Урок №43 Кремний и его соединения.Соединения кремния в строительных и поделочных материалах

Текст урока

• Конспект

   Панова Людмила Александровна
  учитель биологии и химии
  Муниципальное общеобразовательное бюджетное учреждение "Новочеркасская средняя общеобразовательная школа" Саракташского района Оренбургской области
  
  Название предмета: химия
  Класс: 9
  УМК: Новошинский, И. И., Новошинская, Н. С. Химия. 9 кл.: учебн. для общеобразоват. учреждений, М.: Русское слово, 2012
  Уровень обучения: базовый
  Общее количество часов, отведенное на изучение темы: 1 час
  Место урока в системе уроков по теме: Тема " Кремний и его соединения.   " является четвертой в изучении подгруппы углерода
  Цель урока:  
  - изучить способы получения кремния, состав и свойства соединений кремния, проиллюстрировать их уравнениями реакций, рассмотреть области применения
  Задачи урока:
  Образовательные:
  -обеспечить в ходе урока усвоение химических и физических свойств кремния его соединений, их получение, распространение в природе, их значение для человека.
  -выработка умений и навыков: обращения с лабораторным оборудованием, текстом учебника, дополнительной литературой; проводить наблюдения, систематизировать и обобщать знания, делать выводы.
  Воспитательные:
  -всестороннее развитие личности: формирование умений ставить цели, выделять главное, планирование своей деятельности при  работе в группе; осуществлять самоконтроль, подводить итоги, работать в оптимальном темпе, беречь время;
  -воспитание эмоционально – ценностного отношения к миру.
  
  Развивающие:
  -обеспечить условия для развития познавательного интереса и интеллектуальных способностей, развития творческих способностей детей;
  
  
  
  Тип урока: урок изучения нового материала
  Планируемые результаты:
  Предметные: уметь составлять схему строения атома кремния с указанием числа электронов
  Метапредметные: Сформировать умения учащихся определять учебную задачу, планировать свою деятельность, проводить самооценку, овладеть предметами работы с информацией химического содержания, представленной в разной форме
  Личностные: Формирование учебно-познавательной мотивации и интереса к учению.
  Дополнительное методическое и дидактическое обеспечение урока: ПСХЭ Д.И. Менделеева, схемы, коллекции, «Природные силикаты», «Стекло и изделия из стекла», дополнительная литература, лабораторное оборудование,  презентация  к уроку,  химические реактивы: раствор соляной кислоты, раствор карбоната натрия, раствор силикатного клея; штативы с пробирками;   образцы природных соединений кремния ( гранит, горный хрусталь, кварц и др.), образцы изделий из стекла, фаянса, фарфора, керамики.
  
  Содержание урока:
  1.Организационный момент.
  -Здравствуйте, ребята!  Садитесь. Давайте мы улыбнемся друг другу и пожелаем доброго дня.   На уроке мы с вами повторим пройденный материал, познакомимся с темой «Кремний и его соединения», решим задачи, проведем опыты.
  2. Повторение пройденной темы.
  -На предыдущих уроках мы с вами познакомились с углеродом и с его соединениями. Давайте, мы с вами повторим. Для этого выполним задания ГИА.
  Задание № 1. (А)
  Число электронов во внешнем электронном слое атома с зарядом ядра +6 равно:
  1)    6       2) 3          3) 4              4) 2
  Задание № 2
  Кислотным оксидом является:
  1)  CO2     2) Al2 O3     3) Na 2O             4) NO
  Задание № 3
  Оксид углерода (IV) взаимодействует с
  1) NaCl     2) P2 O5      3) Ca(OH)2        4) HNO3
  
  Задание № 4 (В 1)
  В ряду химических элементов Ge – Si – C
  
  1) увеличиваются радиусы атомов
  2) увеличивается электроотрицательность
  3) усиливаются кислотные свойства их высших оксидов
  4) возрастает значение высшей степени окисления
  5) увеличивается число электронов во внешнем электронном слое атомов
  Задание № 5 (С2)
  К избытку карбоната кальция добавили 146 г раствора с массовой долей соляной кислоты 5 %. Вычислите объем  (н.у.) выделившегося газа.
  Ответ: 2,24 л.
  Молодцы, ребята!
  
