Технологическая карта урока "Кремний и его соединения"
учебно-методический материал по химии (9 класс)

Тип урока

Урок усвоения нового материала

Цели деятельности учителя

Способствовать формированию знаний об элементе, его соединениях. Применение кремния, его соединениях, силикатной промышленности.

Образовательные
ресурсы

Учебник О. С. Габриеляна «Химия. 9 класс», ПСХЭ  Д. И. Менделеева, образцы природных соединений кремния, песок, вода, силикат натрия, соляная кислота, гидроксид натрия, пробирки, спиртовка, держатель

методы и формы
обучения

Методы: словесно-наглядные

Формы: беседа (объяснение нового материала), лабораторный опыт, письменная проверка знаний с последующим обсуждением результатов

Формы контроля

Устный (беседа), самоконтроль (по образцу).

Основные понятия

Природные соединения кремния: кремнезем, кварц, силикаты, алюмосиликаты, асбест. Биологическое значение кремния. Свойства кремния: полупроводниковые, его взаимодействие с кислородом, металлами, щелочами. Оксид кремния (IV): его строение и свойства. Кремниевая кислота и ее соли. Применение кремния и его соединения.

Планируемые результаты

Предметные

Метапредметные УУД

Личностные УУД

Научитсья: 

-составлять формулы соединений кремния, уравнения реакций, иллюстрирующие свойства кремния и силикатов,давать характеристику элемента по положению в ПСХЭ;

-систематизировать знания о свойствах, значении кремния в живой и неживой природе.

Регулятивные: самостоятельно формулируют познавательную цель и строят действия в соответствии с ней. Вносят коррективы и дополнения в составленные планы;

Познавательные: выбирают основания и критерии для сравнения, классификации объектов. Выдвигают и обосновывают гипотезы, предлагают способы их проверки.

Коммуникативные: учатся аргументировать свою точку зрения, спорить и отстаивать свою позицию.

Формировать:

-способности к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению; -коммуникативные навыки в образовательной деятельности

ОРГАНИЗАЦИОННАЯ СТРУКТУРА УРОКА

Этап урока

Обучающие
и развивающие компоненты,
задания
и упражнения

Деятельность учителя

Деятельность обучающихся по достижению планируемых результатов

Показатели достижения результата

1. Организационный этап

Цель: подготовка обучающихся к включению в учебную деятельность на личностно значимом уровне.

Задачи:

- проверить готовность к уроку;

- создать условия для мотивации обучающихся к учебной деятельности.

Организация рабочей обстановки

Выполнение  самооценки готовности к уроку

- полная готовность взвода и оборудования к уроку;

- быстрое включение обучающихся в деловой ритм;

 - кратковременность организационного момента;

- организация внимания.

2. Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся

Цель: создание условий, в результате которых обучающиеся самостоятельно выдвигают цель и формулируют задачи урока.

Задачи:

- создание условий для мотивации учебной деятельности обучающихся;

- подвести воспитанников к формулировке цели (темы) и постановке задач урока (создать условия для самостоятельного целеполагания обучающихся).

В результате последовательно заданных вопросов воспитанники выясняют, что в коробке предмет, содержащий кремний, но чтобы определить вещество – необходимо узнать, какие существуют соединения кремния

Обучающимся предложено  отгадать, что за вещество находится в коробке. Преподаватель может отвечать на вопросы только «да» или «нет»

Приходят к выводу, что на уроке будут изучать кремний и его соединения

Сформулированы совместно с обучающимися цель урока, определены задачи.

3. Актуализация знаний

Цель: актуализировать знания обучающихся через повторение ранее изученного, необходимого для работы с новым материалом или подготовки к контрольному уроку.

Задачи:

- актуализировать опыт обучающихся, подготовить к восприятию нового материала, или к написанию контрольной работы;

- актуализировать знания и изученные способы действий.

Задание: Определите положение кремния в ПСХЭ, составьте схему строения атома. Предположите возможные степени окисления кремния.

Проверяет результат работы обучающихся.

Записывают тему урока.

Отвечают на вопросы преподавателя, используя знания о кремнии как простом веществе.

Актуализированы знания и способы действий, необходимые и достаточные для освоения содержания новой темы, или к написанию контрольной работы.

4. Первичное усвоение новых знаний

Цель: организация усвоения обучающимися новых знаний в результате самостоятельной, совместной работы с учителем.

Задачи:

- создать условия для освоения обучающимися нового материала;

- обеспечить и организовать самостоятельную исследовательскую деятельность воспитанников.

