Презентация к уроку "Кремний и его соединения"
презентация к уроку по химии (9 класс) на тему

Слайд 1

Презентация к уроку Беликовой Г.А. учителя химии высшей категории Кремний и его соединения

Слайд 2

Что объединяет эти изображения? Китайский погребальный сосуд Кремниевый мушкет Морские губки Диатомовые водоросли Хвощ Радиолярии

Слайд 3

Цель: формирование представлений о кремнии, его соединениях, их физических и химических свойствах на основании строения, значение кремния в природе и для человека. Тема урока: Кремний и его соединения " Никакой организм не может существовать без кремния" В.И. Вернадский

Слайд 4

Кремень Кремень, именно этот невзрачный и очень прочный камень, положил начало каменному веку – веку кремневых орудий труда. Причин две: - распространенность и доступность кремния; - способность образовывать при сколе острые режущие края;

Слайд 5

«Кремний- основа земной коры» Академик А. Е. Ферсман

Слайд 6

Оксид кремния в природе Al 2 O 3 · 2SiO 2 · 2H 2 O - каолинит (основная часть глины) K 2 O · Al 2 O 3 · 6SiO 2 - ортоклаз (полевой шпат)

Слайд 7

Разновидности минералов на основе оксида кремния Агат Горный хрусталь Кварц Цитрин Кошачий глаз Аметист Яшма Сердолик Опал

Слайд 8

Биологическая роль Важнейшее соединение кремния – SiO 2 необходим для жизни растений и животных. Благодаря ему тростники, камыши и хвощи стоят крепко, как штыки. Острые листья осоки режут, как ножи, стерня на скошенном поле колет, как иголки, а стебли злаков настолько крепки, что не позволяют ниве на полях ложиться от дождя и ветра

Слайд 9

Биологическая роль Чешуя рыб, панцири насекомых, крылья бабочек, перья птиц и шерсть животных прочны, так как содержат кремний

Слайд 10

Биологическая роль Кремний придаёт гладкость и прочность костям и кровеносным сосудам человека. В организме человека кремния менее 0,01% по весу.

Слайд 11

Основные симптомы дефицита кремния в организме * ухудшение состояния волос; * выпадение волос; * ослабление соединительной ткани; * остеопороз; * хрупкость костных тканей; * воспалительные заболевания ЖКТ (желудочно-кишечного тракта); * раннее развитие атеросклероза.

Слайд 12

Продукты, содержащие кремний

Слайд 13

В чистом виде кремний был выделен в 1811 году французскими учёными Жозефом Луи Гей-Люссаком и Луи Жаком Тенаром. В 1825 году шведский химик Йёнс Якоб Берцелиус действием металлического калия на фтористый кремний SiF 4 получил чистый элементарный кремний. Новому химическому элементу было дано название «силиций» (от лат. Silex — кремень). Русское название «кремний» введено в 1834 году российским химиком Ивановичем Гессом. В переводе c др.- греч . Κρημνός — «утёс, гора». История открытия

Слайд 14

Строение атома кремния Положение в ПС: Порядковый номер 14 заряд ядра: +14; p=14, e=14 ; Относительная атомная масса: Ar (Si)=28 n=28 - 14 =14 ; Период III 3 энергетических уровня; Группа IV , главная 4 e на внешнем энергетическом уровне; Электронная формула: +14 Si 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 неметалл;

Слайд 15

Свойства атома Si 0 - 4 е восстановитель + 4е окислитель Si +4 Si -4 Кремний, отдавая все внешние электроны более ЭО элементам, окисляется, переходя в Si +4 ; Принимая 4 электрона на свой внешний энергетический уровень, восстанавливается до Si -4 ;

Слайд 16

Кристаллическая структура кремния Кристаллическая решетка кремния кубическая гранецентрированная типа алмаза. Но из-за большей длины связи между Si – Si , твердость кремния значительно меньше, чем алмаза. Кремний хрупок, только при нагревании выше 800 0 С.

