Кремний и его соединения урок. Кремний и его соединения.. Кремний и его соединения
 Скачать 88.5 Kb.
|
|
МОБУ «Ичалковская средняя общеобразовательная школа» Конкурс методических разработок по развитию функциональной грамотности обучающихся «PRO-функциональную грамотность: от новых заданий к новым практикам» Номинация: Естественно – научная грамотность Методическая разработка урока на тему: « Кремний и его соединения» Сведения об авторе: Щетинина Наталья Николаевна, учитель химии МОБУ «Ичалковская СОШ» Телефон: 79093278875 Электронный адрес: schetinina80@yandex.ru 2022 г Тема урока «Кремний и его соединения». Цель: сформировать у учащихся представления о химическом элементе кремнии, о свойствах образованных им простых и сложных веществ, их значении и практическом применении. Задачи: образовательные: познакомить с кремнием и его соединениями, как необходимым элементом для жизни растений, животных и человека. воспитательные: формировать компетентности в сфере самостоятельной познавательной деятельности. развивающие: развивать умение анализировать, выделять главное, устанавливать причинно-следственные связи, исходя из строения и свойств, умение владеть химической терминологией, чётко формулировать и высказывать мысли, интерес к предмету, эрудицию, формировать коммуникативную компетентность. Планируемые результаты: Предметные: Научатся: составлять формулы соединений кремния, уравнения реакций, иллюстрирующие свойства кремния и силикатов Получат возможность систематизировать знания о свойствах, значении кремния в живой и неживой природе. Метапредметные: Регулятивные: самостоятельно формулируют познавательную цель и строят действия в соответствии с ней. Вносят коррективы и дополнения в составленные планы; Познавательные: выбирают основания и критерии для сравнения, сериации, классификации объектов. Выдвигают и обосновывают гипотезы, предлагают способы их проверки. Коммуникативные: учатся аргументировать свою точку зрения, спорить и отстаивать свою позицию невраждебным для оппонентов образом. Личностные: Формировать: ответственное отношение к учению, готовности и способности к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению; коммуникативную компетентность в образовательной деятельности Тип урока: урок изучения нового материала. Оборудование: Презентация, ПСХЭ Д. И, Менделеева, Таблица растворимости кислот, солей и оснований, инструктивная карта, штатив с пробирками, растворы силиката натрия (клей канцелярский), соляная кислота, вода. Ход урока. Организационный момент. Мотивация учебной деятельности учащихся, целеполагание. Представьте себе - встает человек в один прекрасный день рано утром, одевается, надевает очки и что же… у него на носу пустая оправа. Он чувствует холодный ветер, оглядывается. Куда же делись оконные стёкла? Он бросается к зеркалу – одна пустая рама; к буфету – буфет пуст: посуда, чашки, стаканы – всё исчезло бесследно. Тут раздаётся страшный треск и грохот. Рушится потолок, летят, рассыпаясь в пыль, камни… Чудом среди всеобщего разрушения он остаётся жив. Но и это ещё не всё: почти целиком исчезает земная кора, испаряются океаны. Происходит целый переворот в жизни Земли, и вместо привычных живых организмов на планете развиваются другие существа… - Что это за элемент и почему его исчезновение могло вызвать такие катастрофические изменения? Чтобы ответить на этот вопрос и сформулировать тему этого урока, вам надо справиться со следующим заданием: Закончите предложения, начиная каждый новый ответ заглавной буквой с красной строки. Выделив только заглавную букву слов - ответов, составьте из этих букв слово Положительно заряженный ион (Катион) Элемент 5 периода периодической системы химических элементов, щелочной металл (Рубидий) Лантаноид, в ядре его атома 63 протона (Европий) Автор периодического закона ( Менделеев) Химические элементы, у которых на последнем энергетическом уровне от 4 до 8 электронов.(Неметаллы) Разновидность атомов элементов с одинаковым зарядом ядра (Изотопы) Твердое вещество серого цвета, галоген (Йод) - Это элемент – кремний. Следовательно, тема нашего урока: Кремний и его соединения. Какую цель вы поставите себе на урок? На доске составляем кластер. Физические свойства.  