Кремний и его соединения

Задачи:

- формировать знания учащихся о положении кремния в периодической таблице, его строении и свойствах, распространении в природе и применении, распространении в природе диоксида кремния, его свойствах и применении;

- развивать логическое мышление, умение делать выводы, правильно записывать уравнения химических реакций;

- воспитывать аккуратность, целеустремленность и необходимость в приобретении знаний;

Оборудование: таблица «характеристика кремния и диоксида кремния»,

Ход урока

Орг. момент /сообщение темы и задач урока/

Объяснение новой темы /рассказ учителя с элементами беседы и составление таблицы/

Таблица «Свойства кремния и диоксида кремния» - смотри документ

Кремний занимает 2 место после кислорода. Встречается  только в виде соединений в виде оксидов и силикатов, образует множество горных пород и минералов / полевые шпаты, глина, слюда, тальк, песок.

Кристаллический SiO2, окрашенный различными примесями, образует драгоценные камни – агат, аметист, яшма.

Диоксид кремния входит в состав некоторых организмов /морские растения диатомовые водоросли и инфузории/. 

Кремнезем – природный полимер.

Кремний применяют в солнечных батареях, приборостроении, для получения чистых Ме в металлургии, для изготовления фотоэлементов, получают жаро- и кислотостойкие стали.

Диоксид кремния применяют, как основное сырье для получения соединений кремния, в строительстве, в производстве стекла, цемента, керамики.

Na₂SiO₃ + H₂SO₄ = H₂ SiO₃   + Na₂ SO₄

Кремниевая кислота очень слабая и малоустойчивая, при нагревании легко разлагается на воду и оксид кремния.

H₂ SiO₃     = H₂O + SiO₂

Двухосновная, поэтому диссоциирует ступенчато:

 H₂ SiO₃     = H⁺ + НSiO₃^-

 НSiO₃^- = H⁺ + SiO₃^2-

Стеклами называют прозрачные аморфные сплавы силикатов натрия и калия с кремнеземом.

а) Оконные стекла: в качестве сырья используют известняк - CaCO₃,   сода - Na₂CO₃,  песок -  SiO_2.

Все эти вещества плавят в особых печах при темп. 1400 ⁰С, называется варкой стекла.

б) тугоплавкое стекло  - используется для изготовления химической посуды, приборов, оно выдерживает сильное нагревание. При его получении соду заменяют поташом  К₂СО_3.

в) боросиликатное стекло – особо стойкое -  для особо стойкой химической посуды / для его получения часть  белого песка заменяют оксидом бора ( III) В₂О₃.

г) хрустальное стекло -  обладает лучепреломляющей способностью и при шлифовке приобретает  сильный блеск.

д) цветное стекло :

СоО и СuO -   стекло синего цвета;

Cr₂O₃ -  зеленого;

FeO – бледно-желтого;

TiO₂ – белого;

Fe₂O₃ – желто-зеленого;

Se – красноватое

Недостаток стекла – хрупкость

По новой технологии изготавливают  стекла, близкие по прочности к чугуну – ситаллы, которые получают быстрой кристаллизацией стекла в процессе варки.

Цемент  - связывающий материал.

Силикатоцемент – обычный цемент, получаемый  путем обжига смеси глины  с известняком.

CaO x Al₂O₃ x SiO₂

Обычный цемент  получают, смешивая 25% известняка и 75 % глины.  При смешивании цемента с песком получают  цементный раствор, который на воздухе -затвердевает.

Бетон - получают, смешивая цементного раствора и гравия или щебня.

Железобетон- цемент плюс стальная арматура.

Закрепление

1. Написать формулы соединений кремния, соответствующие степеням его окисления: -4, +2, +4.  Назвать вещества.
2. Что является сырьем силикатной промышленности?
3. Как получают цветные  стекла?
4. Для чего применяют цемент, бетон, железобетон?

Домашнее заданий § 6.5,6.6

Итог урока, выставление оценок.

