  
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:
Габриелян О.С., Остроумов И.Г. Настольная книга учителя. 9 класс
Горбунцова С.В. Тесты по основным разделам школьного курса. 8-9 классы
Габриелян О.С. Химия 9.
Интернет ресурс – другой источник информации
ЭТАПЫ УРОКА
|
ДЕЙСТВИЯ УЧИТЕЛЯ
|
ДЕЙСТВИЯ УЧЕНИКОВ
|
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)
|
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.
|
|
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
-Si – O – Si – O – Si - 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) => SiF4 + 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 (AI2O3 ·2Si O2·H2O).
Известняк (CaCO3).
Нам ход реакции известен,
В печах все происходит так:
Из глины воду удаляют,
И известняк разложат весь:
CaCO3=CaO+CO2.
А в результате получают
Цемент - строительную смесь:
CaO ·AI2O3 ·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 + 2NaOH → Na2SiO3 + 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
|
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
|
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!
|
| |
