"Кремний и его соединения"

Тема

Кремний и его соединения

9 класс

Цели урока:

1. Повторить и закрепить материал, пройденный на предыдущем уроке.

2. Сформировать знания о кремнии, его соединениях, их свойствах, биологическом значении, получении, применении.

3. Познакомить учащихся со способами получения и применения кремния.

Тип урока: комбинированный (урок + презентация).

Задачи урока:

Образовательная - рассмотреть понятие, классификацию, номенклатуру, физические и химические свойства кремния, его оксидов.

Воспитательная - воспитывать трудолюбие, умение работать в коллективе, культуру общения. способствовать формированию у учащихся логического мышления.

Методы обучения:

частично-поисковый – самостоятельная работа в группах, беседа с целью ответа на

ИКТ (на протяжение всего урока используется презентация).

Контроль: оценочно-стимулирующий .

Оборудование:

коллекция «Минералы и горные породы», стеклянная пластина и «Шкала твердости», коллекция «Стекло и изделия из стекла».

Ход урока:

I. Организационный момент, актуализация знаний.

Проверка домашнего задания.

Упр.6 стр.178.

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения:

CaCO₃ → CaO → Ca(OH)₂ → CaCO₃ → Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃

C → CO₂ → CO → CO₂ → C

Рассмотрите процессы окисления-восстановления.

К доске приглашается учащийся, который решает задачу.

1 2 3 4 5

a) CaCO₃ → CaO → Ca(OH)₂ → CaCO₃ → Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃

1. CaCO₃ → ^t CaO + CO₂↑

2. CaO + H₂O → Ca(OH)₂ + Н₂О

3. Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃

4. CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂

5. Ca(HCO₃)₂ → ^t CaCO₃ + CO₂↑ + H₂O

1 2 3 4

б) C → CO₂ → CO → CO₂ → C

1. C + O₂ → ^t CO₂ (о.в.)

2. CO₂ + C → 2CO (о.в.)

3. 2CO + O₂ → 2CO₂ (о.в.)

4. CO₂ + 2Mg → 2MgO + C (о.в.)

В это время остальные учащиеся класса пишут графический диктант:

Выберите из предложенных утверждений те, которые справедливы

1 вариант – для угарного газа (СО),

2 вариант – для углекислого газа (СО₂).

1. Бесцветный газ, без запаха.

2. Тяжелее воздуха.

3. Ядовитый.

4. Хорошо растворим в воде.

5. Плохо растворим в воде.

6. Немного легче воздуха.

7. Проявляет кислотные свойства.

8. Несолеобразующий оксид.

9. Соединяется с гемоглобином крови.

10. Получается разложением карбонатов.

11. При высоком давлении сжижается, образуя «сухой лед».

12. Применяют для получения соды.

13. Используют как газообразное топливо.

14. Используют в производстве фруктовых вод.

15. Используют в органическом синтезе.

Ответы:

1 вариант:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

2 вариант:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

- НЕТ

- ДА Диктант оформляется в тетради в клетку, проверка – с помощью трафарета.

Подобный метод затрудняет возможность списывания.

II. Изучение нового материала.

1. Слайд 2. Понятие элемента кремний.

Второй представитель элементов главной подгруппы IV группы Периодической системы Д.И.Менделеева. В природе кремний – второй по распространенности после кислорода химический элемент. Земная кора более чем на четверть состоит из его соединений.

2. Слайд 3. Историческая справка.

В 1825 году шведский химик Йёнс Якоб Берцелиус действием металлического калия на фтористый кремний SiF₄ получил чистый элементарный кремний. Новому элементу было дано название «силиций» (от лат. silex — кремень). Русское название «кремний» введено в 1834 году российским химиком Германом Ивановичем Гессом. В переводе c др.-греч. κρημνός — «утёс, гора».

3. Слайд 4. Нахождение в природе.

Содержание кремния в земной коре составляет по разным данным 27,6 – 29,5% по массе. Таким образом, по распространенности в земной коре кремний занимает второе место после кислорода. Концентрация в морской воде – 3 мг/л.

