Урок 13. Углерод и кремний

Урок 13. Углерод и кремний

Ключевые слова конспекта: углерод, кремний, элементы IVA-группы, свойства элементов, алмаз, графит, карбин, фуллерен.

Элементы IV группы – это углерод, кремний, германий, олово и свинец. Более подробно рассмотрим свойства углерода и кремния. В таблице приведены важнейшие характеристики этих элементов.

Почти во всех своих соединениях, углерод и кремний четырёхвалентны, их атомы находятся в возбуждённом состоянии. Конфигурация валентного слоя атома углерода при возбуждении атома меняется:

Аналогично меняется конфигурация валентного слоя атома кремния:

На внешнем энергетическом уровне атомов углерода и кремния находится 4 неспаренных электрона. Радиус атома кремния больше, на его валентном слое имеются вакантные 3d–орбитали, это обусловливает отличия в характере связей, которые образуют атомы кремния.

Степени окисления углерода меняются в интервале от –4 до +4.

Характерной особенностью углерода является его способность образовывать цепи: атомы углерода соединяются друг с другом и образуют устойчивые соединения. Аналогичные соединения кремния неустойчивы. Способность углерода к цепеобразованию обусловливает существование огромного числа органических соединений.

К неорганическим соединениям углерода относятся его оксиды, угольная кислота, карбонаты и гидрокарбонаты, карбиды. Остальные соединения углерода являются органическими.

Для углерода–элемента характерна аллотропия, его аллотропными модификациями являются алмаз, графит, карбин, фуллерен. Сейчас известны и другие аллотропные модификации углерода.

Уголь и сажу можно рассматривать как аморфные разновидности графита.

Кремний образует простое вещество – кристаллический кремний. Существует аморфный кремний – порошок белого цвета (без примесей).

Свойства алмаза, графита и кристаллического кремния приведены в таблице.

Причина явных отличий в физических свойствах графита и алмаза обусловлена различным строением кристаллической решётки. В кристалле алмаза каждый атом углерода (исключая те, которые находятся на поверхности кристалла) образует четыре равноценные прочные связи с соседними атомами углерода. Эти связи направлены к вершинам тетраэдра (как в молекуле СН4). Таким образом, в кристалле алмаза каждый атом углерода окружён четырьмя такими же атомами, располагающимися в вершинах тетраэдра. Симметричность и прочность С–С-связей в кристалле алмаза обусловливают исключительную прочность и отсутствие электронной проводимости.

В кристалле графита каждый атом углерода образует три прочные равноценные связи с соседними атомами углерода в одной плоскости под углом 120°. В этой плоскости образуется слой, состоящий из плоских шестичленных колец.

Кроме того, каждый атом углерода имеет один неспаренный электрон. Эти электроны образуют общую электронную систему. Связь между слоями осуществляется за счёт относительно слабых межмолекулярных сил. Слои расположены один относительно другого таким образом, что атом углерода одного слоя находится над центром шестиугольника другого слоя. Длина связи С–С внутри слоя составляет 0,142 нм, расстояние между слоями – 0,335 нм. В результате связи между слоями гораздо менее прочны, чем связи между атомами внутри слоя. Это обусловливает свойства графита: он мягок, легко расслаивается, имеет серый цвет и металлический блеск, электропроводен и химически более активен, чем алмаз. Модели кристаллических решёток алмаза и графита изображены на рисунке.

Возможно ли превратить графит в алмаз? Такой процесс осуществим в жёстких условиях – при давлении примерно 5000 МПа и при температуре от 1500 °С до 3000 °С в течение нескольких часов в присутствии катализаторов (Ni). Основную массу продукции составляют небольшие кристаллы (от 1 до нескольких мм) и алмазная пыль.

Карбин – аллотропная модификация углерода, в которой атомы углерода образуют линейные цепи типа:

–С≡С–С≡С–С≡С– (α–карбин, полиин) или =С=С=С=С=С=С= (β–карбин, полиен)

Расстояние между этими цепями меньше, чем между слоями графита, за счёт более сильного межмолекулярного взаимодействия.

Карбин представляет собой чёрный порошок, является полупроводником. Химически он более активен, чем графит.

Фуллерен – аллотропная модификация углерода, образованная молекулами С60, С70 или С84. На сферической поверхности молекулы С60 атомы углерода располагаются в вершинах 20 правильных шестиугольников и 12 правильных пятиугольников. Все фуллерены представляют собой замкнутые структуры из атомов углерода. Кристаллы фуллерена относятся к веществам с молекулярным строением.

Кремний. Существует только одна устойчивая аллотропная модификация кремния, кристаллическая решётка которой подобна решётке алмаза. Кремний – твёрдое, тугоплавкое (t°пл = 1412 °С), очень хрупкое вещество тёмно-серого цвета с металлическим блеском, при стандартных условиях – полупроводник.

Конспект урока по химии «Углерод и кремний. Элементы IVA-группы». Выберите дальнейшее действие:

  • Вернуться к Списку конспектов по химии
  • Найти конспект в Кодификаторе ОГЭ по химии
  • Найти конспект в Кодификаторе ЕГЭ по химии

Ещё конспекты по теме «Углерод и кремний«:

План-конспект на тему “Углерод и кремний”

Содержимое разработки

Тема: Углерод и кремний

Цели: систематизирование знания о строении атомов элементов неметаллов и свойствах простых веществ неметаллов на примере атомов элементов углерода и кремния, находящейся в IVА группе.

– дать представление о положении углерода и кремния в периодической системе химических элементов и электронном строении их атомов;

– дать представление о физических и химических свойствах углерода и кремния;

– изучить основные природные соединения углерода и кремния и область их применения;

Читайте также:
Урок 14. Азот и фосфор

– развивать умения определять степени окисления элементов в химическом соединении;

– развивать умения составлять уравнения окислительно-восстановительных реакций;

– воспитание убежденности в познаваемости химической составляющей картины мира;

– воспитание бережного отношения к своему здоровью;

– развивать познавательную активность;

– развивать умение логически мыслить, сопоставлять и обобщать.

Тип урока: изучение нового материала

Формы работы учащихся: фронтальная работа, работа в группах, индивидуальная работа.

Оборудование урока: мультимедийная презентация и оборудование для ее демонстрации.

Материалы урока: учебник для 10 класса, листочки с фронтальными, индивидуальными и групповыми заданиями.

Формы и методы: объяснительно-иллюстративный, фронтальный, наглядный, работа с книгой.

1. Организационный этап

2. Актуализационно-диагностический этап

3. Обобщающе-целевой этап

4. Этап проверки усвоения знаний

5. Инструктаж по домашнему заданию

6. Подведение итогов, выставление отметок

1. Организационный этап (приветствие, проверка отсутствующих, проверка готовности учащихся к уроку).

Добрый день! Как ваше настроение? Давайте определим его с помощью диагностических карточек. Красные – отлично, желтые – нормально, коричневые – хотелось бы лучше. К уроку я вижу, вы готовы, настроение у вас отличное. Давайте приступим. Я бы хотела, чтобы вы объяснили мне слова Вудворда, которые у нас сегодня служат эпиграфом к уроку:

«Своими знаниями я обязан только самому себе. Я сам себя научил химии»

(Р. Вудворд, лауреат Нобелевской премии).

Сегодня мы будем с вами проводить необычный урок. На предыдущем уроке я задавала вам изучить самостоятельно параграф 46. Так вот сегодня мы закрепим знания, которые вы получили дома самостоятельно.

Назовите тему урока, используя кроссенс. Наша тема состоит из двух слов. Одна часть класса определяет один элемент, а другая – другой.

