61969

Диоксид кремния в природе и жизни человека

Конспект урока

Педагогика и дидактика

Цели урока: рассмотреть строение физические и химические свойства диоксида кремния. Показать значение диоксида кремния в природе и жизни человека дать понятие о силикатной промышленности о производстве стекла и цемента показать применение этих материалов в народном хозяйстве.

Русский

2014-06-03

29.35 KB

2 чел.

Рассыльнова Ольга Николаевна, высшая квалификационная категория

Предмет: химия

Класс: 9.

 Тема урока. Диоксид кремния в природе и жизни человека.

Тип урока:  урок формирования и совершенствования знаний.

Цели  урока: рассмотреть строение, физические и химические свойства диоксида кремния., показать значение диоксида кремния в природе и жизни человека, дать понятие о силикатной промышленности, о производстве стекла и цемента, показать применение этих материалов в народном хозяйстве.

Оборудование: коллекция «Стекло и изделия из стекла», образцы изделий из фарфора, керамики, фаянса, стекла и т.д. компьютер, мультимедийный проектор, учебное электронное издание – химия 9 кл., презентация «Диоксид кремния в природе и жизни человека».

Продолжительность занятия: 45 мин.

Аннотация занятия: Урок «Диоксид кремния в природе и жизни человека» разработан по программе О.С.Габриеляна применительно к учебнику «Химия 9» автора О.С.Габриеляна и является продолжением ряда уроков по теме «Неметаллы». Объяснение  нового материала проводит учитель с демонстрацией слайдов.  Предлагает изучить свойство диоксида кремния, которое позволяет его использовать в силикатной промышленности. Контроль за усвоением знаний  учащихся в течение урока осуществлялся с помощью фронтальной беседы и теста. 

Литература:

  1. Габриелян О.С., Остроумов И.Г. Настольная книга учителя. 9 класс
  2. Горбунцова С.В. Тесты по основным разделам школьного курса. 8-9 классы
  3. Габриелян О.С. Химия 9.

Интернет ресурс – другой источник информации

ЭТАПЫ УРОКА

ДЕЙСТВИЯ УЧИТЕЛЯ

ДЕЙСТВИЯ УЧЕНИКОВ

  1.  Организационно-психологический

Здравствуйте, ребята, меня зовут Ольга Николаевна, я учитель химии средней общеобразовательной школы №2.

       Я рада приветствовать всех, кто пришел сегодня на открытый урок. Пусть этот урок откроет для каждого из вас что-то новое и интересное, а посвящен он главному соединению кремния.

2. Актуализация знаний       и умений учащихся

Соединение кремния, о котором пойдет речь, упоминается в высказывании знаменитого отечественного ученого в области минералогии А.Е.Ферсмана: "Показывают самые разнообразные предметы: прозрачный шар, сверкающий на Солнце чистотой холодной ключевой воды, чистый песок на берегу моря, красиво ограненные груды горного хрусталя, окаменелое дерево, превращенное в камень, грубо обработанные наконечник стрелы древнего человека... все это одно и то же соединение...?"

Как вы думаете, о каком соединении кремния идет речь?

Оксид кремния (IV)

  1.  Этап постановки темы, цели, задач урока.

Из всех соединений кремния, диоксид кремния (пояснить происхождение названия вещества), имеет наибольшее применение в повседневной жизни и химической промышленности, поэтому мы уделим ему  особое внимание, изучив его строение,  свойства и применение.

 Тема нашего урока «Диоксид кремния в нашей жизни»

 На столах у вас лежит схема, которую мы будем заполнять в течении урока.

  1.   Этап организации восприятия и осмысления новой информации, усвоение исходных знаний.

В каком виде встречается диоксид кремния в природе?

На этот вопрос мы получим ответ после просмотра видеофрагмента и запишем его в схему.

Оксид кремния (VI) в природе встречается в свободном виде: кварц, песок; входит в состав минералов и горных пород (гранит, горный хрусталь, раух-топаз, сердолик, аметист). Эти полудрагоценные камни в основном состоят из диоксида кремния. Такое богатство цветов и оттенков создают примеси соединений различных элементов.

Диоксид  кремния также входит в состав растительного и животного мира. Его содержат стебли некоторых видов овощей и хлебных злаков. Этим объясняется повышенная прочность стеблей этих растений. Панцири инфузорий, тела губок, яйца и перья птиц, шерсть животных, волосы, стекловидное тело глаза также содержат диоксид кремния.

А теперь рассмотрим свойства диоксида кремния. От чего зависят свойства веществ?

Свойства любого вещества зависят от строения. Рассмотрим строение диоксидов кремния

В структуре оксида кремния (IV) каждый атом Si связан с четырьмя атомами кислорода, а каждый атом кислорода – с двумя атомами кремния. Таким образом, SiO2 имеет полимерное строение (SiO2)n с кристаллической решеткой атомного типа.