Н  ахождение в природе.  Химические свойства.П   оложение в ПС Применение. Изучение нового материала. 1. Характеристика элемента по его положение в ПСХЭ Д.И.Менделеева. Строение атома. Ребята, перед вами периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева. Все элементы расположены в периодах и группах. Сейчас я вам предлагаю найти кремний и дать ему характеристику по положению в Периодической системе, а именно, вставить пропущенные слова в тексте (групповая работа). Кремний - элемент __________ группы, __________ подгруппы Заряд ядра атома кремния равен ______ В ядре атома кремния __________ протонов. В ядре атома кремния _________ нейтронов. В атоме кремния ________ электронов. Атом кремния имеет _________ энергетических уровня. На внешнем уровне в атоме кремния _________ электронов. Максимальная степень окисления атома кремния в соединениях равна___. Минимальная степень окисления атома кремния в соединениях равна ____ . Простое вещество кремний является ____________. Оксид кремния имеет ___________________ характер. - Какой вывод мы можем сделать о положении кремния в ПС? Предполагаемые ответы: Кремний – химический элемент 4 группы главной подгруппы. В ядре кремния 14 электронов, 14 протонов, 14 нейтронов. Все электроны расположены на 3 энергетических уровнях. На внешнем энергетическом уровне находится 4 электрона. Максимальная степень окисления атома в соединениях равна +4. Минимальная степень окисления атома кремния в соединениях равна -4. Нахождение в природе. - Изучите текст. Кремний как самостоятельный химический элемент был открыт в 1825 году шведским химиком и минерологом Й. Берцелиусом, а русский химик Г.И. Гесс дал элементу русское название – «кремний». Кремний в земной коре второй по распространённости элемент после кислорода (29,5% от массы). В живой природе – это один из важнейших микроэлементов. В большинстве организмов содержание кремния очень невелико, но есть и лидеры: диатомовые водоросли, радиолярии, кремниевые губки, мхи, хвощи, папоротники. Кремний и его соединения играют важную роль в обмене веществ живых организмов. Нехватка соединений кремния тормозит рост и развитие растений. Уже в древнем Египте в качестве удобрения использовали нильский ил, который по нынешним анализам содержит 58-60% двуокиси кремния. Хотя в грунтовых водах незначительное количество кремния и его соединений (20-50 мл/л), но за год растения впитывают его достаточное количество: так с одного гектара зерновые – 105-120 кг; бук – 63 кг; ель – 54 кг; клевер – 20 кг; овощи – 10 кг; картофель – 8 кг. В организме животных, в том числе и человека, кремний поддерживает обмен веществ. Недостаток кремния и его соединений в организме приводит к истончению стенок кровеносных сосудов, к вымыванию кальция из костной ткани, к заболеваниям кожи и её составляющих. Повышается уровень холестерина и сахара в крови, снижается иммунитет и память. Норма потребления кремния в сутки у взрослого человека составляет 20 - 50 мг. Чистый кремний стал одним из самых важных полупроводниковых материалов. Он работает в современных радиоприёмниках, фотоэлементах, которые применяются на космических кораблях, луноходах, искусственных спутниках земли. Кварцевый песок используют для выплавки стекла для сложных оптических устройств, для изготовления лабораторной посуды и осветительных приборов. Не будет без оксида кремния и строительных материалов, резцов для металлорежущих станков и т.д. Вариант 1. Выпишите из основного текста не менее трёх доказательств, определяющих причину разрушений, приведших к глобальной катастрофе. Вариант 2. Используя текст, ответьте «да» или «нет» на вопросы (поставьте любой знак в соответствующей ячейке).
Ответы: Вариант 1. 1. Кремний в земной коре второй по распространённости элемент после кислорода (29,5% от массы). 2. Является важнейшим элементом растительного и животного царства. 3. Кварцевый песок используют для выплавки стекла, производства строительных материалов. Вариант 2.