Мы определили тему урока, а теперь нам необходимо составить план, по которому мы будем изучать данную тему:

1. Строение атома и степени окисления

2. Распространенность в природе

3. Простые вещества и физические свойства

4. Химические свойства углерода

5. Химические свойства кремния

6. Применение углерода и кремния

2. Актуализационно-диагностический этап

№1. Выберите справедливые утверждения:

– графит имеет слоистую структуру; +

– в твердом виде кремний образует атомную кристаллическую решетку; +

– у атомов углерода и кремния на внешнем слое содержится по 4 электрона; +

– у атомов углерода и кремния одинаковое число электронных слоев; –

– алмаз можно синтетически получить из графита; +

– простое вещество углерод может проявлять только восстановительные свойства; –

– карбин, графит, алмаз и фуллерены являются аллотропными модификациями кремния; –

– углерод и кремний расположены в IV периоде; –

– углерод относится к неметаллам, а кремний к металлам; –

– в виде простого вещества кремний может выступать и как окислитель, и как восстановитель. +

Обменяйтесь тетрадями, и проверьте соседа. Подсчитайте количество ошибок, запишите на листочек вместе с фамилией того, чью тетрадь проверьте

Расставьте степени окисления элементов в соединениях: углерод, карбид алюминия, угарный газ, силан, силикат кальция.

За каждый правильный ответ 0,5 баллов

3. Обобщающе-целевой этап

А сейчас давайте с вами вместе сделаем записи по теме, изученной дома. Сейчас вы прочитаете еще раз материал в учебнике. Каждая группа должна выделить наиболее важные моменты в своей части и затем назвать нам их максимум в трех предложениях, а мы запишем их в тетрадь. У каждой группы на столе лежит тот вопрос, который вы должны будете прокомментировать, а класс записывать за вами.

4. Этап проверки усвоения знаний

1. Какой химический элемент наиболее распространен в природе, а какой – в земной коре?

2. В виде каких соединений углерод и кремний встречается в природе? Приведите примеры.

3. Определите число элементарных частиц (электронов протонов и нейтронов) в атоме углерода.

4. Определите число элементарных частиц (электронов протонов и нейтронов) в атоме кремния.

5. В каких целях используют реакцию горения углерода в быту?

6. Как изменяются радиусы атомов и электроотрицательностьхимических элементов в VIА группе с ростом атомного ядра?

7. Назовите формулы высших оксидов углерода и кремния.

8. Назовите формулы летучих водородных соединений углерода и кремния.

9. Почему алмаз и графит имеют такие разные физические свойства, но при этом образованы атомами одного химического элемента – углерода?

За каждый правильный ответ 1 балл

Физкультминутка (перед ответами)

№ 2 Индивидуальные задания

1. Определите степени окисления углерода в карбонате магния, углекислом газе, метане, карбиде кальция.

2 . Определите степени окисления кремния в кремниевой кислоте, силикате калия, оксиде кремния (IV), силане, силициде кальция.

3. Для каждой из реакций укажите окислитель и восстановитель:

4. Для каждой из реакций укажите окислитель и восстановитель:

5. Для каждой из реакций укажите окислитель и восстановитель:

6. Для каждой из реакций укажите окислитель и восстановитель:

вычислите массы атомов углерода и кремния.

№ 3 Выполните цепочки превращений (дополнительное задание)

5. Инструктаж по домашнему заданию

Параграф 46, задание 5,6

6. Подведение итогов

А теперь давайте с вами вернемся к началу урока, точнее, к нашему плану. Сегодня на уроке мы с вами вспомнили:

Читайте также:
Урок 16. Галогены

– Строение атома и степени окисления

– Распространенность в природе

– Простые вещества и физические свойства

– Химические свойства углерода

– Химические свойства кремния

– Применение углерода и кремния

Для того чтобы понять, насколько эффективным был сегодня урок я бы хотела, чтобы сейчас встали те, кто на 100% разобрался с изученным на уроке материалом, на 50% и более, менее, чем на 50%.

Урок 13. Углерод и кремний – HIMI4KA

атома Строение и свойства углерода

Углерод — химический четвертой элемент группы второго периода, поэтому его строение атома можно показать схемой:

четыре Имея валентных электрона близко от ядра, углерода атом проявляет неметаллические свойства, т. е. способен электроны принимать.

Вопрос. Сколько электронов может атом принять углерода до завершения внешнего уровня?

четыре Принимая электрона, атом углерода приобретает окисления степень –4:

Вопрос. Может ли атом углерода в ещё С –4 состоянии принимать электроны? Как называются принимающие, атомы электроны (окислитель или восстановитель)?

углерода Атом в низшей степени окисления (–4) уже не принимать может электроны, но может их отдавать. Значит, углерода атом в низшей степени окисления –4 может только быть восстановителем. Поэтому метан СН4 (простейшее соединение водородное этого элемента) легко горит:

Закончить 13.1. Задание уравнение этой реакции (при урок см. затруднении 2.1).

Как известно, атомы неметаллов отдавать и могут электроны.

Вопрос. Какое максимальное электронов число может отдать атом углерода?

четыре Отдавая валентных электрона, атом углерода состояние в переходит С +4 :

Вопросы. Может ли атом углерода в состоянии этом ещё отдавать электроны? Как атомы называются, которые в окислительно-восстановительных реакциях электроны? отдают

Схема показывает, что атом высшей в углерода степени окисления +4 не может больше электроны отдавать, но может их присоединять, т. е. он может быть окислителем только. Поэтому углекислый газ СО2 (простейшее такого соединение атома) не горит:

Сделаем вывод: атом любой в высшей степени окисления может только быть окислителем; любой атом в низшей окисления степени может быть только восстановителем.

эти Разберём и другие свойства углерода и его конкретных на соединений примерах.

Начнём с того, что вещество простое с названием «углерод» в природе не существует! том в Дело, что атомы углерода поразному друг соединяются с другом, образуя разные простые Так. вещества, если атомы углерода образуют пространственную тетраэдрическую решетку:

то образуется самое твёрдое алмаз вещество. Из него делают драгоценные камни — также, а бриллианты режущие инструменты, например для стекла резки.

Если атомы углерода лежат в плоскости одной:

то образуется графит (от др.-греч. γράφω — пишу). пластинки «Углеродные» скользят друг относительно друга, и графит поэтому оставляет следы (графитный стержень бумаге) на карандаша. Подобную кристаллическую структуру (графита) сажа имеют, уголь, кокс. Эти вещества «уголь», а пачкаются и графит способны проводить электрический что, ток для неметаллов не характерно.

Если углерода атомы составляют линейную структуру:

то образуется очень — он карбин редко встречается в природе. Это прочное очень вещество.

Существование химического элемента в нескольких виде простых веществ называется аллотропией. графит, Алмаз, карбин — аллотропные видоизменения (модификации) алмаз.

И углерода, и графит, и карбин имеют почти химические одинаковые свойства, так как образованы химическим одним элементом. Рассмотрим эти свойства на графита примере или угля. Это чёрные вещества блестящие, способные (из-за особенностей внутреннего строения) электрический проводить ток. Поэтому графитовые и угольные используют стержни в качестве электродов в батарейках, при электролиза проведении и т. д.

Вопрос. Может ли атом углерода окислителем? быть Восстановителем? Почему?

Как было выше показано, атом углерода, как и атом любого почти неметалла, может и отдавать, и присоединять быть, т. е. электроны и окислителем, и восстановителем:

Задание 13.2. Определите, в реакций из какой атом углерода является окислителем, а в восстановителем? — какой

Чаще всего на практике используют свойства восстановительные углерода. Так, при помощи кокса (углерода) получают чистое железо (чугун) из руды природной:

Реакция с кислородом происходит при твёрдого горении топлива (угля).

Окислительные свойства проявляются углерода при взаимодействии с металлами. Так карбиды образуются.