Слайд 17

Физические свойства кремния Кремний – неметалл, имеет две аллотропные модификации Кристаллический кремний Аморфный кремний вещество серовато – стального цвета с металлическим блеском, весьма твердое, но хрупкое р = 2,33 г / см 3 ; t пл. = 1415 0 С; t кип. = 2349 0 С бурый порошок о бладает большей реакционной способностью, чем кристаллический кремний р = 2,0 г / см 3 ; t пл. =1420 0 С; t кип. =2600 0 С

Слайд 18

Электрофизические свойства Элементарный кремний — типичный полупроводник. На электрофизические свойства кристаллического кремния большое влияние оказывают содержащиеся в нем микропримеси. Для получения монокристаллов кремния с дырочной проводимостью в кремний вводят добавки элементов III-й группы — бор, алюминия, галлия и индия, с электронной проводимостью — добавки элементов V-й группы — фосфора, мышьяка или сурьма.

Слайд 19

Соединения кремния

Слайд 20

Химические свойства кремния восстановительные окислительные При комнатной температуре реагирует только c фтором Si + 2F 2  SiF 4 При нагревании до 400 – 500 0 С кремний реагирует с кислородом Si + O 2  SiO 2 При нагревании с металлами образуются: силициды. 2Са + Si  Ca 2 Si

Слайд 21

Химические свойства кремния С водородом кремний непосредственно не реагирует. Водородное соединение силан, получают косвенным способом, при взаимодействии силицидов с кислотами: Ca 2 Si + 4HCl → 2CaCl 2 + SiH 4 ↑ Кремний взаимодействует со сложными веществами: - кислотами: 3 Si+12HF+4HNO 3 = 3SiF 4 +4NO +8H 2 O -щелочами: Si+2NaOH+H 2 O = Na 2 SiO 3 +2H 2 ↑

Слайд 22

Промышленный способ Лабораторный способ SiO 2 + 2C = 2MgO + Si В промышленности кремний получают восстанавливая расплав SiO 2 коксом при t = 1800 0 C в дуговых печах SiO 2 +2Mg = Si+2MgO 3SiO 2 +4Al = 3Si+2Al 2 O 3 В лаборатории в качестве восстановителей используют магний или алюминий Получение кремния

Слайд 23

Свойства оксидов СО 2 SiO 2 Бесцветный газ Кристаллическое, твердое вещество, тугоплавкое. Молекулярная кристаллическая решетка Атомная кристаллическая решетка Кислотный оксид Кислотный оксид Химические свойства H 2 O + CO 2 = H 2 CO 3 Не взаимодействует CO 2 + CaO = CaCO 3 SiO 2 + CaO = CaSiO 3 CO 2 + Ca(OH) 2 =CaCO 3 + H 2 O SiO 2 + NaOH = Na 2 SiO 3 + H 2 O

Слайд 24

Свойства кислот H 2 CO 3 H 2 SiO 3 Двухосновная, кислородсодержащая, слабая, непрочная, т.к. летучая. Двухосновная, кислородсодержащая, слабая, нерастворимая в воде. Получение: СО 2 + Н 2 О = Н 2 СО 3 Получение: д ействие сильных кислот на силикаты Na 2 SiO 3 + 2HCl → 2NaCl + H 2 SiO 3 ↓ Нестойкая, непрочная, при стоянии или нагревании разлагается: Н 2 СО 3 = СО 2 + Н 2 О Выделить в чистом виде нельзя, т.к. при нагревании разлагается: H 2 SiO 3 = SiO 2 + H 2 O Zn + H 2 CO 3 = ZnCO 3 + H 2 Незначительное выделение газа __________

Слайд 25

керамика стекло цемент кирпич оконное портландцемент трубы оптическое быстротвердеющий плиты хрустальное расширяющийся фарфор рубиновое морозостойкий фаянс тугоплавкое жаропрочный Силикатная промышленность

Слайд 26

Керамика Фарфор = каолин + глина + кварц + полевой шпат. Родина фарфора – Китай, где фарфор известен уже в 220 г. В 1746 г – налажено производство фарфора в России Фаянс - от названия итальянского города Фаэнца. Где в 14-15 веках было развито керамическое ремесленничество. Фаянс – отличается от фарфора большим содержанием глины (85%), более низкой температурой обжига.