Урок по химии на тему "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:      частично­поисковый – самостоятельная работа в группах, беседа с целью ответа на ИКТ (на протяжение всего урока используется презентация). Контроль: оценочно­стимулирующий . Оборудование:       коллекция «Минералы и горные породы», стеклянная пластина и «Шкала твердости»,  коллекция «Стекло и изделия из стекла».  → CO2   → CaCO3   → Ca(HCO3)2   → CaCO3  → CaO   → CO   → Ca(OH)2   → CO2   → C Ход урока:      I. Организационный момент, актуализация знаний. Проверка домашнего задания. Упр.6 стр.178.      Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения: CaCO3  C       Рассмотрите процессы окисления­восстановления.      К доске приглашается учащийся, который решает задачу.                  1                2                          3                     4                               5 a) CaCO3   CaO       1. CaCO3 → t       2. CaO + H2O       3. Ca(OH)2 + CO2       4. CaCO3 + CO2 + H2O       5. Ca(HCO3)2 → t            1               2              3               4  C→ → б)  C   CO       1. C + O2 → t  →      2. CO2 + C  → →   CaO + CO2↑ →   CaCO3 + CO2 → 2   CO    CO2     (о.в.)  2CO   ( о.в.)  CaCO →  Ca(HCO  Ca(OH) 2   Ca(OH) 2 + Н2О  Ca(HCO 3)2  + H↑ 2O  CO→ 2  3)2  →  CaCO 3  CaCO 3  → → → 3  1 2CO→ → 2   (о.в.) о.в.)  2MgO + C   (      3. 2CO + O2       4. CO2 + 2Mg  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 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.  κρη νός  — «утёс, гора». μ       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. 3 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 темно­серого  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.  2→ MgO + Si      Свободный кремний можно получить прокаливанием с магнием мелкого белого песка,  который представляет собой диоксид кремния: SiO2 + 2Mg       При этом образуется бурый порошок аморфного кремния. В промышленности кремний технической чистоты получают, восстанавливая расплав SiO2  коксом при температуре около 1800оС в руднотермических печах шахтного типа. Чистота  полученного таким образом кремния может достигать 99,9% (основные примеси – углерод, металлы). Возможна дальнейшая очистка кремния от примесей. 4 7. Слайды 8­9. 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 10­11. 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» 5 1 ряд: кварц, песок; 2 ряд: кремнезем, кремень; 3 ряд: яшма, горный хрусталь. 1. Рассмотрите образцы природных силикатов. 2. Отметьте их свойства: цвет, твердость и др. 3. Результаты исследований оформите в виде таблицы. Инструкция Название силиката Состав силикатов Свойства Применение      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». 6