Кремний и его соединения

Урок по теме «Кремний и его соединения». 9-й класс

Цели урока: Образовательная: систематизировать знания о местоположении кремния в периодической системе, свойствах, получении и применении кремния и его соединений. Развивающая: развитие умения выделять главное и формулировать выводы, самостоятельно находить ответы на вопросы Воспитательная: воспитывать культуру взаимоотношений при работе в группах (парах).

Методы обучения: частично-поисковый – самостоятельная работа в группах, беседа с целью ответа на вопросы (на протяжение всего урока используется презентация).

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний

Используемое оборудование: видеопроектор, презентация, коллекция минералов (каолин, песчаник, полевой шпат). учебник «Химия 9» Г.Е.Рудзитис

Ход урока

I. Организационный этап

II. Проверка домашнего задания

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения:

а) CaCO₃ → CaO → Ca(OH)₂ → CaCO₃ → Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃ → CaCl₂

(двое обучающихся записывают уравнения на доске, остальные – в тетради)

б) C → CO₂ → CaCO₃ → Ca(NO₃)₂ (задание для обучающихся с низким уровнем знаний, можно использовать учебник)

III Актуализация опорных знаний

Как вы думаете, что объединяет эти изображения? (слайд 1)

Основу составляет кремний. Кристаллический кремний полупроводник, на спутниках, крышах домов, устанавливают солнечные батареи, которые преобразуют солнечную энергию в электрическую. В калькуляторе тоже есть солнечная батарейка, которая работает от освещения

Формулируем тему урока – (учащиеся делают это самостоятельно) – Кремний и его соединения.

Историческая справка (слайд № 3,4,5)

• В эпоху палеолита, т.е. 800 тысячелетий тому назад, кремний помог человеку в борьбе за жизнь. Этот твердый камень, от которого легко отбить кусок с острыми краями, послужил материалом для первого оружия (наконечником копий и стрел) и первых орудий труда (топоров, ножей и т.д.).

• Позднее, когда на смену камню пришли медь, бронза, железо, кремень нашел использование в виде огнива.

• Мировые компьютерные компании находятся в «Кремниевой долине». Именно кремний служит материалом для изготовления современных процессоров.

• Современный процессор является самым сложным готовым продуктом на Земле. Инженеры-технологи научились изготавливать процессоры из песка.

IV. Изучение нового материала

1. Распространенность кремния в природе (слайд № 6-9)

Кремний – это один из распространенных в земле элементов (27,6% массы). Главная часть находится в соединениях кремния с кислородом и др. металлами – силикатных породах. Соединения, в состав которых входит оксид алюминия, называются алюмосиликатами. Такими являются 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.

Вообще в чистом виде кремний в природе не встречается.

1. Строение атома кремния

Химический знак – Si Порядковый номер – 14 Атомная масса – 28,086

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

Число протонов, электронов, нейтронов: 14р+; 14e; 14 n⁰.

Электронная формула: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2

Семейство - р-элемент

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

Характер элемента – неметалл

2) Физические свойства: простое вещество – кремний (аморфный и кристаллический) (слайд №10,11)

3) Способы получения кремния (слайд № 12,13,14)

а) в лабораторных условиях (демонстрация видеоопыта)

В качестве восстановителей используют магний или алюминий:

SiO₂+2Mg = Si+2MgO 3SiO₂+4Al = 3Si+2Al₂O₃

б) в промышленности В электрических печах при высокой температуре происходит восстановление кремния из его оксида коксом (углём):

SiO₂+2C = Si+2CO

4) Химические свойства кремния (слайд № 15,16,17)

5. Основные соединения кремния –оксид кремния SiO₂, силан SiH₄

Оксид крем­ния (IV), или крем­не­зем – ту­го­плав­кий, неле­ту­чий, прак­ти­че­ски нерас­тво­ри­мый в воде. Спе­ци­аль­но при­го­тов­лен­ный по­ро­шок ок­си­да крем­ния (си­ли­ка­гель) ис­поль­зу­ет­ся в ка­че­стве ад­сор­бен­та (слайд№ 18). Гра­ну­ли­ро­ван­ный си­ли­ка­гель ис­поль­зу­ет­ся для осуш­ки воз­ду­ха. Химические свойства оксида кремния обучающиеся рассматривают самостоятельно, стр 133 таблица 27

Силан SiH₄ Представляет собой очень ядовитый бесцветный газ с запахом, напоминающим H₂S. На воздухе самовоспламеняется, так как температура его воспламенения ниже комнатной. При нагревании разлагается. Не растворяется в холодной воде. Весьма реакционноспособен. (слайд № 19).

V. Закрепление изученного материала

Итак, сегодня на уроке мы познакомились с кремнием, узнали о строении его атома, свойствах и получении. Рассмотрели соединения кремния – оксид.

1. В каком виде кремний встречается в природе?

2. Какие степени окисления проявляет кремний?

3. Опираясь на схему изменения степеней окисления кремния, запишите уравнение реакции взаимодействия кремния с кислородом и магнием.

VI Домашнее задание

§ 37 читать, для обучающихся с высоким уровнем знаний – стр134 №3 письменно, для обучающихся со средним уровнем знаний – подготовить сообщение о биологической роли кремния в живых организмах

Рефлексия (слайд №22)

Выберите ту картинку, которая соответствует вашему настрою и работе во время урока. Песочные часы – время утекло, просто утекло.

Спутник – вы были спутником учителя во время урока.

Море – меня интересует совсем другое…

Человечек с вопросительным знаком – я думал(а), я искал(а) ответы на вопросы, рассматриваемые на уроке.