Кремний,периодтық жүйедегі орны,атом құрылысы,қасиеттері. Кремний оксиді,қышқылы,тұздары.

№ 27  сабақ Химия Күні: Сабақ тақырыбы:  Сілтеме: Кремний,периодтық жүйедегі орны,атом құрылысы,қасиеттері.  Кремний  оксиді,қышқылы,тұздары.      Жалпы білім беретін мектептің 9 – сыныбына арналған оқулық «Химия»  Алматы «Мектеп» 2012, Н.Нұрахметов, К.Сарманова, К.Жексембина,  орта мектептің 8­11 сынып оқушыларына арналған оқу құралы Химия  есептері мен жаттығуларының жинағы Алматы «Рауан» 1997  Я.Л.Гольдфорб, Ю.В.Ходаков, Ю.Б.Додонов, Химия жұмыс дәптері,  Н.Нұрахметов, К.Сарманова, Н.Заграничная,Алматы «Мектеп» 2008ж. Жалпы мақсаттар:  Химиялық элементтердің периодтық жүйесінде кремнийдің орналасуын  атом құрылысы тұрғысынан сипаттап, оның қасиеттері жайлы білімді  дамыту. Оксидтері мен силикаттарының табиғатта таралуы туралы  мағлұмат беру. Күтілетін  нәтижесі Сұйық кристалдар туралы  біледі және химиялық  қасиеттерін  Түйінді идеялар Сабақтың әдісі  Сабақтың  көрнекілігі Ұйымдастыру  кезеңі Қызығушылықты   ояту сипаттайтын реакция теңдеулерін жаза алады. Кремний атомының құрылысын элементтердің периодтық жүйесіндегі  орны бойынша талдайды. Кремний және оның қосылыстарының қасиеттері көміртекке ұқсайды. Көміртекке қарағанда кремний оттекпен қуатты  әрекеттесіп, бірден SiO2 түзеді. Кремний (IV) оксиді –берік қосылыс.  Оның кристалдық торы –атомдық, ал көміртек (IV) оксидінде­ молекулалық. Кремний оксиді суда ерімейді. Жер қыртысында SiO2  кристалы кварц минералының құрамында өзен құмында, т.б. жерлерде  кездеседі. Кремний қышқылына, силикаттардың қасиеттеріне,  қолданылуына тоқталған соң сабақ қорытындыланады. Жеке жұмыс Есептер шығару Тест тапсырмасы Топтық жұмыс  Графикалық диктант Д.И.Менделеевтің периодтық жүйесі,  интерактивті тақта,   маркер,  қарындаш, плакаттар, слайдтар.  9­сынып электрондық оқулық. АКТ­ны  пайдаланып, жас ерекшеліктеріне сай сұрақтар мен тапсырмалар, ББү  кестесі    Оқушылармен  сәлемдесу,  түгелдеу.  Оқушыларды  топқа бөлу  элементер таңбасы арқылы.   Оқушыларға бағалау парақшалары таратылады. І­тапсырма. Карточкамен жұмыс. 1­карточка. Күйе алудың техникалық бір әдісі бойынша көміртегі (ІІ)  оксидін катализатор қатысында қысымды күшейте отырып қыздырады.  Осы реакция кезінде күйемен қоса пайда болатын газды сілті ерітінділері  сіңіріп алатындығын ескере отырып, реакция теңдеуін құрыңдар. Жауабы: 2СО  2­карточка. Мырыш оксидін көмірмен қосып қыздырғанда, ауада  тұтандырса жанатын газ түзіледі. Осы реакция теңдеуін жазыңдар. Жауабы: ZnО + С   Zn + СО → →  С + СО 2 3­карточка. Әктасты: а) қатты қыздырғанда; б) көмірмен қосып  қатты қыздырғанда қандай газ түзіледі? Жауабы: а) CaСО3   2    көміртек (ІІ) оксиді →            б) CaСО3 +С   CaO +  СО →  CaO +  2СО   көміртек (ІV) оксиді 2   СO→ 22,4л =120г ІІ­тапсырма. Есеп шығару. 1. 224 л (қ.ж.) көмірқышқыл газын алу үшін жұмсалатын көміртектің  массасы (г)  Шешуі: С + O2  М(С) = 12 г/моль  Vм (СO2) = 22,4 л/моль  224 л СО2 ­­­­х г С 22,4 л СО2 ­­­­ 12 г С х=224л∙64г 2.  Көлемі 200 мл, тығыздығы 1,075 г/мл 20% ­тік тұз қышқылы  ерітіндісімен массасы 20 г мәрмәр әрекеттескенде, түзілген көмір  қышқыл газының (қ.ж.) көлемі  Шешуі: CaCO3 + 2НСІ  М(CaCO3) = 100 г/моль 2М(НСІ) = 73 г/моль Vм(CO2) = 22,4 л/моль mеріт.