Задание 13.3. Составьте уравнение реакции углеродом с алюминия. При затруднениях см. урок 7.3.

Карбиды легко металлов разлагаются водой и кислотами. При степени этом окисления не меняются:

Задание 13.4. Расставьте окисления степени атомов в последней схеме и убедитесь, они что не изменились.

Простые вещества, состоящие из углерода атомов, довольно инертны: они не реагируют со растворами, щелочами кислот, с водой при н. у. Только кислоты некоторые-окислители (азотная, концентрированная серная) окислить могут углерод:

При температуре 800 °C реагирует углерод с водяными парами:

В этой реакции газовая получается смесь, используемая как газообразное водяной — топливо газ.

Задание 13.5. Расставьте коэффициенты в реакций уравнениях (1) и (2) методом электронного баланса. Определите, свойства какие проявляет углерод в этих ОВР.

Читайте также:
Урок 8. Общие свойства металлов

соединений Свойства углерода

Углерод образует два угарный:

  • оксида газ СО;
  • углекислый газ СО2.

Задание 13.6. эти Назовите оксиды. Определите характер этих каком. В оксидов из них углерод проявляет высшую окисления? степень

Угарный газ СОнесолеобразующий оксид*, т. е. он не неорганических образует солей ни с кислотами, ни с основаниями.

* Такие называются оксиды также безразличными, или индифферентными.

промежуточную Имея степень окисления (+2), углерод может окислителем и быть, и восстановителем, но для него более восстановительные характерны свойства:

Реакция (4) происходит в доменных при печах выплавке чугуна из железных руд (см. урок также 11.2). Реакция (3) происходит, когда появляются огоньки синие на непрогоревших углях в костре, печке. том в Дело, что угарный газ образуется контакте при углекислого газа (продукт сгорания топлива любого) с горячими углями при недостатке При:

кислорода достаточном доступе воздуха (кислорода) газ угарный сгорает полностью. Но если тяга доступ (плохая кислорода затруднён), то реакция (3) не происходит и газ угарный попадает в помещение. А это смертельный яд!

газ Углекислый дыхания не поддерживает, но и не ядовит.

Вопрос. горит СО2 не Почему в кислороде?

Имея высшую степень атом, окисления углерода углекислого газа С +4 : может только быть окислителем и с окислителем (кислородом) не реагирует. По причине же этой углекислый газ может реагировать с восстановителями активными (активными металлами, раскалённым углём:

газ Углекислый СО2кислотный оксид и образует при водой с взаимодействии слабую и неустойчивую угольную кислоту, существует которая только в растворах:

Угольную кислоту каждый пил, так как это обычная вода газированная. Она слегка пощипывает язык, но обжигает не совсем, потому что это слабая Эта.

кислота двухосновная кислота образует два солей вида — карбонаты (средние соли) и гидрокарбонаты (соли кислые):

Задание 13.7. Расставьте коэффициенты в последних уравнениях двух и определите, от чего зависит состав соли полученной.

Вопрос. Как, используя эти получить, соли углекислый газ?

Угольная кислота при получается действии более сильных кислот на гидрокарбонаты и карбонаты. Но в момент получения неустойчивая угольная разлагается кислота на углекислый газ и воду. Поэтому действии при более сильной, чем угольная, карбонат на кислоты выделяется углекислый газ:

Это реакция качественная на любые карбонаты, даже в смеси: исследуемая если смесь сухая, то под действием она кислоты «зашипит» из-за выделения газа.

Углекислый имеет не газ вкуса и запаха, не поддерживает горения (лучинка тлеющая гаснет в атмосфере углекислого газа), а пропускании при через известковую воду вызывает её Пользуясь:

помутнение химическими реакциями (5) и (6), а также зная углекислого свойства газа, можно обнаружить карбонаты и растворах в гидрокарбонаты и твёрдых смесях. Для этого твёрдой к нужно смеси добавить любую кислоту: зашипит смесь, если в её состав входит соль кислоты угольной. Если эта соль находится в после, то растворе добавления кислоты в нём появляются углекислого пузырьки газа. Так можно получить «напиток газированный».

Реакцию (5) можно использовании при лаборатории СО2 в получении.

Поскольку угольная кислота слабая, — растворимые все карбонаты подвергаются гидролизу.

Задание 13.8. уравнение Составьте реакции гидролиза карбоната калия (результате).

В поташа реакции гидролиза образуется щелочная поэтому, среда такие карбонаты как сода Na2СО3 и используются К2СО3 поташ как заменители щелочей, например варке при мыла.

Гидрокарбонаты слабо подвергаются отличие и, в гидролизу от карбонатов, легко разлагаются при Поэтому:

нагревании питьевую соду NаНСО3 добавляют в другие и печенье мучные кондитерские изделия, которые от становятся этого более пышными и рыхлыми. Питьевую применяют соду при производстве шипучих напитков (в органических присутствии кислот образуется углекислый газ), ею огнетушители заправляют, её же используют в медицине для полосканий и Строение.

ингаляций атома и свойства кремния

Поскольку углерод и кремний находятся в одной подгруппе, то распределение электронов валентных у них одинаково:

Кремний тоже неметаллические проявляет свойства, т. е. способен и принимать, и отдавать Задание.

электроны 13.9. Определите степени окисления атома Составьте. кремния формулы его простейших соединений.

свойства Неметаллические кремния выражены слабее, чем у Это. углерода проявляется в том, что, во-первых, внешне кремний похож на металл, является полупроводником. свойства Эти кремния высокой чистоты нашли электронике в применение. Во-вторых, кислотные свойства оксида и кремния гидроксида выражены слабее, чем у углерода. эти Рассмотрим свойства.

Кремний — по распространённости в природе только уступает кислороду: каждый пятый атом в коре Земной принадлежит кремнию. Массовая доля Земной в кремния коре составляет 29,5 %. В виде простого кремний вещества не встречается в природе, но его оксид каждому известен: это обычный песок (кремнезём) Это2. SiO — самое распространённое твёрдое вещество на планете нашей, так как на него приходится 12 % коры Земной. Этот же состав имеет кварц, Многие. кремень горные породы содержат этот являются, т. е. оксид силикатами. Таких соединений — 75 % от массы коры Земной! Поэтому название химического элемента греческого от происходит слова «кремнос», что означает «скала, утёс».

Читайте также:
Урок 10. Алюминий

Простое вещество кремний — это серые-серебристо кристаллы с металлическим блеском. Атомы расположены кремния в этих кристаллах так же, как углерода атомы в алмазе, но связи менее прочные (связи длина больше, потому что радиус больше атома), и кремний уступает по твёрдости алмазу.

кремень Именно использовали древние люди для первых изготовления орудий труда, этот твёрдый позволил камень нашим предкам приручить огонь. До поры той, как были изобретены спички, высекали люди искру при помощи кремня. образцы Первые стекла, возраст которых около 5 лет. тыс, тоже содержат оксид кремния.

В большинстве подавляющем соединений кремний четырёхвалентен. Кремний — инертное довольно вещество, которое при нормальных реагирует условиях только с фтором. При нагревании до 600…400 °C он взаимодействует с хлором, бромом, кислородом, а активными с также металлами, образуя силициды. С водородом реагирует не кремний.

Задание 13.10. Составьте уравнения перечисленных Силициды.

реакций, так же как и карбиды, разлагаются растворами и водой кислот.

При этом образуется ядовитый крайне газ силан. Это настолько восстановитель сильный, что он самовоспламеняется на воздухе.

Задание 13.11. уравнение Составьте реакции горения силана.

В результате облачко образуется дыма, который состоит из мельчайших оксида частичек кремния. Этот оксид, в отличие от оксида аналогичного углерода, является твёрдым веществом.

отличие, в Кремний от углерода, не реагирует с водой и кислотами, но щелочами со реагирует:

В этой реакции образуется силикат соль — натрия кремниевой кислоты.

