Кремний и его соединения.. Кремний и его соединения
 Скачать 25.3 Kb.
|
|
Дата 12.02.2021 Класс 9а Тема: Кремний и его соединения. Цель: называть карбонильные соединения по тривиальной и международной номенклатуре; обобщать знания и делать выводы о закономерностях изменений свойств в гомологическом ряду альдегидов и кетонов; характеризовать важнейшие химические свойства карбонильных соединений; Оборудование: учебник, компьютер, интерактивная доска, периодическая таблица Д.И. Менделеева Ход урока: 1. Организационный момент 2. Актуализация знаний №1. С какими веществами взаимодействует карбонат калия: HCl , P2O5 , СaCl2. Запишите уравнения практически осуществимых реакций в молекулярном, полном, сокращенном ионном виде. 1) К2CO3 + 2 HCl = 2 КCl + CO2 + H2O 2 К+ + CO32- +2H+ + 2Cl- = 2 К+ + 2Cl- + CO2 + H2O CO32- +2H+ = CO2 + H2O 2) 3 К2CO3 + P2O5 =2 К3 PO4 + 3 CO2 6 К+ + 3 CO32- + P2O5 = 6 К+ + 2 PO4 3- + 3 CO2 3 CO32- + P2O5 = 2 PO4 3- + 3 CO2 3) К2CO3 + СaCl2 = CaCO3 + 2 КCl 2 К+ + CO32- + Ca2+ + 2Cl- = 2 К+ + 2Cl- + CaCO3 CO32- + Ca2+ = CaCO3 2 человека работают по карточкам: 1 карточка. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса в уравнении реакции: CuO + C → Cu + CO2 . Укажите окислитель и восстановитель. 2 карточка. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса в уравнении реакции: FeO + C→ Fe + CO2 . Укажите окислитель и восстановитель. 3. Постановка цели и задач урока, мотивация учащихся Вступительное слово учителя. В одной из своих книг А.Е. Ферсман рассказывал: «Показывают мне самые разнообразные предметы: прозрачный шар, сверкающий на солнце чистотой холодной ключевой воды; красивый, пестрого рисунка агат; яркой игры многоцветный опал; чистый песок на берегу моря; тонкую, как шелковинка, нитку из плавленого кварца или жаропрочную посуду из него; красиво ограненные груды горного хрусталя; грубо обработанный наконечник стрелы древнего человека… - все это одно и то же химическое соединение элементов кремния и кислорода» (SiO2). А также персональные компьютеры, мобильные телефоны. А из чего же сделана начинка всех электронных устройств, процессоры и чипы, флэшки и сим-карты? Все сделаны из вещества – имя которому – кремний. Кремний – символ высоких технологий. Учитель формулирует цель учебного занятия, исходя из темы урока. Тема урока: Кремний и его соединения 4. Изучение нового материала А) Распространенность в природе. Кремний – самый распространенный элемент земной коры, причем последняя на 75% состоит из соединений кремния. В человеческом организме кремний есть почти повсеместно, больше всего в костях, коже, соединительной ткани. При переломах костей содержание кремния в месте перелома возрастает почти в 50 раз. Нельзя сказать, что роль кремния в жизни выяснена уже окончательно, скорее наоборот. Установлено, что с возрастом содержание этого элемента в костной ткани, артериях, коже существенно уменьшается. Б) Историческая справка. Кремний в свободном виде был выделен в 1811 Ж.Гей-Люссаком и Л.Тенаром при пропускании паров фторида кремния над металлическим калием, однако он не был описан ими как элемент. Шведский химик Й.