  3.Новая тема.
  - Сегодня мы познакомимся с ещё одним неметаллом, значимость которого очень велика, т.к. по распространенности на Земле он второй после кислорода, - это кремний.
  Дадим характеристику этому химическому элементу: (Слайд) (сообщение одного из обучающихся, работа с   периодической системой)
  1.Строение.
  Кремний – элемент IV группы и 3-го периода, порядковый номер 14,  А=28,  14 протонов и 14 нейтронов,  14 электронов. Строение его электронной оболочки:   14 Si 2e 8e 4e
  
  2. Нахождение в природе.
  (материал по этому вопросу может быть подготовлен и освещён обучающимися)
  
  - Земная кора на одну четверть состоит из соединений кремния. Наиболее распространённым является оксид кремния (IV) – кремнезём. В природе он образует минерал кварц и многие другие разновидности: горный хрусталь, аметист, агат, опал, яшма, халцедон, сердолик (полудрагоценные камни), а также обычный кварцевый песок .
  Именно кремень положил начало каменному веку. Причин этому две: доступность и распространённость, а также способность образовывать на сколе острые режущие края.
  Второй тип природных соединений кремния – силикаты. Самые распространённые алюмосиликаты: гранит, различные виды глин. (слайд 7)
  Не содержащий алюминия силикат – асбест (из него изготавливают огнестойкие ткани)
  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).  слайд 8)
  Кремний придаёт гладкость и прочность костям человека, входит в состав низших живых организмов – диатомовых водорослей и радиолярий (образует их скелеты) ( слайд 9)
  
  3. Открытие кремния.
  (материал по этому вопросу может быть подготовлен и освещён обучающимися)
  
  -  Уже в глубокой древности люди широко использовали в своём быту соединения кремния. Вспомните древних людей. Из чего были изготовлены их орудия труда? Но  сам кремний впервые был получен в 1824 г. Шведским химиком И.Я. Берцелиусом. Однако, за 12 лет до него кремний получили Ж. Гей-Люссак и Л. Тенар, но он был очень загрязнён примесями.
  Латинское название «силициум» берёт своё начало от латинского «силекс» - камень. С греческого языка «кремнос» - утёс, скала.
  
  
  4. Физические свойства (слайд 12)
  (материал по этому вопросу может быть подготовлен и освещён учащимися)
  - Вы обратили внимание, что когда мы говорим о содержании в природных условиях элемента кремния, то упоминаем только его соединения, но не простое вещество.
  Кремний в свободном виде в природе не встречается  в отличие от углерода (алмаз,  графит, аморфный С и т.д.)
  кремний – неметалл, существует в кристаллическом и аморфном виде.
  Кристаллический кремний – серовато-стального цвета с металлическим блеском, твёрдый (7 баллов по шкале Мооса), но хрупкий, малореакционноспособный; полупроводник, (с повышением температуры электропроводность повышается), и с нарушением правильности структуры.
  Такие свойства обусловлены строением кристаллов, аналогичным структуре алмаза.
  Физические константы: g = 2,33 г/см3;  t пл.= 1415 0С; t кип.= 3500 0С
  Аморфный кремний представляет собой белый порошок.
  
  5. Получение кремния  (слайд 13)
  - Способы получения кремния основаны в основном на восстановлении оксида кремния (IV) сильными восстановителями – активными металлами (Mg, Al) и углеродом.
  
  Лабораторный способ:     SiO2 + 2Mg = 2MgO + Si
  
  Промышленный способ:
  1900oC
  SiO2 + 2C                2CO + Si
  
  SiCi4 + 2Zn = 2ZnCi2 + Si
  
  6. Химические свойства  (слайд 14)
  
  а) кремний - восстановитель
  Все реакции протекают при нагревании!
  