-Si – O – Si – O – Si –

O          O           O

-SiOSiOSi -  Охарактеризуйте физические свойства диоксида кремния (это твердое, тугоплавкое вещество, не растворимое в воде).

По химическим свойствам SiO2 – кислотный оксид, при сплавлении взаимодействует с щелочью, оксидами и карбонатами щелочных и щелочноземельных металлов:

Запишите реакции взаимодействия оксида кремния (IV) с гидроксидом натрия, оксидом кальция и карбонатом калия.

При обычных температурах он может взаимодействовать лишь с фтором, фтороводородом и плавиковой кислотой:

SiO2  +  2 F2  =>  SiF4  +  O2

SiO2  +  4 HF(г)  =>  SiF +  2 H2O

    С плавиковой кислотой:

SiO2 + 6HF(ж) → H2[SiF6](гексафторкремниевая кислота) + 2H2O

 (реакции лежат в основе процесса травления стекла).

Запишите реакции в схему. 

Ребята, как вы думаете, такое широкое распространение диоксида кремния в природе нашло свое применение в жизни человека?

Оксид кремния (IV) служит основой для производства стекла и цемента. Производством стекла и цемента занимается силикатная промышленность, которая занимает одно из ведущих мест в химической промышленности Саратовской области.

ОАО “Саратовстекло” одно из крупнейших в Европе стекольных производств, существует с 1957 г. Предприятие выпускает стекло листовое толщиной от 2 до 10 мм, автомобильное стекло на уровне мировых стандартов, свыше двухсот наименований хрустальных изделий, разнообразный спектр зеркал различной конфигурации с нанесением декоративного рисунка, мебель из стекла, оригинальные светильники.

Как получают на заводах

Обыкновенное стекло (Na2O·СaO ·SiO2)?

Из мела (CaCO3), из песка (SiO2) и соды (Na2CO3)

Стекло давно в наш быт вошло.

Давайте рассмотрим коллекцию «Стекло и изделия из стекла»

В первой коробке находятся вещества которые входят в состав шихты. Это – кварц, мел, полевой шпат, сода, магнезит, барит. А также материалы для глушения и окраски стекла.

Во второй коробке представлены образцы стекла и изделия из стекловолокна.

Запишите формулу стекла

Первые изделия - бусы, сосуды неправильной формы – были изготовлены еще в Древнем Египте рабами, которые лепили их с помощью палки и щипцов. А вот оконное стекло появилось в Европе только при Людовике XIV . Оно было в виде маленьких цветных стеклышек в свинцовых переплетах окон и дверей замков и дворцов. В домах бедняков оконные рамы были затянуты бычьими пузырями, промасленной бумагой или слюдой.

Очень много для развития русского стеклоделия сделал М.В.Ломоносов. Он создал первую химическую лабораторию в России, в которой ставил эксперименты и изучал свойства веществ, в том числе и стекла. Проделав со стеклом четыре тысячи опытов, ученый нашел способы улучить его качество. Его перу принадлежит и большой труд, посвященный стеклу, и поэма о стекле. Ломоносов собственноручно выполнил мозаичную большую картину “Полтавская баталия”, на создание которой использовалась цветная мозаика. Размер картины 42м2. Над ней Ломоносов работал почти 5 лет. В одном из помещений Санкт-Петербургского отделения Российской академии наук находится мозаичный портрет Петра I.

Есть силикатные заводы,

Где выпускается цемент,
Он со стеклом одной породы –
В них кремний - главный элемент.
Цемент готовится из смеси.
А в смеси - глина (AI
2O3 ·2Si O2·H2O).
Известняк (CaCO
3).
Нам ход реакции известен,
В печах все происходит так:
Из глины воду удаляют,
И известняк разложат весь:
CaCO
3=CaO+CO2.
А в результате получают
Цемент - строительную смесь:
CaO ·AI
2O3 ·2SiO2.

ОАО “Вольскцемент”

Предприятие основано в 1897 г. благодаря богатейшим запасам уникального сырья ОАО “Вольскцемент” производит около 10 видов цемента. Еще XIX в цементники маркировали свою продукцию гербом России, как товар наивысшего качества.

Качество вольского цемента отмечено наградами . 1995 г. - “Золотая звезда”- европейская награда за качество.

1998  и 2000 гг. - дипломом конкурса “100 лучших товаров России”. Волжский цемент прекрасно зарекомендовал себя в прошлом: Каскад волжских ГЭС, ВАЗ, КамАЗ, Московское метро. Крупнейшие проекты России: каскад ГЭС в Дагестане, мосты через Волгу в Саратове и Нижнем Новгороде, метро в Самаре и др.

При добавления к цементу песка или щебня в качестве наполнителя получают бетон. Прочность бетона возрастает, если в него вводится железный каркас, - получают железобетон, из которого изготовляют стеновые панели, блоки перекрытий, мосты и т.д.  