Берцелиус в 1823 дал описание кремния, полученного им при обработке калиевой соли K2SiF6 металлическим калием при высокой температуре. Новому элементу было дано название "силиций" (от лат. silex - кремень) В) Строение и физические свойства простых веществ. Кристаллическое вещество напоминает металл, темно-серого цвета, но хрупкий, полупроводник, его проводимость увеличивается при освещении, поэтому его применяют в солнечных батареях. Известен аморфный и кристаллический кремний. Кристаллический – тёмно-серое вещество с металлическим блеском, большая твёрдость, хрупок, полупроводник; ρ = 2,33 г/см3, t°пл. =1415°C; t°кип. = 2680°C. Имеет алмазоподобную структуру и образует прочные ковалентные связи. Инертен. Аморфный - бурый порошок, гигроскопичен, алмазоподобная структура, ρ = 2 г/см3, более реакционноспособен. Г) Химические свойства Для рассмотрения химических свойств кремния надо вернуться к строению атома и сделать вывод о возможности проявления как окислительных, так и восстановительных свойств. Окислительные свойства: 2Mg + Si= Mg2Si (силицид магния) Восстановительные свойства: C + Si = SiC (карборунд) Д) Получение Для того чтобы получить кремний, который удовлетворит электронщиков, химикам пришлось потрудиться. Мало того что он должен быть суперчистым, то есть содержать строго определенные примеси в количестве не более одного атома примеси на миллион атомов кремния. Но кроме этого, все электронное устройство должно быть собрано на одном цельном кристалле кремния. Как вырастить такой кристалл? Сначала получают чистый кремний, достаточно смешать песок с углем и нагреть до 18000 . SiO2 + 2C –t°→ Si + 2CO – в промышленности SiO2 + 2 Mg = Si + 2MgO - в лаборатории Соединения кремния Задание: Лабораторная работа: «Ознакомление с образцами природных силикатов» Рассмотрите выданные образцы природных силикатов. Обратите внимание на внешний вид. Проверьте их твердость. I. SiO2 - оксид кремния (IV), песок, кварц, кремень – нерастворимое в воде твердое вещество, очень тугоплавкое, tпл. =17000 С. Атомная кристаллическая решетка. Кварц – белый – горный хрусталь – поделочный камень; Молочный, серый, дымчатый – опал, агат, яшма, халцедон Кремень – имеет очень острые края; в древности изготавливали орудия труда и оружие. Химические свойства: SiO2 - кислотный оксид 1) При сплавлении взаимодействует с основными оксидами, щелочами, а также с карбонатами щелочных и щелочноземельных металлов с образованием солей — силикатов: SiO2 + CaO → CaSiO3 SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 + H2O SiO2 + CaCO3 → CaSiO3 + CO2 SiO2 + K2CO3 → K2SiO3 + CO2 2) С водой не реагирует 3) Окислительно — восстановительные реакции Взаимодействие с металлами При температуре выше 1000 °С реагирует с активными металлами, при этом образуется кремний: SiO2 + 2Mg → Si + 2MgO II. H2SiO3 – кремниевая кислота. Оксид кремния – песок, нерастворимый в воде. Следовательно, получить кремниевую кислоту растворением ее соответствующего оксида в воде невозможно. Ставится проблемный вопрос: «Как получить кремниевую кислоту?» H2SiO3 — очень слабая (слабее угольной), непрочная, в воде малорастворима (образует коллоидный раствор). Получение кремниевой кислоты: Na2SiO3 + 2HCl → 2NaCl + H2SiO3 При нагревании разлагается: H2SiO3 –t°→ H2O + SiO2 Соли кремниевой кислоты – силикаты. Обычно они нерастворимы в воде, исключения составляют силикаты натрия и калия, их называют «жидким стеклом». Силикаты широко распространены в природе. Свойства силикатов различны в зависимости от их состава и строения, очень часто они имеют красивую окраску, некоторые из них используются в ювелирном деле (гранат, топаз, изумруд). 5. Первичное закрепление изученного материала Напишите уравнения реакций с помощью которых можно осуществить следующие превращения: SiO 2 - Si - Ca 2 Si - SiH 4 - SiO 2 - Si Осуществите превращения по схеме: 1) Si → SiO2 → Na2SiO3 → H2SiO3 →SiO2 2) Si → Mg2Si → SiH4 → SiO2 6. Подведение итогов урока Д/з §37у3,т1,2стр34 7. Рефлексия |