(НСІ) = 220 мл ∙ 1,075 г/мл = 215 г m(НСІ) = 215 ∙ 0,2 = 43 г  ν(НСІ)= 2 + СО2↑ + Н2О 43г   СаСІ → 73г/моль=0,6моль ν(CaCO₃)= 20г 100г/моль=0,2моль →   2NаСІ  + МgСО3 20 г CaCO3  ­­­­­х л CO2 100 г CaCO3 ­­­­22,4 л CO2 х=20г∙22,4л 100г =4,48л 3. 53 г натрий карбонаты мен 38 г магний хлориді ерітінділерін  араластырғанда түзілген магний карбонатының массасы (г) Шешуі: Na2CO3 + МgСІ2  М(Na2CO3) = 106 г/моль М(МgСІ2) = 95 г/моль  М(МgСО3) = 84 г/моль  ν(Na₂CO₃)= ν(МgСІ₂)= 38г 38 г МgСІ2­­­­­х г МgСО3 95 гМgСІ2 ­­­­ 84 г МgСО3 х=38г∙84г 95г =33,6г Жоғалған формулалар.    1. С +  .....     3.С + СuО  106г/моль=0,5моль 95г/моль=0,4моль  СО→ 2                             2. СО +  .....  →    ..... + СО                  4. СаСО  2СО→ 3 + .....  53г  СаСl → 2 2 + Н2О + СО2 →   5.  ......      7. СО2 +    ......    СаО + СО → 2                                 6.    .....  + СО2   Н→ 2СО 3  СаСО 3                      8. СО2 + ......   СаСО 3  + Н2О → Кім шапшаң? (Сәйкестендіру тесті )     Реттік санмен  көміртектің, көміртек (ІІ) және (ІV) оксидтерінің  химиялық қасиеттерінің  жартылай теңдеулері берілген. Әріппен реакция   нәтижесінде түзілетін заттарды жұптап, сәйкестендіріңіздер. →  ….. +402 кДж                                 а)СН 1.С+О2  4 →  .......                                              ә) СО 2. 2С+ О2  2 →   ……                                            б) СаС 3.C+Cu O  2 →                                                        в) 2СО 4. С+2 Н2 → 5. 2С+Са                                                         г) Al 4C3 6. 3С+4Аl                                                          ғ) СО+Сu 7.2CО + О2  ……+577 кДж                         д) Сu+ CO 8. СО+Cu O   ……+                                      ж) H 2CO3 9. CО2 + Н2 CO  …..+…….                          з) 2СО 10. СО2     +2Na OH    ……+……               и) Na 11. CO+Ca O  ……                                       к) CaCO 12.  CO2+Ca(OH)2  …….                             л) СaCO 3 Жауабы: → → → → → → 2       2 2CO3 +H2   3+H2 Жаңа  сабақ 1­ә; 2­в;3­ғ;4­а;5­б;6­г;7­з;8­д;9­ж;10­и;11­л;12­к. Кремний (Sіlіcіum), Sі – элементтердің периодтық жүйесінің ІV  тобындағы элемент. Тұрақты 3 изотопы – 28Sі, 29Sі және 30Sі бар. Жер  қыртысындағы мөлшері 29,5%. Табиғатта оттектен кейінгі көп тараған  элемент. [1]  Ашылуы. Кремнийді алғаш рет 1811 жылы Гей­Люссак пен Л.Ж. Тенар  ашқан. 1824 – 1825 жылдары швед химигі Я.Берцелиус фторлы кремнийді калиймен тотықсыздандырып, ал 1865 жылы орыс ғалымы Н.Н. Бекетов  төрт хлорлы кремний мен мырышты әрекеттестіріп жеке бөліп алған. Физикалық қасиеті:  Кремнийдің түсі күңгірт­сұр, шайырдай жылтыр, салмағы 2,32 г/м3, балқу  t 1420С, қайнау t 2600С­қа жуық. Өнеркәсіпте Кремний кремнеземді  қыздырып, кокспен тотықсыздандыру, ал таза кремний төрт хлорлы  кремнийді мырыш буымен тотықсыздандыру арқылы алынады. Қыздырғанда сутектен басқа кез­келген бейметалмен қосыла алады.  