Силикатная промышленность также выпускает керамику – кирпич, фарфор, фаянс и изделия из них

SiO2 - кварц, горный хрусталь, аметист, агат, яшма,опал, кремнозём (основная часть песка)

Заполняют схему

Заполняют схему

это твердое, тугоплавкое вещество, не растворимое в воде).

Записывают уравнения реакций

SiO2 + 2NaOHNa2SiO3 + H2O

SiO2 + CaO → CaSiO3

SiO2 + K2CO3 → K2SiO3 + CO2

Записывают реакции в схему.

Рассматривают коллекцию «Стекло»

Записывают формулу стекла Na2O·СaO ·SiO2

Заполняют схему

Записывают формулу цемента

CaO ·AI2O3 ·2SiO2

  1.  Этап обобщения изученного на уроке и введение его в систему ранее усвоенных знаний.

Делается обобщение по всей схеме

Выполнение тестовых заданий

1. Оксид кремния (IV) называют:

а) алмаз;       б) кварц;

в) кокс;         г) антрацит. 

2. У оксида кремния (iv) кристаллическая решетка:

а) атомная;                  б) ионная;

в) молекулярная;         г) металлическая.

3. Оксид кремния (IV)  может реагировать со всеми веществами пары:

а) вода, соляная кислота;

б)оксид серы(IV) и оксид кальция;

в) серная кислота, оксид углерода (iv);

г) оксид и гидроксид натрия.

4. Из какого оксида невозможно получить кислоту, действую на него водой при  обычных условиях:

а) оксида серы (IV);           б) оксид кремния (IV);

в) оксид углерода (IV);        г) оксид азота (IV).

5. Соединение какого элемента придают прочность крыльям бабочек, панцирям жуков, перьям птиц и гладкость костям человека:

а) кальция;           б) фосфора

в) кремния;          г) фтора

6. Какой из данных природных минералов не имеет в своем составе диоксид кремния:

а) аметист;                б) опал;

в) малахит;                г) яшма.

Самопроверка

Выполняют тест

1

2

3

4

5

6

б

а

г

б

в

в

  1.  Анализ и оценка итогов работы.

Урок я хочу закончить словами великого русского ученого М.В.Ломоносова: «Широко распростирает химия руки свои в дела человеческие». Спасибо за внимание и плодотворную работу! Желаю дальнейших успехов!


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

68883. ІНВЕСТИЦІЙНА ДІЯЛЬНІСТЬ ПІДПРИЄМСТВА 62 KB
  Інвестиції у відтворення основних фондів і на приріст матеріально-виробничих запасів здійснюються у формі капітальних вкладень. У довідковій літературі поняття інвестиції трактують як довготермінове вкладення державного чи приватного капіталу в будьяке підприємство.
68885. Файли образів фрагментів екрану 36.5 KB
  Дані для побудови фрагментів, особливо, якщо їх багато, не завжди зручно зберігати у вигляді констант або отримувати алгоритмічним шляхом. Простіше за них записувати у файл, прочитувати в пам’ять і відображати на видимій або активній сторінці в потрібний момент.
68886. Перетворення на площині 83.5 KB
  Представлення графічних зображень здійснюється крапками і лініями. Можливість перетворення крапок і ліній є основою комп’ютерної графіки. При використанні комп’ютерної графіки можна змінювати масштаб зображення, обертати його, зміщувати і трансформувати для поліпшення наочності зображення об’єкту.
68887. Аффінне перетворення координат при моделюванні динаміки об’єктів 150 KB
  Перетворення координат графічних об’єктів використовуються вельми широко. Основні випадки: об’єкт описаний не в декартовій координатній системі зображення типових або таких, що повторюються деталей об’єкту побудова проекцій тривимірних об’єктів направлена деформація при синтезі нових форм мультиплікація.
68888. Перетворення в просторі 37 KB
  Будь-яке аффінне перетворення в тривимірному просторі може бути представлене у вигляді суперпозиції обертань, розтягувань, віддзеркалень і перенесень. Тому цілком доречно спочатку детально описати матриці саме цих перетворень (ясно, що в даному випадку порядок матриць повинен бути рівний чотирьом).
68889. Види проектування 90.5 KB
  Лінія горизонту і точка сходу є особливістю зображення і реально не існують в тривимірному просторі. Проте наше завдання отримати картину тривимірного зображення, тобто двомірну тверду копію (на екрані, на папері). Очевидно, що картина залежатиме від положення ока.
68890. Управління палітрою 65.5 KB
  Стандартний драйвер egavga.bgi використовує RGBI - систему роботи з кольором (Red,green,blue,intensity). На базі трьох кольорів шляхом їх змішування і установки низької або високої яскравості свічення формується апаратно зумовлена палітра.
68891. Виведення тексту 46.5 KB
  Виведення тексту на екран в графічному режимі має ряд відмінностей від подібних дій в текстовому режимі. Відмінність полягає в тому, що всі дії проводяться тільки із строковими константами і змінними, числова ж інформація повинна заздалегідь перетворюватися в строкову (процедура Str).