Коллеги - педагогический журнал Казахстана
Учительские университеты
| Главная » Статьи » В помощь учителю » Химия |
Кремний и его соединения. Стекло
| Кремнии и его соединения. Стекло. Цель: дать характеристику кремния и его соединениям. Задачи: 1. Сформировать научные знания по теме. 2. Развитие логического мышления, умение наблюдать, анализировать, делать выводы, развитие речевых навыков, решать проблемные вопросы. 3. Интернациональное воспитание. . Оборудование: изделия из стекла, хрусталя, бисера. Реактивы: силикатный клей, медный купорос, сульфат никеля, хлорид железа(3), соляная кислоты . Эпиграф урока: « Старайтесь дать уму, как можно больше пищи». Л.Н. Толстой Ход урока: Учитель: чтобы определиться с темой сегодняшнего урока, я хотела бы вам зачитать небольшое стихотворение: Сосед углерода привык к работе Замену ему нигде не найдёте, Если бы этот пропал элемент, Где бы мы взяли кирпич и цемент, Чем бы стеклили окно, и куда Делись бы кварц, и фарфор и слюда? Пляжи песчаные толщи подземные - Где бы всё это было без кремния. Тема урока: « Кремний и его соединения. Стекло». Эпиграф нашего урока: « Старайся дать уму, как можно больше пищи» Л.Н. Толстой. Дайте характеристику атома кремния по таблице Д.И.Менделеева. Работа у доски ученика. Рассматривает положение элемента в таблице и строение атома. Учитель: Кремний был открыт в 1823г шведским химиком Берцеллиусом. Обратите внимание на рис.2 стр.89 учебника, сколько процентов приходится на кремний, какое место он занимает в земной коре после кислорода? Кремний это элемент горных пород и минералов, в природе он встречается в виде соединений: SiО2 - песок, кремнезём, горный хрусталь. Что вы можете сказать о песке?( Песок может быть разного цвета желтый содержит примеси железа и белый в нём встречаются кристаллики белого цвета SiO2 - это кварц). Входит в состав многих минералов при выветривании их образуется песок. А как вы, думаете может ли песок петь? Оказывается да. На правом берегу реки Или, в ста восьмидесяти километрах от Алма-Аты, находится замечательный Поющий бархан. Длина его достигает двух километров, ширина полтора километра, а высота- 150метров сложен из чистого желтого песка. Песок звучит когда начинает осыпаться. В безветренную и дождливую погоду, а также зимой бархан молчит. Когда дует сильный ветер, холм издаёт гул, напоминающий звучание органа. Об этом гуле сложены легенды: старики из казахских селений рассказывают, что внутри бархана воет шайтан, упрятанный туда аллахом. Что же заставляет пески звучать? Некоторые учёные считают, что звук рождается при трении множества песчинок друг о друга. Другие полагают, что основная причина заключается в движении воздуха в промежутках воздуха между песчинками. Когда бархан осыпается, промежутки между песчинками то увеличиваются , то уменьшаются, воздух то проникает в них, то выходит из них. При этом возникают звуковые колебания. Это только предположения до сих пор это природное явление остаётся загадкой. K2O* Аl2Оз* 6SiO2 - ортоклаз, полевой шпат Al2Оз* 2SiO2 * 2 H2О - каолинит, составная часть глин. В живых организмах содержание кремния не велико, однако морские организмы накапливают кремний к ним относятся - диатоновые водоросли, радиолярии и кремниевые губки. В промышленности кремний получают путём восстановления оксида кремния (IV) углеродом при температуре SiO2 + С -СО + Si Свободный кремний серого цвета, твёрдый, тугоплавкий, проводит Эл.ток, поэтому используется в солнечных батареях. Он имеет атомную кристаллическую решётку, как алмаз. Химические свойства кремния аналогичны с углеродом, он может взаимодействовать с простыми веществами. Напишите уравнения реакций, в продуктах реакции проставьте степени окисления кремния. Ученик записывает кластер на доске: ■ S ■ 1. Какие степени окисления характерны для кремния? 2. Каков характер оксида кремния? 3. С какими веществами будет реагировать SiO2 и что при этом получается? ( взаимодействует с щёлочями и основными оксидами оксидами и получают силикаты). 