Төменгі температурада инертті. Таза кремний темір, мыс, алюминий,  қорғасын қорытпаларында қолданылады. Ол мұндай қорытпалардың  қышқылдарға төзімді, мықты,электрлік және магниттік қасиеттерін  арттырады. Кремний қышқылы, силикаттар H2SiО3 ­ метакремний қышқылы H4SiО4 ­ ортокремний қышқылы Метакремний қышқылы іркілдек (коллоид) күйінде болады. Алынуы: Тұзынан күшті қышқылмен бөліп алуға болады. Na2SiО3 + H2SО4 (конц.) = H2SiО3  + Na↓ 2SО4 H2SiО3 ­ екі негізді, әлсіз, тұрақсыз қышқыл. Екі сатыда диссоциацияланады; тұздары силикаттар деп аталады. NaHSiO3­ натрий гидросиликаты Na2SiО3 ­ натрий силикаты Na2SiО3 + H2О + 2CО2 = 2NaHCО3 + H2SiО3  ↓  ақ тұнба Осыған қарағанда кремний қышқылы көмір қышқылынан да әлсіз қышкыл. Н2SiО3 оңай айырылады. H2SiО3 = Н2О + SiО2 Na2SiО3, K2SiО3 ­ ерімтал тұздар, оларды сұйық шыны деп атайды,  желім ретінде қолданылады. Шыны алуда мына реакдиялар жүреді: Na2CО3 + SiО2 = Na2SiО3 + CО2↑ CaCО3 + SiО2 = CaSiО3 + CО2↑ Кәдімгі шынының құрамын былай өрнектеуге болады: Na2О ∙ СаО ∙ 6SiО2 Химиялық шынының құрамы: К2О ∙ СаО ∙ 6SiО2. Ол қиын балқиды. Лағыл (рубин) шыныда Сr3+ ионы болады. Таза құмнан кварц шыны  өндіріледі, ол медицинада (ультракүлгін сәулелерді өткізетіндіктен),  химиялық ыдыстар жасауда қолданылады. Цемент ендірісінің негізінде мына реакциялар жатыр: Аl2О3 ∙ 2SiО2 ∙ 2Н2О = Аl2О3 ∙ 2SiО2+ 2H2О СаСО3 = СаО + СО2↑ СаО + SiО2 = CaSiО3 Тапсырмалар Цемент, бетон, темір­бетон, қожбетон ­ құрылыс материалдары. Қазақстанда силикат енеркөсібінің кәсіпорындары төмендегідей болып  шоғырланған:  Маңғыстауда ­ СаСО3 әктас;  Жітіқарада (Қостанай облысы) ­ асбест;  Семейде ­ цемент зауыты;  Өскеменде ­ «Аютас» зауыты;  Ақтөбе, Таразда ­ шыны ендірісі;  Ленгер, Есік, Өскеменде ­ кірпіш зауыттары бар. І­тапсырма. Сұрақ жауап. 1. Кремнийдің периодтық жүйедегі орны 2. Кремнийдің физикалық және химиялық қасиеттері. 3. Табиғатта кремний:  а) кремнеземнің (құмның) SiО2 ә) каолиниттің Аl2О3 ∙ 2SiО2 ∙ 2Н2О;  б) ортоклаздың К2О ∙ Аl2О3 ∙ 6SiО2  құрамында кездеседі. Осы минералдардың қайсысында кремний (ІV)  оксидінің массалық үлесі көп екенін есептеп табыңдар. 4. Өнеркәсіпте кремний оксидінен кремнийді алғанда көбіне кокс (көмір)  колданылады. Реакция теңдеуін жазып, тотықтырғыш пен  тотықсыздандырғышты анықтаңдар. ІІ­тапсырма. Карточкамен жұмыс. 1­карточка. Валенттіліктің электрондық теориясына сүйене отырып,  кремнийдің  а) магниймен;   б) сутегімен қосылыстарының формулаларын жазыңдар. Si + 4КҒ Жауабы: а) Мg2Si; б) SiН4 2­карточка. Кремний алғаш рет кремний фторидінің буын қыздырылған  калий үстінен өткізу арқылы алынған. Кремнийді осы әдіспен алудың  реакция теңдеуін жазыңдар. Жауабы: SiҒ4 + К  3­карточка. Кремний нағыз металдарға қандай белгілері бойынша ұқсас  және оның металдардан физикалық және химиялық жағынан қандай  айырмашылықтары бар? Жауабы: Кремнийдің металдарға ұқсас қасиеттері: металдық жарқылы  және жартылай өткізгіштік қасиеті бар. 4­карточка. Кремний (ІV) оксидін кремниймен қосып қыздырғанда  онымен көміртегі (ІV) оксидінің көмірмен әрекеттескеніндей  реакциядасады. Осы реакция теңдеуін құрып, түзілетін ұшқыш  қосылыстағы кремнийдің тотығу дәрежесін көрсетіңдер. Жауабы: SiО2 + Si  Түзілген ұшқыш қосылыста кремнийдің тотығу дәрежесі +2. →  SiО→ Бағалау Формативті бағалау: екі жұлдыз, бір ұсыныс. Топтағы  оқушылар бағалау парақшаларына   критерий арқылы  бағалайды Кері байланыс  Үйге тапсырма Бүгінгі сабақта  не  үйрендім?  Оқушы рефлексиясы    §   24, 25