом (при t°)

Si + O2 = SiO2

2. Взаимодействует со сложными веществами

а) кислотами:

3Si + 12HF + 4HNO3 = 3SiF4 + 4NO + 8H2O

б) щелочами:

Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2


Проявляет окислительные свойства:

а)  с металлами:

Si + 2Mg = Mg2Si


Прямо не соединяется с водородом, как углерод и SiH4, получают косвенно, действуя на силициды кислотами или разлагая их водой.


  1. Mg2Si +2H2SO4 =2MgSO4 + SiH4


Вывод: Окислительно-восстановительные свойства кремния:

1. Si0 по отношению к металлам окислитель – Si-4

2.Si0 по отношению к неметаллам восстановитель – Si+2, Si+4


5.Получение кремния.

Кремний получают как в промышленности, так и лаборатории.

Промышленный способ:


В электрических печах при высокой температуре происходит восстановление кремния из его оксида коксом (углём):

SiO2 + 2C = Si + 2CO

SiO2+ С=Si +CO2

В духовых печах при t =18000C


Лабораторный способ:

В качестве восстановителей используют магний или алюминий:

SiO2 + 2Mg = Si + 2MgO
3SiO
2 + 4Al = 3Si + 2Al2O3


6.Кремний и его соединение в природе .

Кремний – это один из распространенных в земле элементов (25% массы). Главная часть находится в соединениях кремния с кислородом и др. металлами – силикатных породах.
Соединения, в состав которых входит оксид алюминия, называются алюмосиликатами. Таковы белая глина, слюда, полевой шпат. Значительная часть кремния представлена оксидом кремния (IV) – кремнезема. Окрашивание оксида кремния (IV) различными примесями образует драгоценные и полудрагоценные камни, например, изумруд, топаз, аквамарин.
Вообще в чистом виде кремний был выделен в 1811 году французским учёным Жозефом Луи Гей–Люссаком и Луи Жаком Тенаром. Название кремний произошло от латинского «silex» – кремень, но в 1834 году русский химик Герман Иванович Гесс ввел другое название – кремний.

Вывод:

  • Второй по распространенности после кислорода химический элемент

  • Земная кора на четверть состоит из соединений кремния






hello_html_74aec1e1.gif

После кислорода это самый распространённый элемент на Земле. Однако в свободном состоянии кремний в природе не встречается. Наиболее распространённым соединением кремния является оксид кремния (IV) SiO2 – кремнезём. В природе он образует минерал кварц и многие разновидности, такие как горный хрусталь, аметист,агат, яшма, халцедон, сердолик, кварцевый песок.

hello_html_ma52c9d4.gif







hello_html_m1927d774.gif

hello_html_7e93b8fd.gif

hello_html_m6aec654.gif

Второй тип природных соединений кремния – это силикаты

( алюмосиликаты: гранит, глина, слюда.)



hello_html_1fcaed60.gif

Оксид кремния (IV) SiO2 необходим для жизни растений и животных. Он придаёт прочность стеблям растений и защитным покровам животным.

hello_html_7a7b1e5e.gif

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 птицы и шерсть животных, прочны, так как содержат кремнезём. Кремний придаёт гладкость и прочность костям человека. кремний входит и в состав низших организмов – диатомовых водорослей и радиолярий, нежнейших комочков живой материи, которые создают свои непревзойденные по красоте скелеты из кремнезёма.

hello_html_66dd7a1c.gif

7. Соединения кремния.

Кремний - (Si)





Оксид Водородное Кремниевая кислота Соли: Силикаты

кремния силан Силициды

SiO2 SiH4 H2SiO3 Na2SiO3,Mg2Si



8. Оксид кремния(IV) SiO2

Сравнение оксида углерода (IV) и оксида кремния (IV)



Признаки сравнения

CO2 - оксид углерода(4)

SiO2 - оксид кремния(4)

1) Строение

Молекулярная кристаллическая решётка

атомная кристаллическая решётка

2) физические свойства

Газ – при обычных условиях легко снижается и затвердевает. В воде растворим.

Твёрдое, тугоплавкое нелетучее вещество. В воде нерастворим.

3)Химические свойства

Оба кислотные оксиды.

1) Взаимодействуют со щелочами:

2KOH+ CO2= K2CO3+H2O 2KOH+SiO2=K2SiO3+H2O

2) Взаимодействуют основными оксидами:

CaO+CO2=CaCO3CaO+SiO2=CaSiO3



3)C водой реагирует обратимо С водой не реагирует

CO2+H2O H2CO3 SiO2+H2O=

4) Восстанавливаются магнием:

CO2+2Mg=2MgO+C SiO2+2Mg=2MgO+Si

Вывод: Взаимодействует при сплавлении со щелочами, с карбонатами, с оксидами металлов.

9. Кремниевая кислота и силикаты.

H2SiO3 – двухосновная, кислородосодержащая, слабая кислота, нерастворимая в воде.

Получение: SiO3+H2O =

Выделить в чистом виде нельзя т.к. при нагревании разлагается.

H2SiO3=SiO2+H2O.

Демонстрация опыта: (получение кремниевой кислоты)

Получают в виде студенистого осадка, действуя какой-либо кислотой на раствор силиката.

