Физические свойства (слайд 12)

Строение.

Кремний – элемент IV группы и 3-го периода, порядковый номер 14, А=28, 14 протонов и 14 нейтронов, 14 электронов. Строение его электронной оболочки следующая: 14 Si 2e 8e 4e

С.О.+4,-4,0

2. Нахождение в природе. чистый песок на берегу моря; 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.

Тема урока: Кремний и его соединения

(материал по этому вопросу может быть подготовлен и освещён обучающимися) 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.

- Земная кора на одну четверть состоит из соединений кремния. Наиболее распространённым является оксид кремния (IV) – кремнезём. Кристаллический кремний полупроводник, на спутниках, В природе он образует минерал кварц и многие другие разновидности: горный хрусталь, аметист, агат, опал, яшма, халцедон, сердолик (полудрагоценные камни), а также обычный кварцевый песок. Именно кремень положил начало каменному веку. Причин этому две: доступность и распространённость, а также способность образовывать на сколе острые режущие края.

Второй тип природных соединений кремния – силикаты. Самые распространённые алюмосиликаты: гранит, различные виды глин, слюды (слайд 7)

Не содержащий алюминия силикат – асбест (из него изготавливают огнестойкие ткани)

Оксид кремния (IV) необходим и растениям, и животным. Он придаёт прочность стеблям растений и покровам животных (камыши твёрдо стоят, осока режет, как лезвие, чешуя рыб, панцири насекомых, крылья бабочек, перья птиц, шерсть животных содержат оксид кремния (IV). (слайд 8)

Кремний придаёт гладкость и прочность костям человека, входит в состав низших живых организмов – диатомовых водорослей и радиолярий (образует их скелеты)

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.

Открытие кремния.

(материал по этому вопросу может быть подготовлен и освещён обучающимися )

- Уже в глубокой древности люди широко использовали в своём быту соединения кремния. Вспомните древних людей. Из чего были изготовлены их орудия труда? 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)

Латинское название «силициум» берёт своё начало от латинского «силекс» - камень. С греческого языка «кремнос» - утёс, скала.

Соединения кремния

Свойства кремнезёма

Учитель подробно рассматривает свойства оксида кремния (IV) и проводит сравнительный анализ двух оксидов – SiO ₂ и CO ₂. результаты обсуждения в виде таблицы выводятся на экран.

Обратите внимание на одно важное свойство оксида кремния:

SiO₂ + 4HF = 2H₂O + SiF₄

Оксид кремния входит в состав стекла, поэтому плавиковую кислоту нельзя хранить в стеклянной посуде.

Вывод: физические свойства оксидов резко отличаются, т.к. они образуют разные кристаллические решётки – молекулярную (CO₂) и атомную (SiO₂), но химические свойства схожи. Отличие состоит в различном отношении к воде.

I. SiO₂ - оксид кремния (IV), песок, кварц, кремень – нерастворимое в воде твердое вещество, очень тугоплавкое, t_пл. =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

Это кислотный оксид, а для таких оксидов характерно взаимодействие с водой, основным оксидом и щелочью, но

1.)В/д с водой

 SiO ₂ + H ₂ O не взаимодействует    

При сплавлении взаимодействует с основными оксидами, щелочами, а также с карбонатами щелочных и щелочноземельных металлов с образованием солей — силикатов:

2. В/д с оксидами

SiO₂ + CaO → CaSiO₃  

3.В/д с щелочами

 SiO₂ + 2NaOH → Na₂SiO₃ + H₂O

4. В/д с карбонатами щелочных и щелочноземельных металлов с образованием солей — силикатов:

 

SiO₂ + CaCO₃ → CaSiO₃ + CO₂        

SiO₂ + K₂CO₃ → K₂SiO₃ + CO₂

Взаимодействие с металлами

При температуре выше 1000 °С реагирует с активными металлами,
при этом образуется кремний:  

SiO₂ + 2Mg → Si + 2MgO

II. H₂SiO_{3 –} 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).

-кремниевая кислота H ₂ SiO ₃ -единственная нерастворимая неорганическая кислота, - двухосновная, - слабая H₂SiO_{3 =} H₂O +SiO₂

При высыхании образует силикагель, используемый в качестве адсорбента.