4. Какая кислота соответствует оксиду кремния (IV)? Что можно о неё сказать. Ученик 1 : Н2SiO3 - формула кремниевой кислоты, не растворима в воде, не диссоциирует и не образует свободных ионов, окраску лакмуса не изменяет ( как все кислоты, лакмус не краснеет). Легко образует перенасыщенные растворы в которых постепенно полимеризуется и переходит в коллоидное состояние. Кремниевую кислоту получают взаимодействием: Nа2SiO3 + 2НС1 2NаС1 + Н2SiO3 (стеклообразный осадок)( демонстрация). Соли кремниевой кислоты силикаты Na2SiOз и гидросиликаты NаНSiOз- если обезводить кремниевую кислоту, получают силикогель - пористое вещество, которое применяют в качестве адсорбента и осупштелей. Водные растворы силиката натрия и калия называются « жидким стеклом» Опыт: взять силикатный клей и растворы сульфата меди( II) и сульфата никеля( II), хлорида железа(Ш), то можно сделать красивую игрушку - « химический аквариум». В высокий сосуд наливают клей разбавленный пополам с водой, одновременно из двух стаканов выливают растворы сульфата никеля и хлорида железа. В банке постепенно появляются силикатные 2 водоросли» жёлто-зелёного цвета, которые причудливо переплетаются, опускаясь сверху вниз. Затем добавить сульфат меди заселим аквариум « морскими звёздами». Рост водорослей результат кристаллизации гидроксидов и силикатов железа, меди и никеля, которые образуются в результате реакции обмена. Учитель: Si О2 Керамика стекло цемент Как появилось стекло у людей? Ученик 2: Старинная легенда приписывает изобретение стекла древним финикийцам, которые будто бы случайно сплавили на костре соду ( карбонат натрия Na2СОз) с песком ( диоксидом кремния SiO2) в прозрачную тягучую массу, застывшую в твёрдые прозрачные куски стекла. Легенда не слишком правдоподобна: для получения стекла нужна очень высокая температура, которая вряд ли достигается в костре. Считается, что первое стекло - « растекающийся камень» - было получено в Древнем Египте, а первыми стеклянными изделиями были украшения - бусы. Самая древняя дожившая до нас бусинок украшала до полторы тысячи лет до нашей эры шею египетской царицы Хатшепсут и была найдена в царской гробнице. На первых порах стеклянные бусы считались драгоценностями и были дороже золота; в Египте их носили только цари. Примерно в то же время стекловарением занималось племя легендарных киммерийцев в нижнем течении Днепра, которые позднее были порабощены и уничтожены скифами. Стекло, из которого киммерийцы делали бусы, было цветным, чаще всего бирюзового цвета. Учитель: Существуют разные виды, стекла их получают спеканием соды, карбоната кальция и песка. Na2O *СаО * 6SiO2 обычное оконное стекло K2О * СаО *6SiO2 - тугоплавкое химическое стекло К2О * РbО *6SiO2 - хрустальное стекло К2О * АuО3 *6SiO2 рубиновое стекло Стеклянное волокно - расплав стекла пропускают через мелкие отверстия( фильеры) получают нити диаметром 2-10мкм, которое обладает тепло, электро и звукоизоляционными свойствами. Если к стекловолокну добавить синтетические смолы получают стеклопластик, который не уступает стали. Стекло устойчиво к действию всех кислот кроме, плавиковой кислоты: SiO2 + 4НF 2H2О + SiF4 SiF4 +3Н20 -Н2SiO3 +4НF Основоположником производства стекла в России является М.В. Ломоносов. Ученик 3: В 1748 г по инициативе М.В. Ломоносова была построена химическая лаборатория. В ней учёный работал над изготовлением окрашенных стёкол. Рецепты их приготовления он составлял сам. За четыре года работы в лаборатории Ломоносов сделал более 400 опытных плавок и получил богатейшую палитру окрасок стекла. Окрашенные стёкла он называл - смальтами. Он получил цветное стекло, необходимое для изготовления оптических приборов, посуды и мозаики. В лабораторном журнале Ломоносов отмечал, что например, медь дала стекло « превосходное, зелёное, травяного цвета, весьма похожее на настоящий изумруд», «зелёное, приближающееся по цвету к аквамарину», ртуть дала «бледно-пурпуровое» стекло, железо- жёлтое, золото -рубиновое». Результаты работы вдохновили учёного на создание его знаменитого стихотворения « Письмо о пользе стекла». Неправо о вещах те думают, Шувалов, Которые Стекло чтут ниже Минералов, Приманчивым лучем блистающих в глаза: Не меньше польза в нем, не меньше в нем краса. Нередко я для той с Парнасских гор спускаюсь; И ныне от нее наверх их возвращаюсь, Пою перед тобой в восторге похвалу . Не камням дорогим, ни злату, но Стеклу. В 18 веке из-за границы в Россию ввозили огромное число изделий из цветного стекла. М.В. Ломоносов надумал наладить его производство на родине. Он написал прошение в Сенат, что имеет желание завести, фабрику изобретённых им разноцветных стёкол « к пользе и славе Российской империи». В 17 53г. учёный получил поместье в Усть-Рудице, . в 6.4вёрстах от Петербурга, для устройства стекольной фабрики. Участок земли с лесными угодьями, двумя реками имел все условия для стекольного производства: кварцевые пески, леса для получения древесного угля, необходимого. для производства стекла, реки, для устройства гидросиловой установки. Строительство фабрики началось в мае 1753г. и к лету 1754г. было закончено. По проекту Ломоносова были построены стекловаренные печи, печи для варки цветного стекла, обжига готовых изделий, оплавки бисера. С 1755г на фабрике велись мозаичные работы.. Ученик 4:М.