Тема урока: «Кремний и его соединения » 10 класс № 27

Задачи: дата__________________

* формировать знания учащихся о положении кремния в периодической таблице, его строении и свойствах, распространении в природе и применении, распространении в природе диоксида кремния, его свойствах и применении;

*развивать логическое мышление, умение делать выводы, правильно записывать уравнения химических реакций;

*воспитывать аккуратность, целеустремленность и необходимость в приобретении знаний;

Оборудование: таблица «характеристика кремния и диоксида кремния»,

Ход урока

1. Орг. момент /сообщение темы и задач урока/

1. Объяснение новой темы

/рассказ учителя с элементами беседы и составление таблицы/

Таблица «Свойства кремния и диоксида кремния»

Na₂SiO₃ + H₂SO₄ = H₂ SiO₃ + Na₂ SO₄

Кремниевая кислота очень слабая и малоустойчивая, при нагревании легко разлагается на воду и оксид кремния.

H₂ SiO₃ = H₂O + SiO₂

Двухосновная, поэтому диссоциирует ступенчато:

H₂ SiO₃ = H⁺ + НSiO₃^-

НSiO₃^- = H⁺ + SiO₃^2-

1. Сырье для силикатной промышленности:

алюмосиликаты:

*полевой шпат /ортоклаз/ - ,

*каолин /белая глина/ – ;

асбест -

тальк -

слюда, глина, базальт, гнейс.

1. Производство стекла:

Стеклами называют прозрачные аморфные сплавы силикатов натрия и калия с кремнеземом.

а) Оконные стекла: в качестве сырья используют известняк - CaCO₃, сода - Na₂CO₃, песок - SiO_2.

Все эти вещества плавят в особых печах при темп. 1400 ⁰С, называется варкой стекла.

Формула стекла:

Образование стекла:

б) тугоплавкое стекло - используется для изготовления химической посуды, приборов, оно выдерживает сильное нагревание. При его получении соду заменяют поташом К₂СО_3.

в) боросиликатное стекло – особо стойкое - для особо стойкой химической посуды / для его получения часть белого песка заменяют оксидом бора ( III) В₂О₃.

г) хрустальное стекло - обладает лучепреломляющей способностью и при шлифовке приобретает сильный блеск.

д) цветное стекло :

СоО и СuO - стекло синего цвета;

Cr₂O₃ - зеленого;

FeO – бледно-желтого;

TiO₂ – белого;

Fe₂O₃ – желто-зеленого;

Se – красноватое

Недостаток стекла – хрупкость

По новой технологии изготавливают стекла, близкие по прочности к чугуну – ситаллы, которые получают быстрой кристаллизацией стекла в процессе варки.

1. Цемент - связывающий материал.

Силикатоцемент – обычный цемент, получаемый путем обжига смеси глины с известняком.

CaO x Al₂O₃ x SiO₂

Обычный цемент получают, смешивая 25% известняка и 75 % глины. При смешивании цемента с песком получают цементный раствор, который на воздухе -затвердевает.

Бетон – получают, смешивая цементного раствора и гравия или щебня.

Железобетон – бетон + стальная арматура.

1. Керамика - изделия, изготовленные из глины и оксидов некоторых Ме.

Керамика

огнеупорная химически стойкая техническая бытовая строительная

огнеупорная:

• применяются для внутренней обкладки различных печей /доменных, сталелитейных, стеклоплавильных/

химическая:

• устойчива к действию кислот и высоких температур, применяемых в химической промышленности;

техническая:

• для изготовления изоляторов, конденсаторов, автомобильных и авиационных зажигательных свечей, высокотемпературных тиглей

бытовая:

• фаянсовые и фарфоровые изделия

строительная:

• кирпичи, черепица, различные трубы, облицовочные трубы;

IY. Закрепление

1. Написать формулы соединений кремния, соответствующие степеням его окисления: -4, +2, +4. Назвать вещества.

1. Что является сырьем силикатной промышленности?

2. Как получают цветные стекла?

3. Для чего применяют цемент, бетон, железобетон?

1. Домашнее заданий § 6.5,6.6

1. Итог урока, выставление оценок.