  1) Si + O2 = SiO2  (оксид кремния (IV))
  Si0  –  4e-          Si+4   восстановитель
  O2 + 4e-         2O-2     окислитель
  
  2) Si + 2Cl2 = SiCl4  (хлорид кремния)
  3) Si + 2S = SiS2       (сульфид кремния)
  
  
  20000C
  4) Si + C                  Si+4C-4  (карбид кремния или карборунд, по твёрдости близок к 				       алмазу)
  5) Si + 2H2O(пар) = SiO2 + H2
  6) Si + 2NaOH(конц.) + H2O = Na2SiO3 + 2H2
  
  б) кремний – окислитель
  Si + 2Ca = Ca2Si  (силицид кальция)
  
  Вывод: свойства кремния и углерода похожи. Оба неметалла взаимодействуют с кислородом, галогенами, серой, металлами. Но в отличие от углерода кремний напрямую не соединяется с водородом.
  
  7. Соединения кремния
  Свойства кремнезёма	(слайд15,16)
  Учитель подробно рассматривает свойства оксида кремния (IV) и проводит сравнительный анализ двух оксидов – SiO2 и  CO2. результаты обсуждения в виде таблицы выводятся на экран.
  Обратите внимание на одно важное свойство оксида кремния:
  SiO2 + 4HF = 2H2O + SiF4
  Оксид кремния входит в состав стекла, поэтому плавиковую кислоту нельзя хранить в стеклянной посуде.
  Вывод: физические свойства оксидов резко отличаются, т.к. они образуют разные кристаллические решётки – молекулярную (CO2) и атомную (SiO2), но химические свойства схожи. Отличие состоит в различном отношении к воде.
  
  Силан SiH4 (слайд 17)
  -Силан получают косвенно, действуя на силициды металлов водой или кислотами:
  Mg2Si + 4H2O = 2Mg(OH)2    + SiH4
  Силан – бесцветный газ, самовоспламеняющийся на воздухе и сгорающий с образованием оксида кремния и воды:
  SiH4 + 2O2 = SiO2 + 2H2O
  
  Кремниевая кислота и её соли  (слайд 18)
  -кремниевая кислота H2SiO3  -единственная нерастворимая неорганическая кислота, 					   -  двухосновная,
  - слабая   H2SiO3                     
  При высыхании образует силикагель, используемый в качестве адсорбента.
  Получить кремниевую кислоту можно только из её солей.
  Проведение лабораторного опыта и составление уравнения реакции получения кремниевой кислоты (самостоятельно, на доске)
  
  Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3
  
  SiO32- + 2Н+ = H2SiO3
  
  Соли кремниевой кислоты называют силикатами (слайд 19).
  Их можно получить сплавлением оксида кремния с оксидами металлов или карбонатами:
  SiO2 + CaO = CaSiO3
  SiO2 + CaCO3 = CaSiO3 + CO2
  8. Применение соединений кремния в народном хозяйстве (слайды 20,21,22)
  Для получения полупроводников.
  Кислотоупорных сплавов.
  Стекло, цемент, бетон,  железобетон, кирпич, фарфор, фаянс.
  Закрепление.
  Напишите уравнения реакций с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
  SiO 2 -  Si   - Ca 2 Si -  SiH 4 -  SiO 2 -    Si
  
  9. Заключительные выводы  (слайд 23)
  10. Домашнее задание: П. 36, упражнения 1, 4, 5
  11. Рефлексия:
  Определите на каком уровне вы находитесь:
  -знаю и объясню другому,
  - знаю
  - сомневаюсь, что знаю
  - не знаю
  
  
  
  
  
  
  
   

   Read more ...

  Автор(ы): Панова Л. А.

  Скачать: Химия 9кл - Конспект.docx

Презентация к уроку

• Презентация к уроку

  Автор(ы): Панова Л. А.

  Скачать: Химия 9кл - Презентация к уроку.pptx