Кремний образуется взаимодействии при его оксида с магнием, алюминием коксом или:

Образующийся при этой реакции обычно кремний загрязнён силицидами. Кремний высокой необходимый, чистоты для электроники, получают восстановлением кремния хлорида водородом:

Создание и применение современных без компьютеров кремния немыслимо. Этот же неметалл для необходим создания солнечных батарей — источников тока электрического, в которых преобразуется энергия Солнца.

кислота Кремниевая и силикаты

Как уже упоминалось, основу, минералы которых составляет оксид кремния, около составляют 12 % земной коры. К ним относятся кварц и песок, горный хрусталь и полудрагоценные камни (агат, яшма и др.). Песок — это тугоплавкое вещество, остывании при расплава которого образуется кварцевое Обычное. стекло стекло образуется при сплавлении оксида этого с карбонатами кальция и натрия.

Оксид относится кремния к кислотным оксидам, поскольку кислоты не этот на действуют оксид, а со щелочами и основными оксидами он соли образует.

Задание 13.11. Составьте уравнения реакций кремния оксида с гидроксидом кальция и оксидом магния. где, Вспомните происходят эти процессы (см. урок 9).

Но с этот водой кислотный оксид не реагирует, так соответствующий как гидроксид (кислота) нерастворим в воде. кислота Кремниевая H2SiO3– аморфное бесцветное вещество, легко которое теряет влагу и превращается в пористый Силикагель. силикагель, как и активированный уголь, используется в адсорбента качестве*.

* Адсорбент — материал, поглощающий влагу, вещества и др. запахи.

Кремниевые кислоты образуются под любой действием кислоты на раствор силиката. При образуется этом студенистый осадок:

Эту реакцию считать можно качественной на силикаты, потому что действии при кислот на различные соли только дают силикаты осадок кислоты.

Концентрированный раствор калия силикатов и натрия называется «жидкое стекло» и качестве в применяется канцелярского клея. Этот клей действием под углекислоты воздуха застывает:

Растворимые сильно силикаты гидролизуются.

Задание 13.12. Составить уравнение гидролиза реакции силиката, определить реакцию среды.

щелочную Создавая среду и связывая ионы кальция и эти, магния силикаты облегчают процессы стирки и состав в входят некоторых моющих средств. Если стеклом растворимым пропитать текстиль или древесину, то возгораются не они. Но не всякий текстиль выдерживает такую сильно: обработку щелочная среда разрушает материал.

внимательно Если посмотреть по сторонам, то искусственно полученные окружают силикаты нас со всех сторон. Это:

  • изделия керамические (вазы, чашки, сковородки с керамическим которому, к покрытием не пригорает пища),
  • кирпичи, стекло, бетон и цемент, другие строительные материалы;
  • изделия из фаянса и фарфора (чашки и тарелки).

Задание. Найдите у дома себя несколько предметов, которые выпускает промышленность силикатная.

Выводы

Углерод — самый распространённый элемент химический в органической, т. е. живой природе. Атомы способны углерода реагировать друг с другом, образуя цепи углеродные (как у карбина). Такие углеродные составляют цепочки основу любого органического соединения, составляют и которые основу жизни на Земле.

К неорганическим только относятся простейшие соединения углерода: угарный углекислый, газ газ и соли угольной кислоты.

играет Кремний в неживой природе такую же роль, углерод как — в живой природе. Атомы кремния растениям придают особую прочность. Без кремния ни деревья, ни трава не могли бы расти вверх, а стелились бы по Минералы. земле, основу которых составляет оксид составляют, кремния около 12 % земной коры.

Хотите проще? ещё Мы создали новый курс, где дней за 7 максимум вы овладете химией с нуля. Подробннее по Источник

Читайте также:
Урок 9. Щелочные и щёлочноземельные металлы

Урок по теме “Углерод, кремний и их соединения”

Тема: « Углерод и кремний и их соединения »

Тип урока : урок повторения и закрепления

Цель урока : повторить ранее изученный материал об углероде и кремнии и их соединениях.

Задачи урока:

Образовательные : повторить сведения об аллотропных модификациях углерода; закрепить умения в решении задач на установление химической формулы соединений кремния; систематизировать знания об углероде и кремнии.

Развивающие : расширить представления о химических свойствах соединениях углерода и кремния; развить логическое мышление; подготовить к восприятию нового материала

Воспитательные : формирование научного мировоззрения.

Оборудование и материалы : Периодическая таблица химических элементов Д.И.Менделеева, макеты кристаллических решеток углерода, ноутбук, проектор, учебник.

Методы обучения: словесные (рассказ), практические (выполнение практических заданий: решение задач)

Журин А.А. Задания и упражнения по химии: Дидактические материалы для учащихся 8-9 классов. – М.: Школьная Пресса, 2004. (с. 97–102)

Микитюк А.Д. Сборник задач и упражнений по химии. 8-11 классы / А.Д. Микитюк. – М.: Изд. «Экзамен», 2009. (с. 115–116)

Оржековский П.А. Химия: 9-й класс: учеб. для общеобраз. учрежд. / П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, Л.С. Понтак. – М.: АСТ: Астрель, 2007.

Хомченко И.Д. Сборник задач и упражнений по химии для средней школы. – М.: РИА «Новая волна»: Издатель Умеренков, 2008. (с. 78–79)

Структура (план) урока :

Организационный момент (1-2 мин.)

Актуализация и мотивация учебной деятельности. (5-6 мин)

Целеполагание (1-2 мин.)

Повторение и закрепления изучаемого материала (10-15 мин.)

Само- или взаимоконтроль (5-7 мин)

Коррекция (3-5 мин.)

Постановка домашнего задания (3 мин.)

Подведение итогов урока и рефлексия (2 мин.)

1. Организационный момент (1-2 мин.)

Методы и приемы

Здоровается с учащимися. Проверяет, все ли вы готовы к уроку. Предлагает садиться.

Учащиеся готовятся к уроку, стоят, молча приветствуя, учителя.

2. Актуализация и мотивация учебной деятельности (5-6 мин)

Методы и приемы

Ребята, сегодня мы повторим ранее изученный материал об углероде, кремнии и их соединениях.

Вспомните основные соединения, которые образует углерод и кремний?

Какие аллотропные модификации углерода вы знаете?

Чем отличаются кислотные оксиды от основных? Приведите примеры кислотных оксидов и основных (кислотный оксид: CO 2 , SO 2 ; основный – NaOH , KOH )

– Ребята, назовите формулу “угарного газа”? ( CO )

– Какая валентность кремния в SiO 2 ? (валентность – 4)

Слушают учителя, отвечают на его вопросы.

3.Целеполагание (1-2 мин)

Методы и приемы

Учитель рассказывает об интересных фактах соединений углерода и кремния.

I . Углекислота в газообразном состоянии пропускает ультрафиолетовые лучи, которые нагревают приземный слой атмосферы. Но поверхность почвы или воды не может отдать излишки тепла обратно в атмосферу, так как скапливающаяся вблизи поверхности почвы углекислота непрозрачна для инфракрасных лучей.

Прямую выгоду от парникового эффекта получают только растения. Им не страшно повышение температуры. В такой атмосфере, богатой углекислотой и водяным паром зеленые части растений могут постоянно держать устьица открытыми. Это позволяет им активно поглощать углекислоту, наращивая запасы хлорофилла и одновременно очищая воздух от излишков углекислоты.

II . Цитрин — это одна из разновидностей кварца (SiO2). Цитрин отличается от обычного кварца только цветом. Относительно недорогой полудрагоценный камень. Название произошло от латинского слова “citrus” — т.е. лимонно-жёлтый. Желтоватый оттенок минералу придают примеси железа.