Изучают коллекцию «образцы природных соединений кремния»

(или слайды презентации)

Простое вещество кремний встречается:

а) в аморфном виде – белый порошок (без примесей) или коричневый (с примесями), обладает высокой реакционной способностью;

б) в кристаллическом виде – твердый, хрупкий, непрозрачный, серый, с металлическим блеском полупроводник. Имеет атомную кристаллическую решетку. Химически пассивен.

Делают вывод о свойствах и строении, свойствах и применении

Организована и методически обеспечена самостоятельная работа обучающихся по усвоению новых знаний.

Задание:

Составить уравнения соответствующих реакций.

В природе кремний не встречается в свободном виде. Его получают прокаливанием с магнием оксида кремния (IV), восстановлением оксида кремния (IV)  коксом.

 Составляют и записывают уравнения реакций:

SiO2+2Mg→Si+2MgO

SiO2+C→Si+CO

Задание:

Составьте цепочку  превращений последовательного получения кремния

При этом получают кремний с примесями. Для получения чистого кремния сначала получают карбид магния, из него водородное соединения кремния (силан). Затем силан разлагают без доступа кислорода на водород и чистый кремний.

Составляют и записывают цепочку превращений:

SiO2→Mg2Si→SiH4→Si

Анализируют строение атома кремния. Сопоставляют строение и свойства

Зная строение атома кремния, предположите какие свойства может проявлять кремний?

Делают вывод о восстановительных и окислительных свойствах кремния

Задание. Вариант 1: Запишите уравнения реакций взаимодействия кремния с кислородом, хлором, серой. Рассмотрите последнюю реакцию как окислительно-восстановительную реакцию

С какими веществами кремний будет проявлять восстановительные свойства

Составляют и записывают уравнения реакций:

Si+ O2→ SiO2

Si+ 2CI2→ SiCI4

Si0 +S0 → Si+4 S2 -2

Si0 -4→ Si+4                   1 вост-ль

S0 +2→ S-2                      2 окис-ль

Задание. Вариант 2: Запишите уравнение реакции с магнием. Укажите окислитель и восстановитель

С какими веществами кремний будет проявлять окислительные свойства

Составляют и записывают уравнение реакции:

Si0 +Mg0 → Mg2 +2 Si -4

Mg0 -2→ Mg+2             2 вост-ль

Si0 +4→ Si-4                   1 окис-ль

Задание. Вариант 3: Составьте уравнение реакции взаимодействия кремния с  раствором гидроксидом натрия, учитывая, что образуется силикат натрия и водород

Кремний растворяется в щелочах.

Составляют и записывают уравнения реакций:

Si+2NaOH +H2O→Na2SiO3+2H2

5. Первичная проверка понимания.

Цель: установление правильности и осознанности усвоения нового знания, выявление причин ошибок и их исправление.

Задачи:

- организовать самостоятельное выполнение каждым обучающимся заданий на новый способ действий (применить новые знания в новой ситуации);

- организовать  самопроверку (оценку) обучающимися своих решений по эталону;

- выявить типичные ошибки и их коррекция.

Задание: Напишите формулу оксида кремния (IV). Определите степень окисления, вид химической связи, тип кристаллической решетки.

Какие соединения может образовывать кремний

Составляют формулу, отвечают на вопросы:

Si+4 О2 -2

ковалентная полярная связь,

атомная кристаллическая решетка

Организована проверка правильности выполнения задания по эталону;

Выявлены и разобраны типичные ошибки допущенные обучающимися.

Определяют кислотный характер оксида

К какой группе оксидов относится

Вспоминают химические свойства кислотного оксида, предполагают возможные реакции оксида кремния (IV).

Задание: проверить взаимодействие оксида кремния (IV) с водой (приложение 1)

Организует лабораторную работу учащихся

Делают вывод о влиянии строения на свойства

SiО2 +H2O→ не протекает     

Задание: составить уравнения оксида кремния (IV)  с оксидом кальция, гидроксидом натрия

Оксида кремния (IV)  реагирует с щелочами, основными оксидами.

Составляют и записывают уравнения реакций:

SiO2+CаО→ СаSiO3

SiO2+2NaОH→ Na2SiO3 + H2O

Задание: составьте молекулярную формулу кремниевой кислоты.

Дать классификацию: по наличию кислорода, основности, растворимости в воде, степени электролитической диссоциации, стабильности

Кремниевая кислота имеет полимерное строение, поэтому не растворяется в воде.

