Дать общую характеристику элементу кремний. Рассмотреть природные соединения кремния. Провести сравнительный анализ с соединениями углерода. Изучить свойства кремния. Цели урока: Кто хочет съесть ядро ореха, должен расколоть его скорлупу.

План характеристики: План характеристики: Открытие кремния нахождение в природе С троение и свойства атомов Получение кремния Физические свойства кремния Химические свойства кремния Соединения кремния Применение кремния

Открытие кремния Кремний был впервые открыт в 1811 году Гей-Люссаком и Тенаром. Он является одним из наиболее распространенных в земной коре элементов. Массовая доля кремния составляет 27,6%. В природе встречается в виде оксидов, силикатов и алюмосиликатов.

Кремний его 26% в природе по распространению в земной коре занимает 2-е место после кислорода его оксиды являются основной частью песка и глины в виде кристаллов входит в состав горных пород образует бесцветные кристалла кварца и горного хрусталя на его основе создано промышленное производство керамики, стекла, цемента полупроводник

Сверху вниз: Гранит. Лунный камень. Амазонит (полевой шпат, алюмосиликат калия КАlSi 3 О 8 ) - красивый поделочный камень из Ильменских гор (Урал).

Входит также в состав растений и животных. Анализ образцов лунного грунта показал наличие SiO 2 в количестве более 40%.

Строение и свойства атомов

Физические свойства кремния Кремний – кристаллическое вещество темно-серого цвета с металлическим блеском. Кристаллическая решетка кремния напоминает структуру алмаза. Полупроводник. t плав (Si)=1415 ˚C, t плав (алмаз)=3730 ˚C.

Получение кремния Лабораторный способ: SiO 2 +2Mg=Si+2MgO Промышленный способ: SiO 2 +2C=2CO+Si SiCL 4 + 2Zn = Si + 2ZnCL 2

Химические свойства кремния а) восстановительные 1) Si + O 2 =SiO 2 2) Si + 2CL 2 = SiCL 4 3) Si + S = SiS 2 4)Si + 2H 2 O (пар) = SiO 2 + H 2 5)Si + C = SiC (карборунд) 6)Si +2NaOH (конц) + H 2 O = Na 2 SiO 3 + H 2 б) окислительные Si + 2Ca = Ca 2 Si

Соединения кремния SiH 4 силан – бесцветный газ - получают косвенно, действуя на силициды металлов водой или кислотами: Mg 2 Si + 4H 2 O = 2Mg(OH) 2 + SiH 4 -менее стоек по сравнению с CH 4, самовоспламеняется при обычной температуре: SiH 4 + 2O 2 =SiO 2 + 2H 2 O

Соединение кремния Свойства CO 2 Свойства SiO 2 Кислотный оксид Молекулярная кристаллическая решетка Бесцветный газ, при сжатии и охлаждении легко переходит в жидкое и твердое состояние («сухой лед»). Химические свойства H 2 O+CO 2 H 2 CO 3 CO 2 +CaO=CaCO 3 CO 2 +Ca(OH) 2 =CaCO 3 +H 2 O CO 2 +2Mg=2MgO+C C+CO 2 =2CO

Свойства CO 2 Свойства SiO 2 Кислотный оксид Молекулярная кристаллическая решетка Атомная кристаллическая решетка Бесцветный газ, при сжатии и охлаждении легко переходит в жидкое и твердое состояние («сухой лед»). Кристаллическое, твердое вещество, Тугоплавкое, высококипящее. Имеет несколько полиморфных модификаций. Химические свойства H2O+CO2H2CO CO2+CaO=CaCO3SiO2+CaO=CaSiO3 CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O CO2+2Mg=2MgO+CSiO2+2Mg=2MgO+Si C+CO2=2COSiO2+2C=Si+2CO SiO 2 + 4HF = 2H 2 O + SiF 4

Кремниевая кислота и её соли Получить кремниевую кислоту можно только из её солей: Na 2 SiO 3 + 2HCl = 2NaCL +H 2 SiO 3 SiO H + = H 2 SiO 3 Выделить в чистом виде нельзя,.т.к. при нагревании она разлагается: H 2 SiO 3 = SiO 2 + H 2 O соли кремниевой кислоты называют силикатами. Их можно получить сплавлением оксида кремния с оксидами металлов или карбонатами: SiO 2 + CaO = CaSiO 3 SiO 2 + CaCO 3 = CaSiO 3 + CO 2

Силикаты На силикаты приходится более 1 / 4 массы всей земной коры. К ним относится около 500 минералов, в т.ч. важнейшие породообразующие: полевые шпаты, слюды, пироксены и др. силикаты – это и песок, и глина, и кирпич, и стекло, и цемент, и эмаль, и тальк, и асбест, и изумруд, и топаз.

Применение соединений кремния Стекло Оконное стекло Na 2 CO 3 + CaCO 3 + 6SiO 2 = Na 2 O.CaO.6SiO 2 Хрусталь K 2 O. PbO. 6SiO 2

Керамика Применение соединений кремния Из керамики изготавливают изоляторы для высоковольтных ЛЭП и другие изделия, используемые в технике, строительстве, быту и т.п.

Керамика - общее название многочисленных материалов, полученных при спекании глин с различными минеральными добавками. Значит, и кирпич - керамика, и кафель, и осколки древнегреческой амфоры - тоже керамика.

Кремний в отличии от углерода в свободном виде в природе не встречается. Кремний может быть, как окислителем так и восстановителем. Оксид кремния в отличии от оксида углерода (IV) с водой не взаимодействует. Кремний - полупроводник, его соединение используют для получения стекла, цемента, бетона, а также для получения кирпича, фарфора, фаянса и изделия из них. Выводы: