Материалдар / Кремний и его соединения 9 класс
2023-2024 оқу жылына арналған

қысқа мерзімді сабақ жоспарларын

жүктеп алғыңыз келеді ма?
ҚР Білім және Ғылым министірлігінің стандартымен 2022-2023 оқу жылына арналған 472-бұйрыққа сай жасалған

Кремний и его соединения 9 класс

Материал туралы қысқаша түсінік
материал предназначен для учителей химии работающих в 9 классе. Данный рок разработан с учетом применения модульной технологии с использование семи модулей Программы. Разработка урока может быть использована для проведения открытых уроков. В разработке включен сам план урока, дополнительный материал для самостоятельной работы учащихся в группах
Авторы:
Автор материалды ақылы түрде жариялады.
Сатылымнан түскен қаражат авторға автоматты түрде аударылады. Толығырақ
13 Қырқүйек 2018
624
0 рет жүктелген
Бүгін алсаңыз 25% жеңілдік
беріледі
770 тг 578 тг
Тегін турнир Мұғалімдер мен Тәрбиешілерге
Дипломдар мен сертификаттарды алып үлгеріңіз!
Бұл бетте материалдың қысқаша нұсқасы ұсынылған. Материалдың толық нұсқасын жүктеп алып, көруге болады
logo

Материалдың толық нұсқасын
жүктеп алып көруге болады

Урок № 27 9 класс (химия) Дата________________

Тема занятия:Кремний и его соединения. Силикаты. Полупроводниковые материалы на основе кремния. Силикатная промышленность Казахстана.
Общие цели:Сформировать знания о строении атома кремния. Изучить его физические и химические свойства, распространении в природе и способы получения. Познакомить учащихся с различными видами соединений кремния, их свойствами. Рассмотреть область силикатной промышленности Казахстана.
Ресурсы: Учебник, дополнительный материал, коллекция природных соединений кремния, химическое оборудование (пробирки, штатив для пробирок, штатив, спиртовка, индикаторная бумага), реактивы (гидроксид натрия, азотная кислота, оксид кремния, углерод(уголь), вода), песок, презентация, интерактивная доска.
Содержание урокаДеятельность учителяДеятельность учащихся
Оргомент.Приветствие класса. Создание коллаборативной среды - Приветствие, определение отсутствующих, проверка готовности учащихся к уроку, готовность наглядных пособий. Приветствие, проверка наличия необходимого к уроку, включение в ритм урока


Деление класса на 5 рабочие группы – по номерам.После выбора номеров на презентации указываются темы, которые скрываются за каждым номеромУчащиеся выбирают случайным образом номер. Учащиеся с одинаковыми номерами образуют рабочую группу.
Вызов Актуализация знаний – выполнение тестовых заданий по теме «углерод и его соединения»Учащиеся самостоятельно выполняют тестовые задания (приложение 1)


Целепологание На доске записаны слова: речной песок, горный хрусталь, кварц, агат, аметист, яшма, глина, бетон, стекло, цемент. Одновременно высвечивается слайд с картинками данных веществ, материалов.Вопросы: - Что общего для всех этих понятий? (все вещества, материалы, содержат кремний).- Какой будет тема урока? (Кремний и его соединения?)- Какие вопросы вы ставите для себя при изучении данной темы?

Учащиеся внимательно изучают слайд презентации.Отвечают на вопросы учителяФормируют тему урока и критерии успеха.
Основная частьРабота в группахКаждой группе предлагается изучить материал учебника и дополнительный материал касающийся темы, которая была присвоена номером каждой группы и составить кластер.Составление критериев оценивания кластера.1 группа (3 ч) – нахождение кремния в природе (виды соединений) и способы получения кремния. (приложение 2)2 группа (3ч)– характеристика атома кремния по положению в ПСХЭ и его физические свойства.(приложение 3)3 группа (2ч)– химические свойства кремния и его оксидов (практическая деятельность)4 группа (3ч)– оксиды кремния и их характеристика, способы получения (кроме химических свойств) (приложение 4)5 группа (3)чхарактеристика кремниевой кислоты и ее солей. (приложение 5)

Учащиеся, совместно с учителем определяют критерии оценивания каждой группы.Учащиеся анализируют материал учебника и раздаточный материал, составляют кластер (кроме 3 группы) подготавливают выступление для защиты своего кластера3 группа готовится провести демонстрационные опыты касающиеся химических свойств оксидов кремния и самого кремния


Выступление учащихся – взаимообучениеУчащиеся 1,2, 4 и 5 группы выступают – защищают свои работы – клатер.Учащиеся 3 группы демонстрируют опыты показывающие химические свойства кремния и его соединений – записывают на доске химические реакции. Оценивание работы учащихся по критериям используя пятибалльную систему оценивания
Закрепление Работа с тестовыми заданиями (приложение 6)Учащиеся выполняют работу по тестовым заданиям
Рефлексия Учащимся предлагается выбрать один из трех рисунков, который соответствует их ощущению в конце урока время прошло нормальное отличноевпустую настроение настроение

Учащиеся на стикере пишут своё имя и прикрепляют к соответствующей картинке
Д/зПараграф №…., написать доклад на тему «Полупроводниковые материалы на основе кремния. Силикатная промышленность Казахстана.»Учащиеся записывают домашнее задание в дневник






Приложение 1 Углерод и его соединенияВариант IВыберите один или два правильных ответа.

  • Число электронов на внешнем уровне атома углерода 1)62)23)34)45)12
  • Кристаллическая решетка у алмаза...


1) молекулярная' 3) атомная 2) ионная4) металлическая
  • Оксид углерода (II) в реакциях проявляет свойство...


  • только окислителя
2) только восстановителя3) окислителя и восстановителя4) не участвует в окислительно-восстановительных реакциях4.Оксид углерода (II) взаимодействует с ... и ...
  • водой3) оксидами металлов
  • щелочами4) кислородом
5.Свойства, характерные для оксида углерода (IV):
  • поддерживает горение
  • реагирует с щелочами
  • разлагается при нагревании
  • в его водном растворе слабокислая среда
6.Какое из веществ не может взаимодействовать с кислородом?1) углерод3) оксид серы (IV)2)оксид углерода(IV) 4)водород7.Оксид углерода (IV) не образуется при ...
  • неполном сгорании углерода
  • полном сгорании углерода
  • действии кислот на карбонаты
  • разложении карбоната кальция
8.Наличие оксида углерода (IV) можно доказать с помощьюраствора...l)NaCl2)Са(ОН)2 3) H2S04 4)Na2C039.Какие реакции осуществимы?
  • СаСОз3) СаСОз + 2NaCI→
  • СаСОз + 2НС1 →4) СаС03 + 2NaOH →
10.При добавлении к карбонатам раствора ... выделяется углекислый газ1)щелочи3) кислоты2)соли бария4) гидроксида кальция11.Выберите характеристики карбоната кальция:
  • взаимодействует с водой
  • разлагается при высокой температуре
  • в природе встречается в виде известняка, мрамора, мела
  • не реагирует с кислотами


12.Сокращенному ионному уравнению 2Н+ + СОз2 = Н20 + С02соответствует взаимодействие между...
  • НС1 и Na2C03 (раствор)3) Na2C03 и H2Si03
  • СаСОз и НС1 (раствор)4) ВаС03 и HN03
  • Укажите X в схеме превращения: СаСОз + X → Са(НС03)2: 1)Са(ОН)2 2)Н203)С024) С02 и Н20
  • Какие из газов собирают в пробирку, перевернутую вверх дном?
1)Н22)С023)NH34)02

Углерод и его соединенияВариант IIВыберите один или два правильных ответа
  • Число электронов на внешнем уровне атома кремния ... 1)22)43)64)14
  • Кристаллическая решетка у графита ...


  • молекулярная3) атомная
  • ионная4) металлическая
3.Исходными веществами в процессе фотосинтеза являютсявода и...1)кислород3)оксид углерода(IV)2) водород4) углерод4.Вещества, с которыми может взаимодействовать оксид углерода (II):
  • оксид меди (II)3) вода
  • кислород4) гидроксид натрия
5.Какие характеристики относятся к оксиду углерода (IV)?
  • восстановитель
  • бесцветный газ
  • тяжелее воздуха
  • взаимодействует с кислотными оксидами
6. Какое из веществ не горит в атмосфере кислорода? 1) углекислый газ3) аммиак2)водород4)сера7.Вещество, с которым взаимодействует оксид углерода (TV):
  • гидроксид натрия
  • хлороводородная кислота 3)кислород
4) сульфат калия8.Углекислый газ распознают ...
  • гидроксидом натрия 3) фенолфталеином
  • хлоридом бария4) известковой водой
9.Углекислый газ образуется при взаимодействии ... и ...1)СО и О23)Н20 и СаС032) К2С03 и HC14) Na2C03 и Са(0Н)2
  • Определить карбонат-анион можно добавлением раствора ... 1)КОН2)NaCl3)HC14) KN03
  • Кремниевую кислоту можно получить из ...


  • Si02 и Н203) CaSi03 и С02
  • Na2Si03 и HC14) CaSi03 и Н20


  • Укажите X в схеме превращения: MgC03 + X → Mg(HC03)2 1) Mg(OH)2 2) Н20 3) С02 и Н20 4) С02
  • Какие из газов можно собирать методом вытеснения воды? 1)Н22)023)С024)NH3
14.Растворы карбонатов превращаются в гидрокарбонаты при ...
  • нагревании3) действии раствора НС1
  • пропускании С024) охлаждении




Приложение 2Кремний – ведущий современный полупроводниковый материал, который широко применяется в электронике, в электротехнике для изготовления интегральных схем, диодов, транзисторов, тиристоров, фотоэлементов и т. д. Технический кремний – легирующий компонент в производстве стали (например, трансформаторная сталь), а также в цветной металлургии (кремневые бронзы). Природные соединения кремния обычно представляют собой производные не метакремниевой, а группы так называемых п о л и к р е м н е в ы х к и с л о т. Состав этих кислот в общем виде mSiO2. nH2O, где n и m целые числа. K природным силикатам относятся полевые шпаты, слюда, глины, асбест и др. Состав этих минералов сложен. Для удобства их часто условно выражают как соединения оксидов, например: Ортоклаз (минерал из группы полевых шпатов)…………………… K2 Al2Si6O16 = K2O. Al2O3. 6SiO2 Слюда (мусковит)………………………………KH2Al3(SiO4)3 или K2O. 3Al2O3. 6SiO2. 2H2O Каолин (белая глина)………………………… H4Al2Si2O9=Al2O3. 2SiO3. 2H2O Асбест ………………………………………….H4Mg3Si2O9=3MgO. 2SiO2. 2H2O Наибольшее распространение в природе имеют силикаты, содержащие алюминий и называемые а л ю м о с и л и к а т а м и. Как показывают форумы приведенных выше минералов, к числу алюмосиликатов принадлежит слюда, ортоклаз и др. Моноксид кремния – вещество темно-коричневого цвета. При высокой температуре в результате самоокисления-самовосстановления распадается на Si и SiO2 (реакция диспропорционирования). Вообще же SiO легко окисляется до SiO2. Используя эту реакцию, искусственно получают тончайшие кварцевые прозрачные покрытия – при обработке препаратов для электронной микроскопии, для поверхностных покрытий алюминиевых зеркал. Если студень кремневой кислоты частично обезводить, то образуется твердая белая, очень пористая масса, обладающая большой адсорбционной способностью. Этот продукт под названием с и л и к а г е л я имеет разнообразное применение в промышленности: для улавливания газов, водяных паров, для отчистки нефти, керосина. Наконец, крупнопористый силикагель – незаменимый носитель для многих катализаторов. При полном высушивании и прокаливании кремневой кислоты образуется кремневый ангидрид SiO2. Кремневые кислоты с большой степенью конденсации сравнительно устойчивы. Но и выделять их в индивидуальном состоянии химики еще не научились. В быту и промышленности используется смесь этих кислот в виде силикатного клея. Если говорить точнее, силикатный клей – это калиевые или натриевые соли поликремневых кислот. Но так как эти кислоты слабые, а соли слабых кислот сильно гидролизуются, то фактически в растворе силикатного клея имеется смесь конденсированных кремниевых кислот. Нитрид кремния используется в качестве компонента жаростойких и химически устойчивых композиционных материалов. Оп нашел также применение в микроэлектронике в качестве диэлектрика и высокотемпературного полупроводника. Карбид кремния – абразивный материал для шлифованных кругов, матрица для порошковой металлургии, компонент для огнеупоров. К тому же, карбид кремния является основой полупроводниковых диодов и фотодиодов. Природные силикаты и алюмосиликаты являются сырьем для силикатной промышленности, которая в основном объединяет производства керамическое, цементное и стекольное. 

Получение кремнияПолучение кремния основано на восстановлении магнием, алюминием или углем диоксида кремния или галогенидов кремния при нагревании. Щелочные металлы менее пригодны для этого восстановления, хотя впервые кремний был получен при помощи калия. В зависимости от условий опыта получают продукты, довольно различные по внешнему виду и по свойствам. Раньше рассматривали их как различные модификации кремния. В действительности их кристаллические решетки одинаковы. Однако они различаются величиной частиц, развитием поверхностей и содержанием примесей (главным образом SiO2). Относительно чистым и в виде красивых кристаллических пластинок кремний получают алюмотермическим восстановлением кремнефтористого калия К2[SiF6]:3К2[SiF6] + 4Al → 3Si + 2K[AlF4] + 2K2[AlF5]Метод Велера заключается в следующем: смесь 125 г алюминиевых стружок с 40 г К2[SiF6] энергично нагревают около получаса до ярко-красного каления и затем медленно охлаждают. Отделенный от шлака и грубо истолченный королек, состоящий из сплава алюминия с кремнием, обрабатывают (сначала разбавленной, затем концентрированной) соляной кислотой. В результате кремний остается нерастворенным. Следует брать избыток алюминия, так как он в расплавленном состоянии действует на кремний как растворитель, из которого при охлаждении выкристаллизовывается кремний. Так называемый «аморфный» кремний можно порекристаллизовывать путем сплавления с алюминием.SiO2 при подходящих условиях также можно восстановить алюминием. Согласно патенту Кюна, смешивают 400 г алюминиевых стружек, 500 г порошка серы и 360 г кварцевого песка; полученную смесь покрывают сворху смесью порошка алюминия и серы или другой подходящей воспламеняющей смесью и поджигают раскаленной докрасна железной палочкой.Очень реакционноспособную форму кремния получают по способу Гаттермана-Винклера восстановлением диоксида кремния магниемSiO2 + 2Мg = Si + 2МgO.Для предотвращения бурной реакции к рассчитанному по уравнению количеству смеси добавляют четвертую часть оксида магния. Следует избегать избытка металлического магния, так как в этом случае происходит образование силицида. Очень важно, чтобы вещества были чистыми и абсолютно сухими. Глиняный или шамотный тигель с реакционной смесью помещают в заранее нагретую до красного каления печь (печь Росслера или другая подходящая). Реакция начинается через несколько минут при сильном разогревании массы. Таким способом получают коричневый порошок, который ранее был назван «аморфным кремнием». Однако по структуре он не отличается от кристаллического кремния, лишь всегда загрязнен в значительной степени диоксидом кремния SiO2. Действительно, аморфный кремний, как показал Шварц, можно получить термическим разложением монохлорида кремния.В технике кремний получают восстановлением кварца в электрической печи углем в присутствии железа. Так как кремний с железом дает сплав ферросилиций, образование карбида ограничено; однако этим способом получают не чистый кремний, а сплавы железа с кремнием. Продукт, называемый в технике чистым кремнием или металлическим кремнием, содержит по меньшей мере 2, а обычно 3-5 % железа. Чаще получают ферросилиций, содержащий 25 % и больше железа. Ферросилиций с содержанием кремния менее 20 % можно расплавить в обычной пламенной печи.Для получения кремния электротермическим способом используют обычные печи, так же как и для получения карбида и карборунда. Иногда к реакционной смеси добавляют еще СuО. В этом случае образуется промежуточный продукт СаС2, который является прекрасным восстановителем и значительно облегчает получение кремния.Ферросилиций находит применение главным образом в производстве железа и стали. Он понижает способность железа растворять углерод и таким образом увеличивает выделение последнего в виде графита. Это иногда бывает нужно при выработке чугуна. При бессемеровском процессе ферросилиций применяют как раскислитель для восстановления образующейся при горении оксида железа. Богатые кремнием сплавы железа применяют в большом количестве благодаря их исключительной кислотоустойчивости.Технически чистый кремний пригоден для расчисления медных сплавов. В полевых условиях кремний применяли для получения водорода. Было предложено также использовать его в качестве восстановителя вместо алюминия.





Приложение 3 физические свойстваКристаллическая решётка кремния кубическая гранецентрированная типа алмаза, параметр а = 0,54307 нм, но из-за большей длины связи между атомами SiSi по сравнению с длиной связи С—С твёрдость кремния значительно меньше, чем алмаза. Кремний хрупок, только при нагревании выше 800 °C он становится пластичным веществом. Интересно, что кремний прозрачен для инфракрасного излучения начиная с длины волны 1,1 мкм. Собственная концентрация носителей заряда — 5,81×10 м<
Материал жариялап тегін сертификат алыңыз!
Бұл сертификат «Ustaz tilegi» Республикалық ғылыми – әдістемелік журналының желілік басылымына өз авторлық жұмысын жарияланғанын растайды. Журнал Қазақстан Республикасы Ақпарат және Қоғамдық даму министрлігінің №KZ09VPY00029937 куәлігін алған. Сондықтан аттестацияға жарамды
Ресми байқаулар тізімі
Республикалық байқауларға қатысып жарамды дипломдар алып санатыңызды көтеріңіз!