Презентация по химии, 9 класс "Кремний и его соединения"

  • pptx
  • 01.06.2021
Публикация в СМИ для учителей

Публикация в СМИ для учителей

Бесплатное участие. Свидетельство СМИ сразу.
Мгновенные 10 документов в портфолио.

Иконка файла материала КРЕМНИЙ И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ.pptx

Кремний и его соединения

Общая характеристика кремния

Si+14 - 1s22s22p2


Степени окисления: –4 ; 0; +2; +4
Валентности - II (низшая); IV (высшая).

Аллотропные модификации кремния

Инертен

Гигроскопичен

Более реакционноспособен

История открытия кремния

Как самостоятельный элемент кремний был открыт в 19 веке. В 1811 году во Франции Гей-Люссак и Тенар, проводя опыты получили буро-коричневое вещество – это был кремний.

Жозеф Луи Гей-Люссак

Луи Жак Тенар

Он был очень загрязнён примесями и исследователи не поняли, что был открыт новый химический элемент

История открытия кремния

В 1823 г знаменитый шведский ученый Якоб Берцелиус получил тот же продукт и показал, что открыт новый элемент, назвав его «силиций» от латинского слова «silex» - кремень.

Йенс Якоб Берцелиус

Герман Иванович Гесс

В русском языке первоначальное название было «кремнезёмий». Название «кремний» введено в 1834 году российским химиком Германом Ивановичем Гессом.

Из истории…

Применение кремния и его сплавов началось сравнительно недавно. Но природные соединения кремния служили людям еще в каменном веке. Первобытные люди изготавливали орудия труда, оружие из кремня .

Из истории…

Когда на смену кремню пришли медь, бронза, железо, кремень нашел применение в виде огнива и кремневого оружия.

Огниво: кремень, кресало, трут

Старинный кремневый пистолет

Нахождение в природе

В природе кремний – второй по распространенности элемент

Нахождение в природе

В природе кремний встречается в виде кислородных соединений.

SiO2 - оксид кремния(IV), кремнезем, песок, кварц

Силикаты - полевые шпаты, глины, слюды

Слюда

Глина

K2O · Al2O3 · 6SiO2

K2O·Al2O3·6SiO2·2H2O

Нахождение в живой природе

В 1 л морской воды содержится около 3 мг Si в виде кремниевых кислот и их солей

Объекты, содержащие кремний.

Диатомовые водоросли

Радиолярии

Морские губки

Чешуя рыб

Панцирь жуков

Крылья бабочек

Кремний дает защитные покровы животным, гладкость и прочность костям

Нахождение в живой природе

Хвощ

Листья осоки

Осока

Бамбук

Кремний дает прочность стеблям растений

Получение кремния

Химические свойства

Кремний - типичный неметалл, может быть окислителем и восстановителем.

Химические свойства

Горит в кислороде, образуя диоксид кремния:

2. При нагревании взаимодествует с металлами, образуя соли - силициды:

3. Взаимодействует со щелочами, образуя силикаты и водород

4. При нагревании реагирует с неметаллами( галогенами, азотом):

С водородом не взаимодействует!

Химические свойства

5. При t = 2000 °С реагирует с углеродом, образуя карборунд:

SiC - очень твердое вещество, сходное с алмазом, имеет АКР. Используется для изготовления точильных дисков для шлифовки твердых материалов, порошков, шкурок. Жаростоек - изготовление нагревательных элементов в электропечах, используется в ракетной технике.

Соединения кремния: силан SiH4

Кремний в отличие от углерода с водородом не взаимодействует. SiH4 получают косвенным путем – действием кислот на силициды.

Mg2Si + 4HCl → 2MgCl2 +SiH4↑

SiH4 –силан - бесцветный газ, очень ядовит, имеет неприятный запах.
1. Самовозгорается на воздухе.

SiH4 + 2O2 → SiO2 + 2H2O

2. SiH4 – сильный восстановитель:

SiH4 + 2H2O → SiO2 + 4H2↑

3. Силан – кислотный гидрид, активно взаимодействует со щелочами:
В нейтральной и кислой среде силан устойчив

SiH4 + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 4H2↑

4. При нагревании разлагается:

SiH4 → Si + 2H2↑

Соединения кремния: оксид кремния(IV) SiО2

SiO2 - диоксид кремния, кремнезем, кварц, песок.

Очень твердое, прочное, тугоплавкое вещество, АКР. Нерастворим в воде. Тпл =17280 С, Ткип =25900 С Инертный.

Широко распространен в природе

Цитрин

Соединения кремния: оксид кремния(IV) SiО2

SiO2 типичный кислотный оксид, но не растворяется в воде, при сплавлении реагирует:

Соединения кремния: кремниевая кислота Н2SO3

H2SiO3 – cтуденистое, нерастворимое в воде вещество. Слабая, слабее угольной, непрочная кислота.

Химические свойства

Получение:

Действием сильных кислот на силикаты натрия или калия:

Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3↓ + 2NaCl.
студенистый осадок

Соли кремниевой кислоты

Соли кремниевой кислоты - Силикаты.
Тугоплавки, нерастворимы в воде, кроме силикатов натрия и калия.

Na2SiO3 – силикатный клей

Na2SiO3 и К2SiO3 - «жидкие стекла».

Соли кремниевой кислоты

Химические свойства

Na2SiO3 + CO2 + H2O = Na2CO3 + H2SiO3↓

Получение:

Получают при взаимодействии SiO2 со щелочами, основными оксидами, карбонатами; при взаимодействии H2SiO3 со щелочами.

Соли кремниевой кислоты

Стекло – тоже силикат. Состав обычного оконного стекла: Na2O·CaO·6SiO2.

Стекло получают при сплавлении в специальных печах смеси соды Na2CO3, известняка CaCO3 и белого песка SiO2:

6SiO2 + Na2CO3 + CaCO3 = Na2O·CaO·6SiO2 + 2CO2

Для получения специального стекла вводят различные добавки, так стекло содержащее:

Pb2+ – хрусталь

Cr3+ –зеленое

Fe3+ – коричневое

Co2+ –синее

Mn2+ – фиолетовое

Соли золота и селена -рубиновое

Применение

Si

SiO2

приборостроение

Название слайда

Описание слайда