Кремний и его соединения 9 класс

Кремень –камень

1824г.Я. Берцелиус

Кремний в природе

• Второй после кислорода
• ¼ состава земной коры
• Наиболее распространен SiO 2 кремнезем

(разновидность оксида кремния)

• Кремний – кристаллическое вещество темно-серого цвета с металлическим блеском. Кристаллическая решетка кремния напоминает структуру алмаза.

Методы получения кремния

• В промышленности кремний получают восстановлением кремнезема SiO 2 коксом в электрических печах при 1500-1700 0 С:

SiO 2 + 2 C  Si + 2 CO

• В лаборатории :

SiO 2 + 2Mg  Si + 2MgO

3SiO 2 + 4Al  3Si + 2Al 2 O 3

• Чистый кремний получают:

S iCl 4 + 2 Zn ↑  Si + ZnCl 2

Химические свойства кремния

• а) восстановительные 1) Si + O 2 =SiO 2 2) Si + 2CL 2 = SiCL 4 3) Si + S = SiS 2 4) Si + 2H 2 O ( пар) = SiO 2 + H 2 5)Si + C = SiC ( карборунд) 6 ) Si +2NaOH ( конц) + H 2 O = Na 2 SiO 3 + H 2 б) окислительные Si + 2Ca = Ca 2 Si

Химические свойства оксида кремния ( IV)

Относится к кислотным оксидам :

1. При сплавлении его с твердыми щелочами, основными оксидами и карбонатами образуются соли кремниевой кислоты: метасиликаты .

а ) SiO 2 + 2NaOH  H 2 O+ Na 2 SiO 3 б ) SiO 2 + CaO  CaSiO 3

в ) SiO 2 + Na 2 CO 3  Na 2 SiO 3 + CO 2 ↑

2. Реагирует со щелочами в растворе (образует ортосиликаты ).

Кип.

SiO 2 (ам.)+ 4 NaOH  Na 4 SiO 4 + 2 H 2 O

3. Взаимодействует только с плавиковой кислотой:

SiO 2 + 4 HF  SiF 4 + 2 H 2 O

4. Восстанавливается углеродом, магнием, железом (в доменном процессе). Кип

а) SiO 2 + 3C( кокс )  SiC+CO

б) SiO 2 + 2Mg  Si + 2MgO

5. В воде оксид кремния (IV) не растворяется и с ней химически не взаимодействует.

Песок – самое распространенное соединение кремния

• Есть повсюду в почве
• Песчаные пустыни

Величайшие пустыни Мира:

Ливийская на северо-востоке

Африки, на Аравийском полуострове,

Большая песчаная и пустыня Виктория

в Австралии, Кызылкум в Узбекистане

Горный хрусталь – окаменевшая вода?

Куски кварца

Кусок горного хрусталя

в виде головы животного

Драгоценные камни - всего лишь оксиды кремния?

Аметист лиловый

Агат

Сердолик

Яшма

Ваза из оникса

(разновидности

агата)

Розовый аметист

Халцедон

Силикаты – соли кремниевой кислоты

• Гранит( наиболее прочная магматическая порода, состоящая в основном из кварца)
• Глина ( SiO -30-80%, Al 2 O 3 10-40%, Н О до1%)

2

2

2

Гранитный горный массив

Соединения кремния в живой природе

• Дает
• Прочность стеблям растений
• Защитные покровы животным
• Гладкость и прочность костям

Перья птиц

Стебли злаков

Крылья бабочек

Панцирь жуков

Шерсть животных

Чешуя рыб

Соединения кремния и древние люди

• Каменный век – век кремневых орудий труда
• Распространен и доступен
• На сколе очень острый

Кремний полупроводник

• Солнечные батарейки
• Солнечные батареи
• Фотоэлементы
• Электроника

Стекло - древнейшее изобретение человечества

• Оконное стекло
• Кварцевое стекло
• Хрустальное стекло
• Цветное стекло

Стеклянные изделия

Древнего Египта

Хрустальные

вазы 18век

Царские кубки

17 век

Витраж в

Венском соборе

16 век

Стеклянные ландыши

20 век

Керамика – значит глина, а там тоже кремний

• Кирпич
• Керамическая посуда
• Фарфор
• Фаянс
• Статуэтки
• Отделочная плитка

Цемент – это тоже соединения кремния

• Бетон
• Железобетон

Плотина Братской ГЭС

Дом из бетонных панелей