Получить кремниевую кислоту можно только из её солей.

Проведение лабораторного опыта и составление уравнения реакции получения кремниевой кислоты (самостоятельно, на доске)

Лабораторный опыт:

Качественные реакции на силикат-ион (Повторение ТБ).

Ход работы: Обнаружение силикат-иона. В пробирку налейте 1 мл силиката натрия прилейте по каплям раствор соляной кислоты. Что наблюдаете? Сделайте вывод о способе обнаружения силикат-ионов?  

1. Na₂SiO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂SiO₃

SiO₃^2- + 2Н⁺ = H₂SiO₃

2.При нагревании разлагается:

H₂SiO₃ –^t°→ H₂O + SiO₂

Силан SiH ₄ (слайд 17)

-Силан получают косвенно, действуя на силициды металлов водой или кислотами:

Mg₂Si + 4H₂O = 2Mg(OH)₂ + SiH₄

Силан – бесцветный газ, самовоспламеняющийся на воздухе и сгорающий с образованием оксида кремния и воды:

SiH₄ + 2O₂ = SiO2 + 2H₂O

Строение.

Кремний – элемент IV группы и 3-го периода, порядковый номер 14, А=28, 14 протонов и 14 нейтронов, 14 электронов. Строение его электронной оболочки следующая: 14 Si 2e 8e 4e

С.О.+4,-4,0

2. Нахождение в природе. чистый песок на берегу моря; 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.

Тема урока: Кремний и его соединения

(материал по этому вопросу может быть подготовлен и освещён обучающимися) 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.

- Земная кора на одну четверть состоит из соединений кремния. Наиболее распространённым является оксид кремния (IV) – кремнезём. Кристаллический кремний полупроводник, на спутниках, В природе он образует минерал кварц и многие другие разновидности: горный хрусталь, аметист, агат, опал, яшма, халцедон, сердолик (полудрагоценные камни), а также обычный кварцевый песок. Именно кремень положил начало каменному веку. Причин этому две: доступность и распространённость, а также способность образовывать на сколе острые режущие края.

Второй тип природных соединений кремния – силикаты. Самые распространённые алюмосиликаты: гранит, различные виды глин, слюды (слайд 7)

Не содержащий алюминия силикат – асбест (из него изготавливают огнестойкие ткани)

Оксид кремния (IV) необходим и растениям, и животным. Он придаёт прочность стеблям растений и покровам животных (камыши твёрдо стоят, осока режет, как лезвие, чешуя рыб, панцири насекомых, крылья бабочек, перья птиц, шерсть животных содержат оксид кремния (IV). (слайд 8)

Кремний придаёт гладкость и прочность костям человека, входит в состав низших живых организмов – диатомовых водорослей и радиолярий (образует их скелеты)

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.

Открытие кремния.

(материал по этому вопросу может быть подготовлен и освещён обучающимися )

- Уже в глубокой древности люди широко использовали в своём быту соединения кремния. Вспомните древних людей. Из чего были изготовлены их орудия труда? 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)

Латинское название «силициум» берёт своё начало от латинского «силекс» - камень. С греческого языка «кремнос» - утёс, скала.

Физические свойства (слайд 12)

(материал по этому вопросу может быть подготовлен и освещён учащимися)

- Вы обратили внимание, что когда мы говорим о содержании в природных условиях элемента кремния, то упоминаем только его соединения, но не простое вещество.

Кремний в свободном виде в природе не встречается в отличие от углерода (алмаз, графит, аморфный С и т.д.)

кремний – неметалл, существует в кристаллическом и аморфном виде.

Кристаллический кремний – серовато-стального цвета с металлическим блеском, твёрдый

 (7 баллов по шкале Мооса), но хрупкий, малореакционноспособный; полупроводник,

(с повышением температуры электропроводность повышается), и с нарушением правильности структуры. Такие свойства обусловлены строением кристаллов, аналогичным структуре алмаза.

Физические константы: g = 2,33 г/см³; t пл.= 1415 ⁰С; t кип.= 3500 ⁰С

Аморфный кремний представляет собой белый порошок. бурый порошок, гигроскопичен, алмазоподобная структура, ρ = 2 г/см³, более реакционноспособен.