Кремний. 9-й класс

1. Габриелян О.С. Химия. 9 класс: Учебн. для общеобразоват. учеб. заведений. – М.: Дрофа, 2001.
2. Программа для общеобразовательных учреждений: Химия. 8-11 кл. // сост. Н.И. Габрусева, С.В. Суматохин. – М.: Дрофа, 2001.

1. Каков состав атома? (Атом состоит из положительно-заряженного ядра (протоны и нейтроны) и отрицательно заряженных электронов)

2. Какую характеристику можно дать ХЭ на основании его положения в ПСХЭ? (Химический знак, название, порядковый номер, № периода, № группы, относительная атомная масса)

3. Что такое аллотропия? (Аллотропия – это явление существования ХЭ в виде двух или нескольких простых веществ, различных по строению и свойствам. Эти простые вещества, различны по строению и свойствам, называются аллотропными модификациями.) Приведите примеры.

1) Положение кремния в ПСХЭ.

1. Химический знак – Si
2. Порядковый номер – 14
3. Атомная масса – 28,086
4. Кремний находится в IV группе, гл. подгруппе, 3 малый период.

2)  В природе кремний представлен тремя стабильными изотопами:

²⁸Si (92,28%); ²⁹Si (4,68%); ³⁰Si (3,05%)

3) Рассмотрим строение атома:

1. Число протонов, электронов, нейтронов:

14р⁺; 14ē; 14 ń⁰.

2. Электронная формула:

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p²

3. Электронно-графическая формула:

4) Семейство – р-элемент

5) Важнейшие степени окисления:   – 4; 0; +4.

6) Характер элемента – неметалл 

7) Соединения ХЭ

1. Высший оксид –  оксид кремния (IV) SiO₂
2. Высший гидроксид – кремниевая кислота H₂SiO₃
3. Летучее водородное соединение – силан SiH₄

А теперь мы рассмотрим нахождение кремния в природе.
Кремний – это один из распространенных в земле элементов (25% массы). Главная часть находится в соединениях кремния с кислородом и др. металлами – силикатных породах.
Соединения, в состав которых входит оксид алюминия, называются алюмосиликатами. Таковы белая глина, слюда, полевой шпат. Значительная часть кремния представлена оксидом кремния (IV) – кремнезема. Окрашивание оксида кремния (IV) различными примесями образует драгоценные и полудрагоценные камни, например, изумруд, топаз, аквамарин и др.
Вообще в чистом виде кремний был выделен в 1811 году французским учёным Жозефом Луи Гей–Люссаком и Луи Жаком Тенаром. Название кремний произошло от латинского «silex» – кремень, но в 1834 году русский химик Герман Иванович Гесс ввел другое название – кремний.

Рассмотрим кремний как простое вещество.

1) Химическая формула – Si
2) Молекулярная масса – 28,086
3) Тип хим. связи – ковалентная неполярная
4) Тип структуры кристаллической решётки – атомная

Кремний может находиться в 2х аллотропных модификациях:

Аллотропные модификации

Наконец мы добрались до химических свойств. Химические свойства кремния мы рассмотрим по следующей схеме:

Проявляет восстановительные свойства:

1. Реагирует с простыми веществами – неметаллами

а) с галогенами:

Si +2F₂ = SiF4
Si + 2Cl₂ = SiCl4
Si + 2Br₂ = SiBr₄

б) с кислородом (при t°)

Si + O₂ = SiO₂

2. Взаимодействует со сложными веществами

а) кислотами:

3Si + 12HF + 4HNO₃ = 3SiF₄ + 4NO + 8H₂O

б) щелочами:

Si + 2NaOH + H₂O = Na2SiO₃ + 2H₂

Проявляет окислительные свойства:

а)  с металлами:

Si + 2Mg = Mg₂Si

Кремний применяется во многих отраслях промышленности:

– при производстве жаропрочных и кислотоупорных сталей
– электротехнике
– солнечных батареях.

Поговорим о получении кремния. Кремний получают как в промышленности, так и лаборатории.

– в промышленности

В электрических печах при высокой температуре происходит восстановление кремния из его оксида коксом (углём):

SiO₂ + 2C = Si + 2CO

– в лаборатории

В качестве восстановителей используют магний или алюминий:

SiO₂ + 2Mg = Si + 2MgO
3SiO₂ + 4Al = 3Si + 2Al₂O₃

Рассказывает учащимся о нахождении кремния в природе

Вместе с учениками характеризует кремний как ПВ

Описывает физ. свойства

Даёт характеристику химическим свойствам кремния

Рассказывает о применении кремния

Рассказывает о получении кремния

Делают записи в тетрадь

Характеризуют кремний как ПВ

Перечерчивают таблицу в тетрадь

Рассматривают хим. свойства, записывают уравнения хим. реакций

Записывают в тетрадь

Записывают конспект