В. Ломоносова, всегда привлекала, личность Пера I. Учёный преклонялся перед ним и говорил: « Везде Пера Великого вижу в поте, . в дыму, в пыли, в пламени».В 1757г. он закончил мозаичный портрет Петра1. На нём Петр изображён в латах, в накинутой на плечи горностаевой мантии, крытой золотой парчой. Полное жизни и силы лицо выступает в обрамлении чёрных волос на многокрасочном тёмном фоне. В 1762-1764гг. мастерская выполняла по указаниям Ломоносова мозаичную картину « Полтавская баталия». « Полтавская баталия» -яркое произведение, где не только представлены портреты Петра1, Шереметева, Брюса, Голицына, но и показан героический порыв русских солдат. Размер картины ширина 6 метров 44см, а высота 4,5 метра. В. Г. Белинский писал: « Полтавская битва была не просто сражение, ... это была битва за существование целого народа, за будущность целого государства». Картина находится в главном здании Академии наук в Санкт-Петербурге. За время с 1751 по 17 65г. М.В. Ломоносов вместе со своими учениками создал 4 0 мозаичных картин. Из' работ выполненным самим Ломоносовым и его мастерской, до нас дошла 21 мозаика. Они находятся в 'Москве в Историческом музее, в Санкт-Петербурге. Учитель: Какие Чувства вызвали у вас работы Ломоносова? О чём вы думали, глядя на них? Как вы думаете какие профессии есть связанные со стеклом? (ответы: ' стекольщик, стеклодув, шлифовщик, прессовщик, дизайнер по стеклу- витражи стекла, гравировщик по стеклу). Самая древняя профессия - стеклодув она возникла 2 тысячи лет тому назад. Много сказок, преданий- об умельцах-стеклодувах. Вот одна легенда про стеклодува Разумея Васильева. Заболела его любимая дочка, не ест, не пьёт. Он грустный сидит у её изголовья и спрашивает, чего бы она хотела. « Красивые цветы» - сказала дочка. А за окном метель, вьюга, окно всё запорошило. Когда девочка уснула, ушёл мастер на завод. Утром проснулась девочка и увидела возле кровати хрустальный букет из нежно-голубых, розовых цветов с узкими длинными зелёными листьями. За одну ночь отлил мастер прекрасный букет, чтобы порадовать дочь. На территории Казахстана в г.Актобе и г.Таразе имеются заводы по производству стекла. Рефлексия: Мы с вами рассмотрели кремний и его соединения, какие выводы можно сделать. 1. Кремний входит в состав глин, песка, минералов. 2. Валентность кремния равна 4, степень окисления -4,+4. 3. Оксид кремния имеет кислотный характер. 4. Искусство из мозаики и цветного стекла возродил в России М.В. Ломоносов. Выполнение упр. № 14.46, 14.51 сборник задач по химии Хомченко. Тест « Кремний и его соединения» 1.Атомы углерода и кремния сходны: А. числом протонов в ядре В. числом общих электронов С. числом энергетических уровней Д. числом валентных электронов 2.Атомную кристаллическую решётку имеют следующие пары веществ: А. алмаз и углекислый газ В. алмаз и белый фосфор С. Кварц и алмаз Д. графит и угарный газ З.И углекислый газ и оксид кремния (IV) будут реагировать со всеми веществами группы: А. Н20, СаО, СиО В. NаОН, С, СаО С. Н20, СаO, Na0Н Д. Nа20, Са(ОН)2, Н2S04 4.Раствор силиката натрия от раствора карбоната натрия можно отличить: А. фенолфталеином В. хлоридом кальция С. Соляной кислотой Д. лакмусом 5.Кристаллический кремний используют в солнечных батареях потому, что он: А. пластичный В. имеет металлический блеск С. Хрупкий Д. электропроводен б.Оксид кремния используют, как шлифовальный материал, потому что: А. тугоплавкий В. твёрдый С. Нерастворимый в воде Д. прозрачный 7. Выразите в моль 25г Na2SiOз : А. 0,30 моль В. 0,25моль С. 0,20 моль Д. 0,35моль 8. Электронная формула атома 1S22S22P63S23P2 химический знак и формула водородного соединения этого элемента: А. С и СН4 В. Si и SIН4 С. О и Н20 Д. Р и РН3 9.Массовая доля кремния в КHSiOз равна: А 30% В. 25,2% С. 28% Д. 24% 10.Чему равна сумма коэффициентов в уравнении реакции SiO2 + 4HF 2H20 + SiF4 А. . 8 В. . 9 С. 10 Д. 11 Д/3 §28, 29. Выполните картины, предметы из бисера и стекла. | |
| Просмотров: 3362 | |
Понедельник, 2024-11-18, 11:23 PM
Приветствую Вас Гость
Приветствую Вас Гость
Форма входа |
|---|
Социальные закладк |
|---|
Поиск |
|---|
Друзья сайта |
|---|
Теги |
|---|
Статистика |
|---|