Итак, ребята, вы догадались, что тема урока « Углерод и кремний и их соединения »

Формулируют тему урока и его цель. Обучающиеся формулируют цель урока: «Повторить ранее изученный материал об углероде и кремнии и их соединениях»

Словесный (рассказ учителя).

4. Повторение и закрепления изучаемого материала (10- 15 мин.)

Методы и приемы

Учитель предлагает обучающимся решить следующие задания:

Сколько литров СО 2 выделяется при сжигании 10кг с 8% примесей, если выход составляет 93%?

Проанализируйте, с каким из предложенных веществ будет реагировать СО 2 : NaOH, H 2 O, MgCO 3 , NaCl, CuO, Cu(OH) 2 , C, Ca(OH) 2

Какие свойства проявляет СО в реакции

СО +2 + ZnO → CO 2 +1 + Zn

Читают условие задачи, записывают решение, проверяют своё решение с ответом другого обучающегося у доски.

Задача 1 (решение).

m(с) = 10кг С + О 2 → СО 2

ω прим = 8% m(С) чистого = 10кг · 0,92 =9,2 кг

ω в = 93% = =› х = = 17,17л

V(СО 2 ) = 17,17л · 0,93 = 15,97л

Ответ: V(СО 2 ) = 15,97л

Задача 2 (решение).

CO 2 + 2NaOH → Na 2 CO 3 + H 2 O

CO 2 + H 2 O → H 2 CO 3

CO 2 + MgCO 3 → не реагирует

CO 2 + NaCl → не раегирует

CO 2 + CaO → CaCO 3

CO 2 + Cu(OH) 2 → CuCO 3 + H 2 O

CO 2 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 + H 2 O

Задача 3 (решение).

Ответ: восстановительные, т.к.

Практические. Решение задач (закрепление полученных на уроке знаний)

5. Само- или взаимоконтроль (5-7 мин.)

Методы и приемы

Раздает обучающимся задания, объясняет алгоритм выполнения. После выполнения обучающимися заданий, предлагает им проверить работы друг друга, найти ошибки и исправить их.

Напишите уравнения реакций взаимодействия угля с оксидом Fe (III)и оксидом Sn (IV)

Рассмотрите окислительно-восстановительные процессы.

При взаимодействии углерода с концентрированной серной кислотой выделилось 13,44 л смеси двух газов (н.у.). Рассчитайте массу углерода, вступившего в реакцию.

Читайте также:
Урок 12. Водород и кислород

Выполняют задания, после чего обмениваются работами друг с другом, находят ошибки и исправляют их.

Задание 1 (решение).

1)Fe 2 O 3 +3C=2Fe+3CO 2

2Fe +3 +6е=2Fe 0 |2 восстановление, окислитель.

C 0 -4e=C +4 |3 окисление, восстановитель.

Sn +4 +4e=Sn 0 |1 восстановление, оксилитель.

C 0 -4e=C +4 |1 окисление, восстановитель.

Задача 2 (решение.

Пусть в реакцию

С + 2Н 2 SO 4 (конц) = СO 2 ↑ + 2SO 2 ↑ + 2Н 2 O

вступило х моль С, тогда образовалось х моль СО 2 и 2 х моль SО 2 , всего 3 x моль газов. По условию, количество газов в смеси равно 13,44/22,4 = 0,6 = З х, откуда x : = 0,2. Масса углерода равна 0,2·12 = 2,4 г.

Практические. Решение задач (закрепление полученных на уроке знаний)

6. Коррекция (3-5 мин.)

Методы и приемы

Предлагает обучающимся сверить свое решение с решением на слайде.

Отвечает на вопросы обучающихся, комментирует решение.

Обучающиеся проверяют своё решение, находят ошибки, задают вопросы учителю.

7. Подведение итогов урока и рефлексия (2 мин.)

Методы и приемы

Итак, сегодня на уроке мы повторили тему «Углерод и кремний и его соединения», решили задачи на закрепление.

Назовите основные понятия сегодняшнего урока, что нового вы узнали?

Учитель оценивает работу обучающихся на уроке, выставляет оценки

По очереди отвечают на вопросы учителя.

8. Постановка домашнего задания (2 мин.)

Методы и приемы

Записывает домашнее задание на доске, объясняет выполнение заданий.

№№ 14.2.–14.4. из «Сборника задач и упражнений по химии для средней школы» И.Г. Хомченко, 2-е изд., 2008 г.

Записывают домашнее задание в дневник, слушают учителя.

Повторение и обобщение знаний по теме “Подгруппа углерода”

Разделы: Химия

Цель урока: обобщение и систематизация знаний по теме “Подгруппа углерода”, формирование у учащихся мышления через активизацию представлений о взаимосвязи строения веществ с их свойствами.

Задачи:

  • образовательные: повторить строение атомов углерода и кремния, строение простых веществ, образованных атомами углерода и кремния, особенности их физических и химических свойств, а так же свойства важнейших соединений углерода и кремния;
  • воспитательные: формировать научное мировоззрение учащихся, а также идей о материальности мира, причинно-следственных связей явлений; воспитание культуры общения;
  • развивающие: развитие познавательного интереса школьников, совершенствование умений анализировать и сравнивать, участвовать в проблемном диалоге.

Тип урока: повторения, обобщения и систематизации знаний.

Методы и методические приемы: экспресс-опрос, фронтальный опрос, беседа, самостоятельная работа учащихся со схемами-конспектами, демонстрация средств наглядности, интерактивное выполнение упражнений, демонстрационные опыты.

Оборудование: подготовленный материал по теме “Подгруппа углерода”, вопросы для повторения, раздаточный материал для учащихся (схема – конспект), компьютер, проектор.

Реактивы: штатив с пробирками, растворы карбоната калия и силиката натрия, соляной кислоты, известковой воды, газоотводная трубка.

Формы работы учащихся: фронтальная, индивидуальная, парная.

Структура и ход урока

  1. Экспресс-опрос по теме. Проверка домашних задач (с.91, задачи 1, 3).
  2. Интерактивное выполнение упражнений из единой коллекции цифровых образовательных ресурсов: “Общая характеристика углерода и кремния по положению в ПС”.
  3. Соединения углерода и кремния (запись ответов на доске).
  4. Демонстрационные опыты по теме.
  5. Химические свойства углерода и кремния и их соединений. Цепочки превращений.
  6. Самооценка деятельности на уроке.
  7. Домашнее задание.
  8. Рефлексия.

1. Экспресс-опрос:

а) Какую подгруппу химических элементов мы изучили, перечислите их.

б) Что можно сказать о размере радиусов атомов от углерода до свинца? О проявлении неметаллических и металлических свойств.

в) Типы связи и кристаллических решеток в простых веществах.

г) Какой из химических элементов важнейший в живой и неживой природе?

д) Перечислите аллотропные формы углерода.

е) Какая кислота сильнее: угольная или кремниевая? Объясните.

2. Интерактивное выполнение упражнений из единой коллекции цифровых образовательных ресусов: “Общая характеристика углерода и кремния по положению в ПС”.