Вывод: Второй по распространенности элемент в земной коре, в природе находиться в виде оксида кремния. Получение кремния. - А какими способами можно получить кремний из оксида кремния? ( работа в парах) Получение кремния в чистом виде - процесс достаточно затратный экономически. Кроме того, в силу его свойств любой способ дает лишь на 90-99 % чистый продукт, в то время как примеси в виде металлов и углерода остаются все равно. Поэтому просто получить вещество недостаточно. Его следует еще и качественно очистить от посторонних элементов. В целом же производство кремния осуществляется двумя основными путями: Из белого песка, который представляет собой чистый оксид кремния SiO2. При прокаливании его с активными металлами (чаще всего с магнием) происходит образование свободного элемента в виде аморфной модификации. Чистота такого способа высока, продукт получается с 99,9-процентным выходом. Более широко распространенный способ в промышленных масштабах - это спекание расплава песка с коксом в специализированных термических печах для обжига. Данный способ был разработан русским ученым Бекетовым Н. Н. Дальнейшая обработка заключается в подвергании продуктов методам очистки. Для этого используются кислоты или галогены (хлор, фтор). ЗАДАНИЕ: Запишите 2 уравнения реакций, изучив способы получения кремния в промышленности и в лаборатории. Физические свойства. ( рассказ учителя) Металлический кремний – тугоплавкое вещество (tпл.=1400°С) темно-серого цвета с металлическим блеском, хрупкое, плохо проводит электрический ток. Аморфный кремний - бурый порошок, не имеющий постоянной температуры. Химические свойства. - На основе строения атома мы выяснили, что простое вещество кремний способен проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. ЗАДАНИЕ: С помощью учебника постарайтесь определить, какие уравнения химических реакций отражают окислительные, а какие восстановительные свойства кремния и запишите в таблицу:
Соединения кремния. Кремниевая кислота единственная из неорганических кислот, которую нельзя получить реакцией оксида кремния с водой. Выполните лабораторный опыт по инструктивной карте Лабораторная работа : «Получение кремниевой кислоты, изучение её свойств» Цель опыта: получить в лабораторных условиях кремниевую кислоту из силикатов, изучить её физические свойства. Ход работы: Прилейте к раствору силиката натрия раствор соляной кислоты. Что наблюдаете? Сделайте вывод о физических свойствах кремниевой кислоты. Составьте уравнение химической реакции в молекулярном и ионном виде. Исследуем физические свойства кислоты, добавьте воды в пробирку. - Кислота в воде нерастворима, раствор выполнить нельзя, что можно сказать тогда о химических свойствах кремниевой кислоты? Вывод: Если кислота не растворима, то свойства характерные для других кислот для неё не характерны. Закрепление пройденного материала. Задание. Ознакомьтесь с данными таблицы «Продукты с высоким содержанием кремния»
Ответьте на вопросы (используя, в том числе и текст в начале работы): На сколько % 100 г неочищенного зерна риса удовлетворяет суточную потребность человека в кремнии (при норме потребления человеком 30 мг в сутки)? Произведите расчёты и полученный результат округлите до целого числа. ОТВЕТ: 4133 %. Известно, что манную крупу производят из очищенных от кожуры зёрен твёрдых сортов пшеницы. Объясните, почему содержание кремния в крупе снижается в 8 раз по сравнению с зёрнами пшеницы? ОТВЕТ: Основное содержание кремния в кожуре зерна. Перед помолом зерно обдирается (шлифуется). Почему ржаной хлеб по сравнению с пшеничным намного полезнее по поставке кремния в организм человека? ОТВЕТ: Белый хлеб выпекают из муки высшего сорта, полученной из зёрен пшеницы - содержание кремния 48 мг в 100 г, а в зёрнах ржи количество кремния доходит до 85 мг на 100 грамм массы. Рефлексия. Выбрать и закончить одно из предложенных утверждений. 1) Мне понравилось … 2) Это я возьму на заметку … 3) Вызывает сомнения … 4) Я думаю, что … 5) Психологическая атмосфера … 5. Домашнее задание. Параграф 35, составить задачу по любому уравнению из темы и решить её. |