Конспект урока по химии 'Силикаты. Значение соединений кремния в живой и не живой природе. Силикатная промышленность' (9 класс)

Учитель: Тюрина Елена Михайловна

МОУ Калининская СОШ, Ветлужского района, Нижегородской области.

Тема урока: «Силикаты. Значение соединений кремния в живой и не живой природе. Силикатная промышленность.»

Тип урока: комбинированный.

Цель урока: Изучить основные соединения кремния, их значение в природе и жизни человека.

Задачи:

Образовательные: 1.Обеспечить усвоение знаний о строении основных соединений кремния, их практическое применение.

2. Познакомить учащихся с направлением силикатной промышленности.

Воспитательные: 1. Воспитывать уверенность в себе, свободное выражение своего мнения.

Развивающие: 1. Развивать умение анализировать, выделять главное, устанавливать причинно- следственные связи.

2. Развивать умение владеть химической терминологией.

Методы обучения: словесно- наглядные (рассказ с фронтальной беседой, демонстрация опытов); практические (выполнение заданий).

Оборудование и реактивы: химический стакан, пробирка, коллекция стекол, силикатный клей, сульфат меди(II), соляная кислота, вода, мультимедийное оборудование, презентация по теме.

Литература: 1. Габриелян О.С. химия 9кл. Учебник для общеобразовательных учреждений.- М. Дрофа, 2007г.

2. Габриелян О.С. Программа курса химии для 8-9 кл. общеобразовательных учреждений.- М. Дрофа, 2007г.

3. Я иду на урок химии. Книга для учителя. 8-9 кл.- М. Первое сентября, 2002г.

План урока.

I Организационный этап.(2 мин.)

II Актуализация опорных знаний и умений учащихся.(7-12 мин.)

III Изучение нового материала.(22-30 мин)

IV Закрепление изученного материала.(5-7 мин.)

V Домашнее задание. Подведение итогов урока. (1-2 мин)

Ход урока.

этап

деятельность учителя

деятельность учеников

I Организацион-ный этап.

Приветствие учеников. Фиксация отсутствующих и проверка готовности учащихся к уроку. Сообщение темы и постановка цели урока.

Приветствие учителя.

II Актуализация опорных знаний и умений учащихся.

-химический диктант.

1.Вариант

1) Каковы основные степени окисления элемента углерода?

2) Напишите уравнение реакции взаимодействия кремния с кислородом.

3) Напишите пример кислой соли угольной кислоты.

4) Запишите уравнение получения кремния.

5) Заряд ядра атома кремния?

2. Вариант

1) Каковы основные степени окисления элемента кремния?

2) Напишите уравнение реакции взаимодействия кремния со фтором.

3) Напишите пример кислой соли фосфорной кислоты.

4)Запишите уравнение реакции получения углекислого газа.

5)Заряд ядра атома фосфора.

Выполнение химического диктанта на рабочем месте.

1. Вариант

1) 0,+2,+4,-4.

2)Si +O₂=> SiO₂

3) NaHCO₃, KHCO₃, Ca(HCO₃)₂

4) 2Mg + SiO₂ => 2MgO + Si

5) + 14

2. Вариант

1) 0,+2,+4,-4

2) Si + 2F₂ => SiF₄

3) Na₂HPO₄, K₂HPO₄, CaHPO₄, NaH₂PO₄, KH₂PO₄, Ca(H₂PO₄)_2.

4) CaCO₃+HCl=>CO₂↑+H₂O+CaCl₂

5) + 15

III Изучение нового материала.

План урока:

1.Физические свойства.

2. Химические свойства.

3. Применение.

4. Силикатная промышленность.

Записывают план урока.

1.Физические свойства.

Рассказ учителя.

Многие силикаты тугоплавки и в воде не растворимы. Из силикатов, имеющих большое практическое применение, растворимы лишь силикаты натрия и калия- растворимые стекла.

записывают основные физические свойства в тетрадь.

2.Химические свойства.

Демонстрацион-ный опыт №1. «Взаимодействие силикатного клея с соляной кислотой».

Рассказ учителя с использованием демонстрации опытов.

1) Реагирует почти со всеми кислотами

Na₂SiO₃+2HCl=>2NaCl + H₂SiO₃↓

Опыт №1. Берем пробирку, наливаем в нее силикатный клей, добавляем соляную кислоту.

-Что наблюдаем?