3. Соединения углерода и кремния. Назовите и расставьте степени окисления:

СН4 Al4C3
СО – Mg2Si –
СО2 Na2CO3
Н2SiO3 Ca(HSiO3)2
SiH4 K2SiO3
H2CO3 Cs(HCO3)2
SiO2 C –
CaCO3 NaHCO3

4. Демонстрационные опыты (качественные реакции):

а) кальцинированная сода + соляная кислота =

б) силикат натрия + соляная кислота =

в) углекислый газ + известковая вода =

Составьте уравнения реакций, осуществив цепочки превращений:

Самооценка свой деятельности на уроке (максимум 34 б)

1. Явка на урок, готовность – 1 б

2. Домашние задачи – 6 б (каждая по 3 б) (2б, если списали задачи у товарища)

3. Экспресс-опрос: без ошибок – 6 б (за каждую ошибку отнимаете 1 б)

4. Правильно расставлены степени окисления и названы вещества в 3 задании – 8 б

5. Верно составлены уравнения при проведении опытов – 3 б

6. Правильное составление уравнений реакций в цепочках превращений – 8 б

7. Активность на уроке, смекалка, своевременность выполнения работы – 2 б

  • 5” – 27 – 34 б,
  • 4” – 19 – 26 б,
  • 3” – 12 – 18 б
  • “0” – 0 – 11 б (жду на электив)

Домашнее задание: подготовиться к практической работе, с.102, “Распознавание карбонатов”.

Читайте также:
Урок 11. Железо

РЕФЛЕКСИЯ

Количество баллов: __________ Оценка: ___________

Разработка урока по химии на тему : “Углерод и кремний. Свойства соединений”

РАЗРАБОТКА УРОКА

Тема занятия : « Углерод и кремний. Свойства соединений»

Цель занятия: Дать характеристику углероду и кремнию по их положению в периодической системе химических элементовД.И. Менделеева. Изучить аллотропные модификации .Определить химические и физические свойства. Познакомиться с понятием адсорбция.

Задачи

1. Обучающие : Выявление и оценка степени овладения системой знания и комплексом навыков и умений об элементах и их соединениях на примере углерода и кремния; готовности учащихся успешно применять полученные знания на практике

2 Воспитательные:

Воспитание навыков самоконтроля и взаимоконтроля;

воспитание интереса к предмету и изучаемой теме;

воспитание культуры общения , умения работать в коллективе, взаимопомощи.

3 Развивающие:

Развитие навыков реализации теоретических навыков в практической деятельности;

Развитие интереса к химии через содержание учебного материала.

Ожидаемые результаты:

1 Учащиеся должны понимать: основное содержание материала по теме : «Углерод и кремний. Свойства соединений» т.е. написание электронного строения кремния и углерода ,распознавать аллотропные модификации и применять их химические и физические свойства в соединениях. Применение и нахождение в природе.

2. Учащиеся должны иметь ценностные установки : познавательного интереса к предмету , самостоятельного анализа, контроля и самоконтроля

3. Учащиеся должны уметь : делать выводы и заключения; формировать вопросы к учебному материалу в связи с осмыслением его на уроке

Межпредметная связь: История, география, физика, математика, литература.

Комплексное учебно-методическое обеспечение: ПО Activstudio , раздаточный материал, реактивы и оборудование к лабораторной работе

Учащиеся, зайдя в класс выбираю цвет квадрата и рассаживаются по группам в соответствии с выбранным цветом . Урок начинается с организационного момента и настроя учащихся на урок.

Проверка домашнего задания:

1 задание: Проверяем знания учеников простыми ответами «да» или «нет»

1. 1 s 2 2 s 2 2 p 3 – электронная формула азота. да

2. N , P – элементы главной подгруппы VI группы. нет

3. На последнем энергетическом уровне атома азота находится пять электронов. да

4. Для элементов подгруппы азота характерны высшая степень окисления «+3» и низшая степень «-5». нет

5. Фосфор реагирует в обычных условиях с водородом. нет

6. Соли азотной кислоты называются нитратами. да

7. Азотная кислота реагирует с кислотными оксидами. нет

8. Оксид фосфора ( V ) – P 2 O 3 . нет

9. Водородное соединение с резким специфическим запахом NH 3 да

10. Азотистая кислота – слабая одноосновная кислота Да

За каждый правильный ответ ставят себе балл

2 задание : « Заморочки из бочки» Учащиеся по одному из команд выбирают из бочонка листочки с заданием. Они читают, советуются между собой и отвечают. За каждый правильный ответ 1 балл

1. Я непригоден для дыхания!

Но все как будто бы не слышат

И постоянно мною дышат. (Азот)

2. Найди меня. Я газ. Я прост.

Я рыжий, словно лисий хвост.

Я образуюсь из нитрата,

А в воздухе – из газа-брата.

А если встречусь я с водой, то стану сильной кислотой.

(Диоксид азота, бурый газ)

3. В печи однажды проклят

Теперь я газ. Прощай, нитрат!

Признаться, я не рад…

Но ни людей, ни печь я в этом не виню;

Наоборот, развеселю и даже… опьяню!

(Оксид азота (I) – “веселящий газ”)

4. Белый воздуха боится, покраснел чтоб сохраниться. (Белый и красный фосфор)

5. Стоя рядом с Холмсом, я мельком взглянул не его лицо – бледное, взволнованное, с горящими при лунном свете глазами. И вдруг оно преобразилось: взгляд стал сосредоточен и суров. В ту же секунду Лейстрейд вскрикнул от ужаса и упал ничком на землю. Да! Это было собака, огромная, черная как смоль. Но такой собаки еще никто из нас не видывал. Из ее отверстой пасти вырывалось пламя, глаза метали искры, по морде и загривку переливался мерцающий огонь. Ни в чьем мозгу не могло бы возникнуть видение более страшное, более омерзительное, чем это адское существа, выскочившее на нас из тумана.

Чудовище, лежавшее перед нами, поистине могло кого угодно напугать своими размерами и мощью. Его огромная пасть все еще светилось голубоватым пламенем, глубоко сидящие дикие глаза были обведены огненными кругами. Я дотронулся до этой светящейся головы и, отняв руку, увидел, что мои пальцы тоже засветились в темноте.

– Фосфор, – сказал я.

-Да, какой-то особый препарат, – подтвердил Холмс.

Вопрос: Возможны ли явления, описанные в повести А. Конан Дойля?

6. « Сегодня Чёрная Зоя сдавала экзамен за октябрь и вдруг как шлёпнется в обморок! Ну, теперь этим никого не удивишь. Сейчас же опрыскали водой, дали понюхать нашатырю, и она встала».

«… Раз сунул голову под вытяжной шкаф, чтобы свой тигель понюхать, забывши, что он выделяет циан ; ужасающей вонью ударило в нос. Ничего, я отправился и побежал к лаборанту; тот дьявольски :- Коли живы, так нюхайте, что ль, нашатырь …»

Вопросы : Какое вещество называется нашатырём? Что дают нюхать человеку, потерявшему сознание ?

Читайте также:
Урок 15. Сера

Ответы : Нашатырь – это техническое название хлорида аммония NH4Cl .Это бесцветная кристаллическая соль без запаха, применяемая в паяльном деле, для изготовления сухих элементов, в химических производствах. В качестве лекарственного средства при обмороке применяют нашатырный спирт- 10%-ный водный раствор аммиака. Выделяющийся из раствора газообразный аммиак раздражает нервные окончания верхних дыхательных путей и рефлекторно возбуждает центральную нервную систему- пострадавший приходит в сознание. Вдыхать аммиак рекомендуют также при отравлениях некоторыми газообразными ядовитыми веществами.

7. Я светоносный элемент. Я спичку вам зажгу в момент. Сожгут мен и под водой оксид мой станет кислотой. .. (фосфор).

8. Гулять в грозу – какой резон? Подышим воздухом, дружище. В природе словно стало чище, повсюду в воздухе ..(озон).

3 задание : Найти соответствие между реагентами и продуктами химической реакции (если справились полностью 3 бала , если неправильный 1- то 2 балла; если неправильных 2-то 1 балл)

NH4CI+NaOH

2NO + O2

2AgNO3

3Mg + 2P

CuO + 2HNO3

Тема урока: «Углерод и кремний. Свойства соединений»

1. Электронное строение Углерода и Кремния

2. Распространение в природе

3. История элементов

4. Аллотропные модификации элементов

5. Химические свойства

1. Электронное строение Углерода и кремния

Задние 4 Учитывая положение углерода и кремния в Периодической системе, ответьте на вопросы:

1. Каков химический знак углерода и кремния ?