Чаще всего в природе кремний встречается в виде кремнезема – соединений на основе диоксида кремния (IV) SiO₂ (около 12% массы земной коры). Основные минералы и горные породы, образуемые диоксидом кремния – это песок (речной и кварцевый), кварц и кварциты, кремень, полевые шпаты. Вторую по распространенности в природе группу соединений кремний составляют силикаты и алюмосиликаты.

Были отмечены единичные факты нахождения чистого кремния в самородном виде.

4. Слайд 5. Физические свойства.

Кремний – полупроводник. Кремний существует в двух модификациях: аморфной и кристаллической. Аморфный кремний – порошок бурого цвета, плотностью 2,33 г/см³, растворяется в расплавах металлов. Кристаллический кремний – кристаллы темно-серого цвета, обладающие стальным блеском, твердый и хрупкий, плотностью 2,4 г/см³. Кремний состоит из трех изотопов: Si (28), Si (29), Si (30). В отличие от металлов электропроводность кремния с повышением температуры увеличивается.

5. Слайд 6. Химические свойства.

Кремний горит в кислороде, образуя оксид кремния (IV).

Будучи неметаллом, при нагревании кремний соединяется с металлами с образованием силицидов. Силициды легко разлагаются водой или кислотами, при этом выделяется газообразное водородное соединение кремния – силан. В отличие от углеводородов силан на воздухе самовоспламеняется и сгорает с образованием оксида кремния (IV) и воды. Кремний взаимодействует с концентрированными водными растворами щелочей, образуя силикат и водород.

6. Слайд 7. Получение кремния.

Свободный кремний можно получить прокаливанием с магнием мелкого белого песка, который представляет собой диоксид кремния:

SiO₂ + 2Mg → 2MgO + Si

При этом образуется бурый порошок аморфного кремния.

В промышленности кремний технической чистоты получают, восстанавливая расплав SiO₂ коксом при температуре около 1800^оС в руднотермических печах шахтного типа. Чистота полученного таким образом кремния может достигать 99,9% (основные примеси – углерод, металлы). Возможна дальнейшая очистка кремния от примесей.

7. Слайды 8-9. Радуга кремнезема.

SiO₂

кварцевый песок аметист, агат, опал, яшма, горный хрусталь

халцедон, сердолик – поделочные,

полудрагоценные камни

Оксид кремния (диоксид кремния, кремнезем) является кислотным оксидом. Однако, в отличие от СО₂ имеет не молекулярную, а атомную кристаллическую решетку. Поэтому SiO₂ твердое и тугоплавкое вещество.

8. Слайды 10-11. Применение кремния.

Кремний применяют для получения полупроводниковых материалов, а также кислотоупорных сплавов. При сплавлении кварцевого песка с углем при высоких температурах образуется карбид кремния SiC, который по твердости уступает только алмазу. Поэтому его используют для затачивания резцов металлорежущих станков и шлифовки драгоценных камней. Из расплавленного кварца изготавливают различную кварцевую химическую посуду, которая может выдерживать высокую температуру и не трескается при резком охлаждении. Соединения кремния служат основой для производства стекла и цемента.

III. Закрепление материала.

Лабораторная работа.

Ознакомление с природными силикатами

Цель: рассмотреть и изучить некоторые физические свойства природных разновидностей оксида кремния (IV).

Оборудование: стеклянная пластинка, «шкала твердости»

1 ряд: кварц, песок;

2 ряд: кремнезем, кремень;

3 ряд: яшма, горный хрусталь.

Пара учащихся (сидящих за одной партой) в каждом ряду оформляет свою таблицу. Затем все обсуждают свои результаты и делают выводы.

Домашнее задание.

§ 31 до стр.182 упр.1,2,3.

Подготовить сообщения о силикатной промышленности: «Стекло», «Цемент», «Керамика».

Литература.

О.С.Габриелян. Химия. 9 класс. Базовый уровень. М. Дрофа. 2013.

Г.Е.Рудзитис, Ф.Г.Фельдман. Химия. 9 класс. М. Просвещение. 2012.

Поурочные планы по учебнику «Химия. 9 класс» О.С.Габриеляна. Составитель С.В.Бочарова. Волгоград. 2007.

6