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

1 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

60629. Тіла. Речовини. Молекули 85.5 KB
  Мета: формувати елементарні поняття тіло речовина молекула; вміння розрізняти тіла і речовини в природі; формувати вміння моделювати будову твердих рідких і газоподібних речовин виконувати досліди за інструкцією...
60631. СЕМЬЯ – ОСНОВА ОБЩЕСТВА. ВОЗРОЖДЕНИЕ ДУХОВНО-НРАВСТВЕННЫХ СЕМЕЙНЫХ ЦЕННОСТЕЙ 50.5 KB
  Немаловажным является и вопрос здоровья брачующихся комментарий медицинского работника Т в. Роман Комментарий юриста: говорит о том что гражданский брак в современном названии это просто сожительство...
60632. Властивості пірамід 32 KB
  Про це говорять і дивовижні результати вимірювання піраміди Хеопса. Крім того зясувалося що єгипетські майстри зробили піраміди відображенням розташування зірок у сузірї Оріона а вершина Великої піраміди дивиться точно на Полярну зірку.