Составляют формулу, отвечают на вопросы:

H2Si+4О3

кислородсодержащая,

двухосновная,

нерастворимая,

слабая,

нестабильная

Задание: получить и изучить свойства кремниевой кислоты (приложение 2)

Организует фронтальную работу Обучающимся при выполнении лабораторного опыта

Составляют и записывают уравнения реакций:

Na2SiO3 + 2HCI→2NaCI+ H2SiO3

2Na++ SiO3 2-+2H+ +2CI+ →2Na++2CI+  + H2SiO3

2H+ + SiO3 2-→ H2SiO3

H2SiO3  + 2NaOH→ Na2SiO3 + 2H2O

H2SiO3  +2Na++2OH-→2Na++ SiO3 2-+2H2O

H2SiO3  +2OH-→ SiO3 2-+2H2O

H2SiO3  → SiO2 +H2O

6. Первичное закрепление

Цель: организация усвоения новых знаний и способов действий на уровне применения в измененной ситуации.

Задачи:

- организовать самостоятельное выполнение каждым воспитанником заданий на применение новых знаний, способа действий;

 - установить правильность и осознанность усвоения учебного материала, выявление пробелов, неверных представлений, их коррекция;

- организовать  самопроверку обучающихся своих решений по эталону;

- повторить и закрепить ранее изученное.

Изучают растворимость силикатов различных солей, используя таблицу растворимости

Посмотрите в таблицу растворимости. Что вы можете сказать о растворимости силикатов?

Что такое силикаты?

Приходят к выводу о том, что большинство силикатов нерастворимы. Растворимы только силикаты щелочных металлов.

Использованы приобретенные знания в практической деятельности;

Решены типовые задания на новый способ действий (применение знаний в нестандартной ситуации), корректировка ошибок;

Самостоятельное выполнение обучающимися заданий (процент воспитанников справившихся с заданием).

Используя данные лабораторного опыта и таблицы растворимости, анализируют и делают вывод

Пользуясь данными о нерастворимости силикатов, предположите как качественным путем определить силикат-ион?

Эту реакцию вы уже провели и записали. 

Делают вывод, что качественной реакцией на силикат-ион является взаимодействие с кислотой, при этом образуется полупрозрачный осадок кремниевой кислоты.

Преподаватель может отвечать на вопросы только «да» или «нет».

Вернемся к коробке, в которой находится соединение кремния. Зная свойства кремния и его соединения, определите, что это за вещество.

Приходят к выводу, что в коробке песок (оксида кремния (IV)).

Может быть, клей (силикат натрия) или другие соединения кремния

Проводят связь между свойствами вещества и применением

Зная свойства кремния и некоторых соединений кремния, которые вы изучили сегодня на уроке,  предположите,  где эти вещества могут применяться

Высказывают свои предположения о применении кремния, оксида кремния (IV)), кремниевой кислоты, силикатов.

7. Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению

Цель: обеспечение понимания обучающимися цели, содержания и способов выполнения домашнего задания.

Задачи:

- закрепить изученный учебный материал;

- сообщить объем и содержание самоподготовки;

- проверить понимание  выполнения самоподготовки

Задание: заполнить таблицу «Сравнительная характеристика оксида кремния (IV)  и оксида углерода (IV)»

(приложение 3)

п. 35, подготовить презентацию: первый ряд о получении стекла, второй ряд получение керамики, третий ряд – получении цемента

записывают задание на самоподготовку

Сообщен объем и содержание домашнего задания с фиксацией в дневнике;

Произведен разбор по выполнению  задания на самоподготовку, указаны трудности с которыми могут столкнуться обучающиеся;

Объявлены критерии оценки самостоятельного задания.

8. Рефлексия (подведение итогов занятия)

Цель: подведение итога урока, организация рефлексии, оценка результатов деятельности обучающихся.

Задачи:

- установить соответствие между поставленной целью и результатом урока;

- зафиксировать новое содержание, изученное на уроке;

- организовать рефлексию и самооценку обучающихся

На экране демонстрируются план для подготовки презентаций (приложение 4)

Отвечает на вопросы, возникающие при затруднении.

Подведение итогов урока

Формулируют вывод, что по положению химического элемента в таблице Д. И. Менделеева можно охарактеризовать химический элемент, а также образуемые им простые вещества, оксиды

Подведен итог урока;

Проведена рефлексия учебной деятельности в конце или в течение всего урока;

- соответствие методов обучения и процедур оценивания;

- проведен анализ достижения цели урока;

- получена достоверная информация о достижении обучающимися планируемых результатов.

признаки

Оксида кремния (IV) 

Оксида углерода (IV) 

состав (формула)

характер оксида

вид химической связи

тип кристаллической решетки

химические свойства (уравнения реакций)