2)Растворимые силикаты могут участвовать в реакциях обмена с другими солями.

Na₂SiO₃+CaCl₂ =>CaSiO₃↓ +2NaCl

3) Силикаты, входящие в состав минералов, в природных условиях разрушаются под действием воды и углекислого газа.

K₂O*Al₂O₃*6SiO₂+CO₂ +2H₂O=>

ортоклаз

Al₂O₃*2SiO₂*2H₂O + 4SiO₂ +K₂CO₃

каолинит

-Наблюдаем выделение осадка- образование кремниевой кислоты.

Записывают уравнение химической реакции в тетрадь.

Записывают уравнение химической реакции в тетрадь.

Записывают уравнение химической реакции в тетрадь.

3. Применение.

Демонстрацион-ный опыт №2: «Сад из водорослей»

Рассказ учителя с использованием демонстрации опытов.

Наибольшее применение имеет силикат натрия. Его водный раствор используют в качестве силикатного клея для пропитки древесины и тканей в целях придания им огнестойкости и водопроницаемости.

Опыт №2. Берем химический стакан, наливаем в него силикатный клей, разбавленный водой 1:3. Добавляем кристаллы сульфата меди (II).

-Что мы наблюдаем?

записывают применение силикатного клея в тетрадь.

Наблюдаем рост кристаллов, вследствии перекристаллизации.

4. Силикатная промышлен-ность.

Рассказ учителя с использованием демонстрации коллекции цветных стекол.

Силикатную промышленность составляет производство различных строительных материалов, стекла и керамики из природных силикатов.

Производство стекла.

Сырьем для производства обычного стекла служит чистый кварцевый песок, сода и известняк. Эти вещества тщательно перемешивают и подвергают сильному нагреванию(1500⁰С).

Na₂CO₃+SiO₂=>Na₂SiO₃ +CO₂↑

CaCO₃ + SiO₂=> CaSiO₃ + CO₂↑

Образовавшиеся силикаты натрия и кальция сплавляются с песком, который берут в избытке. Примерный состав обычного оконного стекла можно выразить формулой :Na₂O*CaO*6SiO₂.

Если в качестве сырья берут поташ, оксид свинца(II) и песок, то получают хрустальное стекло. Это стекло сильно преломляет свет, поэтому его используют в оптике для изготовления линз и призм, также изготовляют хрустальную посуду.

Из чистого песка получают кварцевое стекло, из которого изготовляют лабораторную посуду и кварцевые лампы- используются в медицине.

Коллекция цветных стекол.

Для изготовления цветных стекол к сырью добавляют оксид соответствующего металла. Так, например, при добавлении оксида кобальта(II) получают синее стекло, оксид меди(II) придает стеклу сине-зеленый цвет, оксид хрома(III)-зеленый цвет. При добавлении небольших количеств мелкораздробленного золота получают рубиновое стекло.

Расплавленное стекло при охлаждении твердеет не сразу, а постепенно загустевает, образуя вязкую массу. Благодаря этому свойству стекло подвергается формовке- в разогретом состоянии ему можно придать любую форму.

Для формовки стеклянных изделий применяют:

а) Выдувание (бутылки, электролампы);

б) Прессование (пуговицы);

в) Прокатка (зеркальное стекло);

г) Вытягивание (листовое стекло, трубки, палочки).

Производство цемента.

Основное сырье известняк и глина, содержащие оксид кремния(IV). Эти вещества тщательно перемешивают и их смеси обжигают в специальных печах. При повышенной температуре между глиной и известняком происходят сложные химические реакции. Простейшими из них являются обезвоживание каолинита, разложение известняка и образование силикатов и алюминатов кальция. Al₂O₃*2SiO₂*2H₂=>Al₂O₃*SiO₂+2H₂O↑

CaCO₃ => CaO + CO₂↑

CaO +SiO₂ => CaSiO₃

Образовавшиеся в результате реакций вещества спекаются в виде отдельных кусков. После охлаждения их размалывают до тонкого порошка.

Внимательно выслушивают рассказ учителя. Записывают основные понятия и уравнения химических реакций.

Сырье для производства обычного стекла: кварцевый песок, сода, известняк.

Записывают формулу химического состава обычного оконного стекла.

Сырье для получения хрустального стекла: поташ, оксид свинца(II), песок.

Рассматривают коллекцию цветных стекол. Записывают состав стекол в тетрадь.

