Урок химии 9 класс. Кремний

Урок химии 9 класс. Тема. Кремний.

Цель.  Обеспечить в ходе урока усвоение учащимися знаний о кремнии как ХЭ и простом веществе, а также применение знаний учащимися по характеристике химического элемента по плану.

Ход урока. Организационный момент.

3. Что такое аллотропия? (Аллотропия – это явление существования ХЭ в виде двух или нескольких простых веществ, различных по строению и свойствам. Эти простые вещества, различны по строению и свойствам, называются аллотропными модификациями.) Приведите примеры.

Тема нашего урока «Кремний». Кремний – это элемент жизни, как сказал академик Вернадский. Кремний, благодаря своим химическим свойствам, создаёт электрически заряженные системы. Они обладают свойством «приклеивать» на себя вирусы, близнетворные микроорганизмы, т.е. под действием электрического притяжения все вирусы нейтрализуются. Отсюда можно сделать вывод, что все болезни возбудителей не смогли бы проявиться в организме человека, если бы люди имели в организме достаточно кремния. Итак, кремний жизненно важный элемент, приступим к его изучению. 

Кремний – химический элемент.

1) Положение кремния в ПСХЭ.

      1. Химический знак – Si

      2. Порядковый номер – 14

      3. Атомная масса – 28,086

      4. Кремний находится в IV группе, гл. подгруппе, 3 малый период.

2)  В природе кремний представлен тремя стабильными изотопами:

  ²⁸Si (92,28%); ²⁹Si (4,68%); ³⁰Si (3,05%)

3) Рассмотрим строение атома:

      1. Число протонов, электронов, нейтронов:

       14р⁺; 14ē; 14 ń⁰.

      2. Электронная формула:

         1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p²

      3. Электронно-графическая формула:   

      3s               3p

4) Семейство - р-элемент 

5) Важнейшие степени окисления:   -4; 0; +4.

6) Характер элемента - неметалл 

7) Соединения ХЭ

      1. Высший оксид -  оксид кремния (IV) SiO₂

         2. Высший гидроксид – кремниевая кислота H₂SiO₃

      3. Летучее водородное соединение – силан SiH₄

А теперь мы рассмотрим нахождение кремния в природе.

Кремний – это один из распространенных в земле элементов (25% массы). Главная часть находится в соединениях кремния с кислородом и др. металлами – силикатных породах.

Соединения, в состав которых входит оксид алюминия, называются алюмосиликатами. Таковы белая глина, слюда, полевой шпат. Значительная часть кремния представлена оксидом кремния (IV) – кремнезема. Окрашивание оксида кремния (IV) различными примесями образует драгоценные и полудрагоценные камни, например, изумруд, топаз, аквамарин и др.  

Вообще в чистом виде кремний был выделен в 1811 году французским учёным Жозефом Луи Гей–Люссаком и Луи Жаком Тенаром. Название кремний произошло от латинского «silex» - кремень, но в 1834 году русский химик Герман Иванович Гесс ввел другое название – кремний.

Рассмотрим кремний как простое вещество.

1) Химическая формула – Si

2) Молекулярная масса – 28,086

3) Тип хим. связи -ковалентная неполярная

4) Тип структуры кристаллической решётки- атомная

Кремний может находиться в 2^х аллотропных модификациях:

Аллотропные модификации

Наконец мы добрались до химических свойств. Химические свойства кремния мы рассмотрим по следующей схеме:

                                                                                                         Ме

                             СВ                     Si                   ПВ

                                                                                                        неМе

Проявляет восстановительные свойства:

1. Реагирует с простыми веществами – неметаллами

                      а) с галогенами:

Si +2F₂ = SiF₄

Si + 2Cl₂ = SiCl₄

Si + 2Br₂ = SiBr₄

б) с кислородом (при t°)

Si + O₂ = SiO₂

       2. Взаимодействует со сложными веществами

                          а) кислотами:3Si+12HF+4HNO₃ = 3SiF₄+4NO+8H₂O

                           б) щелочами:Si+2NaOH+H₂O = Na₂SiO₃+2H₂

     Проявляет окислительные свойства:а)  с металлами: Si+2Mg = Mg₂Si

Кремний применяется во многих отраслях промышленности:

- при производстве жаропрочных и кислотоупорных сталей – электротехнике - солнечных батареях.

Поговорим о получении кремния. Кремний получают как в промышленности, так и лаборатории.

-в промышленности

В электрических печах при высокой температуре происходит восстановление кремния из его оксида коксом (углём):SiO₂+2C = Si+2CO

-в лабораторииВ качестве восстановителей используют магний или алюминий:

SiO₂+2Mg = Si+2MgO

3SiO₂+4Al = 3Si+2Al₂O₃

Домашнее задание. Параграф 31, упр.4