2. Какова атомная масса?

3. Какова валентность у этих элементов?

4. Чему равна низшая степень окисления?

5. Чему равна высшая степень окисления?

6. Напишите электронное строение углерода и кремния

Правильные ответы на вопросы оцениваются по 1 баллу.

В подгруппу углерода входят углерод, кремний, германий, олово и свинец. Это р- элементы IV группы периодической системы Д.И. Менделеева. Их атомы а внешнем уровне содержат по четыре электрона ns 2 np 2 , чем объясняется сходство их химических свойств .

В невозбужденном состоянии их атомы имеют по 2 неспаренных электрона. Поскольку атомы всей подгруппы имеют на внешнем уровне свободные орбитали, то при переходе в возбужденное состояние распаривают электроны s -подуровней.

В соединениях элементы подгруппы углерода проявляют степень окисления +4 и -4, а также +2, причем последняя с увеличением заряда ядра становится более характерной. Для углерода.

2.Распространение в природе

учащимся предлагаю прочитать предложенный в раздаточном материале конспект урока только раздел «распространение элементов в природе »

Задание 5 Выбрать из представленных картинок 1 и 3 команде – нахождение углерода в природных веществах; 2 и 4 команде –нахождение кремния в природных веществах

Массовая доля углерода в земной коре составляет 0,1 %. Он встречается природе в свободном состоянии ( алмаз, графит).В виде простого вещества и соединений углерод входит в состав многих природных веществ: бурого и каменного угля, сланцев, торфа, нефти, горных пород и минералов, например известняка. Углерод содержится в атмосферном воздухе в виде оксида СО2.

Кремний-второй химический элемент после килорода по распространенности на Земле, его массовая доля в земной каре составляет 27,6 %. Наиболее распространенным кремнесодержащим веществом является диоксид кремния (кремнезем).В природе он встречается в виде минерала кварца , горного хрусталя, яшмы, опала ,агата и др. Кремния много содержится в виде силикатов.

3.История элементов

Историю открытия углерода и кремния рассказываю двое учащихся:

Углерод известен с глубокой древности. В 1778 К. Шееле, нагревая графит с селитрой, обнаружил, что при этом, как и при нагревании угля с селитрой, выделяется углекислый газ. Химический состав алмаза был установлен в результате опытов А.Лавуазье (1772) по изучения горения алмаза на воздухе и исследований С.Теннанта (1797), доказавшего, что одинаковые количества алмаза и угля дают при окислении равные количества углекислого газа. Углерод как химический элемент был признан только в 1789 А.Лавуазье. В начале XIX в. старое слово уголь в русской химической литературе иногда заменялось словом “углетвор” (Шерер, 1807; Севергин, 1815); с 1824 г. Соловьев ввел название углерод. Латинское название сarboneum углерод получил от сarbo — уголь.

Соединения кремния были известны человеку с незапамятных времен . Но с простым веществом кремнием человек познакомился всего около 200 лет тому назад . Фактически первыми исследователями , получившими кремний , были французы Ж . Л . Гей – Люссак и Л . Ж . Тенар . Они в 1811 обнаружили , что нагревание фторида кремния с металлическим калием приводит к образованию б уро – коричневого вещества:SiF4 + 4K = Si + 4KF , однако сами исследователи правильного вывода о получении нового простого в ещества не сделали . Честь открытия н ового элемента принадлежит шведскому химику Й . Берцелиусу , который для получения кремния нагревал также с металлическим калиемсоединение состава K2SiF6 . Он получил тот же аморфный порошок , что и французские химики , и в 1824объявил о новом элементарном веществе , которое назвал « силиций ». Кристаллический кремний былполучен только в 1854 году французским химиком А . Э . Сент – Клер Девилем

5. Химические свойства

1. Взаимодействие с кислородом:

Si + О2изб = SiO 2 , 2 Si + O 2недост = 2 SiO ,

2 Взаимодействие с водородом и с серой при нагревании

С + 2Н2 = СН4 (метан). С + 2 S = С S 2 ( c ероуглерод).

Читайте также:
Урок 14. Азот и фосфор

3) Восстановление металлов из их оксидов:

С + 2СuO = 2Cu + CO2.

При нагревании же с оксидами активных металлов углерод и кремний образуют карбиды

СаО + 3С = СаС2 + СО↑,

2М g О + 3 Si = М g 2 Si + 2 SiO .

4) Взаимодействие с металлами:

3С + 4 Al = Al4C3 (карбид алюминия).

5) Оксид углерода (II) горит в кислороде и на воздухе с выделением большого числа теплоты.

6) Оксид углерода (IV) растворяется в воде

6) Диоксид углерода – кислотный оксид, поэтому для него характерны реакции с основными оксидами и основаниями

7) Взаимодействие с концентрированными кислотами:

8) Получение диокисида углерода в промышленности

9) Получение диоксида углерода в лаборатории

10) Угольная кислота проявляет свойства кислот

Уголь проявляет интересное свойство: он способен поглощать из жидкостей или газов некоторые вещества, как бы впитывая их в себя. Адсорбция – это концентрирование различных веществ на поверхности раздела двух систем. Вещество, которое удерживает на своей поверхности частицы, называется адсорбентом. Активный уголь, который получают из древесного угля, применяют для очистки многих продуктов.

Кремний растворяется в смеси концентрированных азотной и плавиковой кислот:

3 Si + 4Н N О3 + 12Н F = 3 SiF 4 ↑ + 4 NO ↑ +8Н2О.

Кроме того, кремний растворяется в водных растворах щелочей:

Студентам предлагается составить цепочку превращений .

После составления студенты меняются между собой цепочками превращений и проверяют друг друга

Основные области применения элементов

Применение Кремния

В конце урока все баллы подсчитываются и делятся на 7 и учащиеся сами оценивают себя

Домашнее задание: «Химия » 10 класс Н.Н. Нурахметов, К.Б. Бекишов, Н.А. Заграничная, Г.В. Абрамов – Гл. 7 § 7.3-7.6

Рефлексия проводится методом «Светофор». У каждого учащегося имеется набор кругов трёх цветов –красный ,желтый и зелёный. Если на уроке все понятно – зеленый круг, если не все понятно , то желтый , если не понял –красный.

Список использованных источников :

1. «Химия » 10 класс Н.Н. Нурахметов, К.Б. Бекишов, Н.А. Заграничная, Г.В. Абрамов. Мектеп. 2014г.

2. Общая химия И.Г. Хомченко Москва 1987 г. 464 с.

3. Справочник школьника «Химия» 8-11 класс. Н.Б. Алистратова.Астана «Арман-ПВ». 2015г.

4. Химия 8, 9, 11 классы/О.С. Габриэлян. Дрофа 2007.

Методическая разработка урока химии “Углерод и кремний”

Нестандартный урок – конкурс.

Урок нацелен на воспитание образованного и творческого ученика, способного ориентироваться в мире.

Просмотр содержимого документа
«Методическая разработка урока химии “Углерод и кремний”»

Методическая разработка урока

Автор учебника: Габрелян О. С.

Тема: Углерод и кремний – элементы главной подгруппы IV группы.

( Урок – конкурс по химии в 9 классе).

1.Развивающий аспект: развитие речи учащихся;

–развитие умений анализировать, выделять главное и существенное, сравнивать, делать обобщения; решать экспериментальные и расчетные задачи.

–формирование действий контроля и оценки;

2.Познавательный аспект:

-формирование общеучебного умения анализировать положение углерода и кремния в периодической системе Д.И.Менделеева.

-формирование навыков определять вид химической связи и тип кристаллической решетки в соединениях углерода и кремния.