записывают в тетрадь способы формовки стекла.

внимательно выслушивают и записывают основные элементы о изготовлении цемента.

В тетрадь записывают уравнения химических реакций.

IV Закрепление изученного материала.

1.Назовите формулу химического состава оконного стекла.

2.Как получают цветные стекла?

3.Какие способы формовки стекла вы знаете?

1. Na₂O*CaO*6SiO₂

2. Для изготовления цветных стекол к сырью добавляют оксид соответствующего металла-при добавлении оксида кобальта(II) получают синее стекло, оксид меди(II) придает стеклу сине-зеленый цвет, оксид хрома(III)-зеленый цвет. При добавлении небольших количеств мелкораздробленного золота получают рубиновое стекло.

3. а) Выдувание (бутылки, электролампы);

б) Прессование (пуговицы);

в) Прокатка (зеркальное стекло);

г) Вытягивание (листовое стекло, трубки, палочки).

V Домашнее задание.

Подведение итогов урока.

§ 31. Схема уравнений реакций.

SiO₂ =>Si=>SiO₂ =>H₂SiO3

Сегодня на уроке мы узнали о силикатах, их химических и физических свойствах и применении. Подробно рассмотрели силикатную промышленность.

записывают домашнее задание в тетрадь.

Приложение 1.

Страничка ученика.

Силикаты. Значение соединений кремния в живой и не живой природе. Силикатная промышленность.

1.Физические свойства.

Многие силикаты тугоплавки и в воде не растворимы. Из силикатов растворимы лишь силикаты натрия и калия- растворимые стекла.

2. Химические свойства.

1) Реагирует почти со всеми кислотами

Na₂SiO₃+2HCl=>2NaCl + H₂SiO₃↓

2)Растворимые силикаты могут участвовать в реакциях обмена с другими солями.

Na₂SiO₃+CaCl₂ =>CaSiO₃↓ +2NaCl

3) Силикаты, входящие в состав минералов, в природных условиях разрушаются под действием воды и углекислого газа.

K₂O*Al₂O₃*6SiO₂+CO₂ +2H₂O=> Al₂O₃*2SiO₂*2H₂O + 4SiO₂ +K₂CO₃

ортоклаз каолинит

3. Применение.

Наибольшее применение имеет силикат натрия. Его водный раствор используют в качестве силикатного клея для пропитки древесины и тканей в целях придания им огнестойкости и водопроницаемости.

4. Силикатная промышленность.

Производство стекла.

Сырье: чистый кварцевый песок, сода и известняк. Эти вещества тщательно перемешивают и подвергают сильному нагреванию(1500⁰С).

Na₂CO₃+SiO₂=>Na₂SiO₃ +CO₂↑

CaCO₃ + SiO₂=> CaSiO₃ + CO₂↑

Формула химического состава оконного стекла:Na₂O*CaO*6SiO₂.

Если в качестве сырья берут поташ, оксид свинца(II) и песок, то получают хрустальное стекло. Это стекло сильно преломляет свет, поэтому его используют в оптике для изготовления линз и призм, также изготовляют хрустальную посуду.

Из чистого песка получают кварцевое стекло, из которого изготовляют лабораторную посуду и кварцевые лампы- используются в медицине.

Коллекция цветных стекол.

При добавлении оксида кобальта(II) получают синее стекло, оксид меди(II) придает стеклу сине-зеленый цвет, оксид хрома(III)-зеленый цвет. При добавлении небольших количеств мелкораздробленного золота получают рубиновое стекло.

Способы формовки стекла:

а) Выдувание (бутылки, электролампы);

б) Прессование (пуговицы);

в) Прокатка (зеркальное стекло);

г) Вытягивание (листовое стекло, трубки, палочки).

Производство цемента.

Основное сырье известняк и глина, содержащие оксид кремния(IV). Эти вещества тщательно перемешивают и их смеси обжигают в специальных печах.

Обезвоживание каолинита.

Al₂O₃*2SiO₂*2H₂=>Al₂O₃*SiO₂+2H₂O↑

Разложение известняка.

CaCO₃ => CaO + CO₂↑

Образование силикатов и алюминатов кальция.

CaO +SiO₂ => CaSiO₃

Домашнее задание: § 31.

Схема уравнений реакций.

SiO₂ =>Si=>SiO₂ =>H₂SiO3