K2SiO3+2HCl=2KCl+H2SiO3

Соли кремниевой кислоты называются силикатами . Из силикатов растворимы в воде лишь соли натрия и калия (Na2SiO3 и K2SiO3). Они по внешнему виду представляют стекловидную массу и потому получили название растворимого стекла, а водные их растворы – жидкого стекла. Жидкое стекло применяется для приготовления канцелярского клея, замазок, в строительстве.

Качественная реакция на силикат-ион – взаимодействие растворов силикатов с кислотами.

10. Применение кремния.

Кремний применяется во многих отраслях промышленности:

при производстве жаропрочных и кислотоупорных сталей
– электротехнике
– солнечных батареях.

http://znanie.podelise.ru/tw_files2/urls_363/10/d-9818/img30.jpg

4. Закрепление материала.

Тест:

1. Атомы кремния и углерода не различаются:

а) радиусом

б)числом электронов на внешнем уровне

в)зарядом ядра

г)электроотрицательностью

2. Наиболее распространён в земной коре.

а)кремний б)кислород в)железо г) алюминий

3. Какой из природных минералов не является соединением кремния:

а)известняк б) кварц в)гранит г)слюда.

4. Кремний вступает в реакцию с :

а) металлом, водородом, галогенами.

б) металлами, галогенами, легко растворяется в щелочах.

в)оксидами, кислотами, неметаллами.

5. Кремневую кислоту можно получить взаимодействием:

а) оксида кремния (IV) с водой

б) кремния с водой

в) силицида натрия с соляной кислотой

г) силиката калия с серной кислотой.

Верные ответы:

1) б 2)б 3)а 4)б 5)г

Ключ к оценке качества выполнения теста:

«5» - 0 ошибок

«4» - 1 ошибка

«3» - 2 ошибки.


5. Задание на дом: § 31, упр.4 (а, б)









Диоксид кремния SiO2 - кремнезем

  • Минерал кварц

  • Песок

  • Многие разновидности


http://znanie.podelise.ru/tw_files2/urls_363/10/d-9818/img5.jpg




http://znanie.podelise.ru/tw_files2/urls_363/10/d-9818/img6.jpg




http://znanie.podelise.ru/tw_files2/urls_363/10/d-9818/img7.jpg

Разновидности кремнезема




http://znanie.podelise.ru/tw_files2/urls_363/10/d-9818/img8.jpg




http://znanie.podelise.ru/tw_files2/urls_363/10/d-9818/img9.jpg




http://znanie.podelise.ru/tw_files2/urls_363/10/d-9818/img10.jpg







http://znanie.podelise.ru/tw_files2/urls_363/10/d-9818/img11.jpg

http://znanie.podelise.ru/tw_files2/urls_363/10/d-9818/img12.jpg





http://znanie.podelise.ru/tw_files2/urls_363/10/d-9818/img13.jpg

Силикаты

  • Алюмосиликаты: гранит, глина, слюда

http://znanie.podelise.ru/tw_files2/urls_363/10/d-9818/img14.jpg



http://znanie.podelise.ru/tw_files2/urls_363/10/d-9818/img15.jpg




Значение оксида SiO2 в природе

  • Придает прочность стеблям растений

http://znanie.podelise.ru/tw_files2/urls_363/10/d-9818/img16.jpg

Значение оксида SiO2 в природе

  • Придает прочность покровам животных



http://znanie.podelise.ru/tw_files2/urls_363/10/d-9818/img17.jpg

Значение оксида SiO2 в природе

  • Придает гладкость и прочность костям человека



http://znanie.podelise.ru/tw_files2/urls_363/10/d-9818/img18.jpg


Значение оксида SiO2 в природе

  • Скелеты низших живых организмов – диатомовых водорослей и радиолярий

http://znanie.podelise.ru/tw_files2/urls_363/10/d-9818/img19.jpg


Выразите состав минералов кремния в виде оксидов


http://znanie.podelise.ru/tw_files2/urls_363/10/d-9818/img20.jpg















































Автор
Дата добавления 15.03.2016
Раздел Химия
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров302
Номер материала ДВ-528533
Получить свидетельство о публикации

"Инфоурок" приглашает всех педагогов и детей к участию в самой массовой интернет-олимпиаде «Весна 2017» с рекордно низкой оплатой за одного ученика - всего 45 рублей

В олимпиадах "Инфоурок" лучшие условия для учителей и учеников:

1. невероятно низкий размер орг.взноса — всего 58 рублей, из которых 13 рублей остаётся учителю на компенсацию расходов;
2. подходящие по сложности для большинства учеников задания;
3. призовой фонд 1.000.000 рублей для самых активных учителей;
4. официальные наградные документы для учителей бесплатно(от организатора - ООО "Инфоурок" - имеющего образовательную лицензию и свидетельство СМИ) - при участии от 10 учеников
5. бесплатный доступ ко всем видеоурокам проекта "Инфоурок";
6. легко подать заявку, не нужно отправлять ответы в бумажном виде;
7. родителям всех учеников - благодарственные письма от «Инфоурок».
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://infourok.ru/konkurs


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


Идёт приём заявок на международный конкурс по математике "Весенний марафон" для учеников 1-11 классов и дошкольников

Уникальность конкурса в преимуществах для учителей и учеников:

1. Задания подходят для учеников с любым уровнем знаний;
2. Бесплатные наградные документы для учителей;
3. Невероятно низкий орг.взнос - всего 38 рублей;
4. Публикация рейтинга классов по итогам конкурса;
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://urokimatematiki.ru

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