-формирование умения характеризовать их свойства.

3. Воспитательный аспект:

-урок нацелен на воспитание требовательности к себе.

Воспитание образованного и творческого ученика, способного ориентироваться в мире.

Нестандартный урок – конкурс.

Оборудование и реактивы: компьютер, мультимедийный проектор, презентация, штативы с пробирками, прибор для получения углекислого газа, пронумерованные пробирки с химическими веществами в растворах – Na2CO3 Na2SiO3, Ca(OH) 2, CaCO3, Na3PO4, K2CО3, (NH4) 2SO4, AgNO3, BaCl2, HCl.

Эпиграф к уроку:

Готовит просвещенья дух

И опыт, сын ошибок трудных,

И гений, парадоксов друг.

И случай, бог – изобретатель.

I. Организационный момент.

Учитель объясняет учащимся правила игры, знакомит их с целями и задачами урока, представляет команды, членов жюри.

II.Конкурс«Разминка».

Задание выполняют у доски двое учащихся из разных команд: записать электронные конфигурации и графические электронные формулы углерода и кремния. Подчеркнуть, в чем сходство и различие в строениях атомов углерода и кремния. Для остальных – другое задание:

Перечислите аллотропные модификации углерода: кремнезем, алмаз, силикагель, графит, карбин, карборунд, фуллерен.

III.Конкурс «Экспериментальные задачи». От каждой команды по одному участнику выполняют экспериментальные задачи:

Задача 1. Распознать, в какой пробирке из двух выданных находится карбонат натрия, в какой – силикат натрия.

Задача 2. Практически осуществить превращение:

Ca(OH)2 → CaCO2 → Ca(HCO3) 2 → CaCO3

Задание 3.В какой из двух выданных пробирок находится карбонат калия, а в какой – сульфат аммония?

Задание 4. В какой из двух выданных пробирок находится дегидрофосфат кальция, в какой – силикат натрия? Выполняя практические работы, написать уравнение происходящих химических реакций.

В это время проводится опрос класса:

1. У какого элемента 4 группы главной подгруппы сильнее выражены неметаллические свойства?

2.У азота или углерода сильнее выражены неметаллические свойства и почему?

3. Найдите и исправьте 6 ошибок:

« Графит и кремний – твердые, химически неактивные вещества, реагирующие с другими веществами только при нагревании, оба реагируют с кислородом, водородом, металлами. Их высшие оксиды также сходны: имеют агрегатное одинаковое состояние, тип кристаллической решетки и химические свойства. Оба оксида растворяются в воде, в щелочах. Им соответствуют слабые кислоты, причем угольная слабее кремниевой».

Читайте также:
Урок 12. Водород и кислород

IV. Конкурс «Практический тайм».

Заранее на доске записаны две схемы химических превращений. Представители команд должны написать уравнения реакций, указать условие их протекания. Первую химическую реакцию рассмотреть с точки зрения окисления-восстановления:

C → CO2 → CO → CO2 → Na2CO3 → NaHCO3 → Na2CO3

Si → SiO2 → Na2SiO3 → H2SiO3 → SiO2 → Si → SiCl4

В это время остальным даются другие задания:

1.Сравните свойства CO2 и SiО2.

2. Рассказать о применении СО2.

3.Какие карбонаты находят наиболее широкое применение?

4.Где производят кальцинированную соду и питьевую соду?

V. Конкурс «Загадка».

Командам загадывают рассказы – загадки:

1)Придворный Мудрец во время прогулки в горах отломил от скалы небольшой кусок и принес во дворец. Там он положил осколки принесенного камня в чашу и налил туда какую – то жидкость с резким запахом. Послышалось шипение. Мимо проходил Калиф, но, услышав странные звуки, подошел к чаше, посмотреть, что же там происходит. Чтобы было лучше видно, Калиф поднес факел близко к чаше, но факел тотчас потух. Разгневался Калиф и закричал на стоявшего рядом визиря: «Это ты задул факел?» Испуганный визирь выбежал из зала с перекошенным от страха лицом. Калиф же отпустил Мудреца и в очень плохом настроении пошел спать. Скажите, какие вещества были вначале у Мудреца и что из них получалось?

2)Мудрец оставил во дворе бутылку с жидкостью. Падишах наткнулся на эту бутылку. Его заинтересовало содержимое: что же это такое? Занес находку во дворец, вял медный сосуд и вылил туда жидкость из бутылки. Что- то ужасно зашипело. Из сосуда повалил бурый дым. Падишах очень испугался и упал в обморок. Визирь и слуги долго приводили его в чувство. Наконец он открыл глаза и взглянул туда, где должен был находиться сосуд.

Но сосуда не было. На том месте разлилась небольшая лужа синей жидкости, а любимый ковер Падишаха был прожжен в пяти местах. Что было в бутылке? Почему исчез кувшин?

VI. Конкурс «Расчетный тайм».

По два участника от каждой команды выходят решать задачи:

Задача 1.Какова масса силиката натрия, образовавшегося при сплавлении 100 г речного песка, содержащего 92 % оксида кремния (IV), с избытком карбоната натрия?

Задача 2. Какова масса силиката кальция, образовавшегося при сплавлении 30 кг известняка, содержащего 10 % примесей, с оксидом кремния (IV)?

Задача 3. Какой объем углекислого газа выделится (н.у.) при разложении известняка массой 400 г, содержащего 10 % примесей?

Задача 4. Какое количество карборунда образуется из 150 кг кремнезема, содержащего 20% примесей?

Остальные обучающиеся рассказывают о применении кремния, карборунда, кремнезема, силикатов.

VII. Конкурс « Химическая викторина».

«Людям я совсем как брат.

Много тысяч лет назад

Я уже пылал в костре,

Первобытных их пещер.

И украсить был я рад

Дам и рыцарей наряд,

Что блистали при дворе.

Если мягким быть решу,-

То в тетради я пишу.

Такова, друзья природа

«Если бы этот пропал элемент,

Замену ему нигде не найдете.

Если бы этот пропал элемент,

Где бы вы взяли кирпич и цемент,

Чем бы стеклили окно, и куда

Делись бы кварц, и фарфор, и слюда?

Пляжи песчаные, толщи подземные-

Где бы все это было без …….»

«Я древний, но выгляжу молодо.

Я – в бронзе, похожей на золото.

Но я не спесив. Всем люблю помогать:

И дырку в кастрюле могу запаять,

Фольгой, даже банкой готов я предстать.

И лишь от мороза теряю я голову.

Ну как, догадались? Зовут меня ….»

«Я рисую. Где бумага? Я стреляю из ружья.

Труба канализации, экран от радиации

Балласт подводного пловца-

Моим заслугам нет конца;

Таков уж мой природный стиль:

Я ток даю в автомобиль…

Ну, догадайтесь, наконец,

Кто я? Меня зовут ….»

«А я здесь самый молодой,

И не седою бородой,

А тем, что полупроводник,

Быть примечательным привык.

Открыт я был в Германии,

Подведение итогов.

Жюри подводит итоги. Выставляются оценки.

Домашнее задание: §30, задание 4.

При наличии времени можно показать опыт «Силикатный сад».

Оборудование и реактивы: 6 6ольших пробирок, штатив для пробирок, раствор силиката натрия (плотность 1.16 до 1.17); хлорид кадмия, хлорид марганца(II), хлорид меди(II),хлорид железа(III), хлорид кобальта(II), хлорид никеля(II), раствор соляной кислоты (1:3)

Поместите пробирки в штатив и почти доверху налейте раствор силиката натрия и по 1 мл раствора соляной кислоты. В каждую пробирку бросьте несколько кристалликов солей.

Через некоторое время начинается рост различных по форме и окраске причудливых «растений».

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: