«Загальні відомості про неметали та їх сполуки»

Головне управління освіти і науки Харківської обласної державної адміністрації Харківський обласний методичний центр професійно – технічної підготовки Вище професійно – технічне училище будівництва Розділ І. «Загальні відомості про неметали та їхні сполуки»(27 год)Тема3 «Карбон і силіцій»(9 годин)Урок № 27-35Тематична контрольна робота: урок №35Викладач: ЖакунВМРозділ 1 Тема «Загальні відомості про неметали та їх сполуки»(9 годин) Урок № 27. Карбон і Силіцій, їх місце в періодичній системі, будова атомів. Алотропні модифікації Карбону. Урок № 28 Хімічні властивості карбону і силіцію: взаємодія з киснем, воднем, відновні властивості. Урок № 29 Оксиди карбону (II) і карбону (ІУ), Оксид силіцію (IV). їхні властивості, застосування. Поняття про парниковий ефект. Урок № 30 Карбонатна кислота і карбонати. Якісна реакція на карбонат-іони. Перетворення карбонатів. Поняття про кислі солі. Поняття про твердість води Урок № 31 ^ Практична робота. Добування оксиду карбону (IV). Взаємоперетворення карбонатів і гідрокарбонатів Урок № 32 Кругообіг Карбону в природі Урок № 33 Силікатна кислота і силікати .Будівельні матеріали Урок № 34 Поширення Карбону і Силіцію в природі, їхнє значення в живій і не живій природі Урок № 35 Контрольна робота Зміст тематичної папки Перелік питань, які будуть відпрацьовані при вивчені теми: «Карбон і Силіцій» Плани уроків з конспектами до уроків і прикладами дидактичного матеріалу. Завдання для оцінювання знань учнів. Характеристика теми. Методичні рекомендаціїПитання, які будуть відпрацьовані при вивчені теми: «Карбон і Силіцій»1. Характеристика Карбону і Силіцію за положенням у ПСХЕ. Будова атома. Можливі ступені окиснення. 2. Поширення Карбону і силіцію в природі3. Алотропні модифікації Карбону. 4. Адсорбція 5. Хімічні властивості карбону і його отримання. 6.Хімічні властивості силіцію і його отримання. 7 Оксиди карбону і силіцію (будова молекул, фізичні властивості, хімічні властивості, отримання.) 8.Якісна реакція для виявлення вуглекислого газу. 9. Карбонатна кислота та її властивості 10. Якісна реакція на карбонат іони. 11Твердість води ( постійна і непостійна). 12. Методи усунення твердості води. 13.Дослідження впливу засобів побутової хімії 14 Кругообіг карбону в природі. 15.Силікатна кислота, її властивості 16. Будівельні матеріали.№ уроку 27Тема: Загальні відомості про неметали та їх сполуки^ Тема уроку: Карбон. Будова атома. Алотропні модифікації Карбону. Адсорбція.Мета: познайомити учнів з представниками четвертої групи головної підгрупи – Карбоном і силіцієм; розглянути будову атома, валентні можливості атома Карбону і сіліцію; вивчити алотропні модифікації цієї речовини, їх властивості, застосування; вивчити явище адсорбції; вдосконалювати вміння складати опорний конспект, а також уміння аналізувати, порівнювати, узагальнювати різні факти.^ Обладнання і матеріали: Періодична система хімічних елементів Д.І.Менделєєва, дидактичний роздатковий матеріал. Тип уроку: вивчення нового матеріалу. Хід уроку.^ Організаційний етап - Перевірка облікового складу учнів - Перевірка готовності групи до уроку - Запис дати, теми, плану уроку.^ 2. Підготовка до основного етапу занять (мотивація)Відгадайте загадку: Зовут меня на букву «С» Всё видно на моём лице, Валентность у меня четыре, Бывает иногда и два. По атомной 12 массеВстречаюсь я везде, всегда. В свободном виде – крайне редкоАлмазом крепким я лежу. А вот графитом – очень часто, Везде и всюду я пишу. Но это только в чистом виде, А если посмотреть вокруг – В живых и мёртвых организмах, В угле, и торфе, и оксидах, В солях, кислотах, даже в меле –Везде и всюду я живу. Сьогодні ми відвідаємо країну Карбону – елемента життя. Карбон відкриває головну підгрупу четвертої групи.^ 3. Вивчення нового матеріалу. 1. Характеристика Карбону за положенн м у ПСХЕ. Будова атома. Можливі ступені окиснення.Самостійна робота учні з періодичною системою, дидактичним матеріалом „Характеристика елемента за положенням у ПСХЕ”Перевірка роботи учнів (обговорення результатів роботи) 2. Поширення Карбону в рироді(на дошці ромашка – план вивчення)Учні працюють з дидактичним матеріалом „Карбон. Поширення у природі”.Складають конспект за планом.Перевірка роботи учнів (обговорення результатів роботи) 3. Алотропні модифікації Карбону. Для неметалів характерне явище алотропії. І Карбон не виключення. Учні працюють з дидактичним матеріалом „Алотропні модифікації Карбону”.Самостійна робота з підручником . заповнити таблицю „Характеристика алотропних модифікацій Карбону”. 4. Адсорбція Учні спостерігають демонс рацію знебарвлення розчину лакмусу таблетками активованого вугілля.Користуючись параграфом підручника дають відповідь на питання 113 на с.86 Карбон – хімічний елемент IV групи головної підгрупи Періодичної системи Д.І.Менделєєва, належить до макроелементів. C 6 12,0107 2s22p2 карбон У природі існує у вигляді простих речовин алмазу та графіту, а також у вигляді сполук. Карбон входить до складу 112 мінералів і гірських порід, горючих корисних копалин, зокрема, антрацит містить 96% карбону, нафта – 85%, кам’яне вугілля – 80%, деревина – 50%. Карбон є складовою горючих сланців, природного, попутного й нафтових газів. У вигляді сполук присутній в атмосфері, гідросфері, в рослинах, тваринах та в організмі людини. Карбон поширений у космосі. Метан (СН4) та вуглекислий газ (СО2) знайдено в складі майже всіх планет Сонячної системи та Сонця. Сполуки Карбону присутні в зірках, кометах, туманностях та метеоритах. Доведено, до виникнення Карбону в зіркових речовинах – результат термоядерних реакцій. Карбон у вигляді вуглекислого газу входить до складу атмосфери та складає за об’ємом 0,03%. У гідросфері цього газу майже в 60 разів більше, ніж в атмосфері. У живих організмах частка Карбону може становити майже 18% за масою. Рослини на світлі поглинають вуглекислий газ і синтезують вуглеводні – сполуки Карбону. Цей процес називається фотосинтезом. У той же час вуглекислий газ безперервно наповнює атмосферу за рахунок життєдіяльності тварин, рослин, людини, вулканічної діяльності, тобто відбувається постійний кругообіг Карбону в природі. Важко уявити існування життя на планеті Земля без Карбону. Карбон – життєво важливий елемент організму людини, оскільки є скелетною основою всіх органічних сполук. Вміст Карбону в організмі людини масою 70 кг становить 14,7 кг (21%). Карбон входить до складу білків, нуклеїнових кислот, жирів, вуглеводів, ферментів, вітамінів, гормонів та мінеральних солей.Вміст Карбону в білках становить 50 – 55%, у глюкозі – 40%, у глікогені – 44,44%. Вітамін Е містить 80,93% Карбону, вітамін Д – 92,09%. Один з гормонів – адреналін – на 59% складається з цього елемента. Потрапляє Карбон в організм людини разом з питною водою (у вигляді іонів НСО32-) та з продуктами харчування. Продукти рослинного і тваринного походження містять білки, жири, вуглеводи, вітаміни, мінеральні солі, з яких організм будує свої органи, здійснює життєві процеси. Антропогенними джерелами надходження Карбону в довкілля є аерозолі, що крім сажі містять СО та СО2, промислові підприємства автомобільного транспорту й побутові опалювальні системи. Через органи дихання сажа потрапляє в організм людини, де спричиняє антракози, бронхіти, які згодом провокують виникнення туберкульозу та онкологічні хвороби людей. Найчастіше такі хвороби виникають у шахтарів, робітників коксохімічних печей, цукрорафінадних заводів та робітників, зайнятих на виробництві й використанні технічного вуглецю. Дрібні часточки сажі, потрапляючи в око, призводять до різних захворювань очей. У разі постійного контактування шкіри робітників із сажею можливий розвиток шкірних хвороб у вигляді дерматитів і дерматозів. Потрапляючи в ротову порожнину, сажа руйнує зуби.^ Алотропні модифікації Карбону. XVII ст.: Аксель де-Бут, а потім Ньютон висловили припущення про те, що алмаз повинен горіти. 1694 р: флорентійські академіки провели дослід спалювання алмазу у фокусі вигнутого дзеркала. Алмаз спочатку тлів, як вугілля, а потім повністю згорів. 1772 р: Лавуазьє остаточно довів, що при спалюванні алмазу, як і при спалюванні вугілля, виходить лише вуглекислий газ. 1779 р: Шееле довів, що графіт та вугілля – видозміни одного й того самого елемента. 1797 р: Теннант після багатьох дослідів дійшов висновку: алмаз – чистісінький Карбон. 1841 р: Берцеліус вперше дав характеристику сажі, алмазу та графіту як видозмінення того самого елемента і ввів у хімію поняття „алотропія”.1968 р: в лабораторії російського вченого Сладкова синтезували ще одну алотропну модифікацію Карбону – карбін, що має лінійну структуру. 1985 р: вчені США одержали нову алотропну модифікацію – букибол С60, який має сферичну структуру (форма футбольного м’яча) Властивості Алмаз Графіт Тип кристалічної решітки     Твердість     Колір     Блиск     Електропровідність     Галузі застосування     ^ 4. Закріплення знаньУчні разом з вчителем розбирають тести.5. Домашнє завдання. Робота з конспектом, знайти матеріал про: - вуглецевий годинник, - історію відкриття адсорбції^ 6. Підведення підсумків уроку.1. Самооцінювання учнів2. Оцінювання учителем роботи класу та окремих учнів3. Аргументація виставлених оцінок Головне управління освіти і науки Харківської обласної державної адміністрації Харківський обласний методичний центр професійно – технічної підготовки Вище професійно – технічне училище будівництва м. ХарківСамостійна робота з теми«Карбон і Силіцій»Тема уроку:«Карбон. Будова атома. Алотропні модифікації Карбону. Адсорбція.»Назва самостійної роботи: «Характеристика елемента за положенням у Періодичній системі хімічних елементів Д.І. Менделєєва»Урок № 27Урок №27Самостійна робота«Характеристика елемента за положенням у Періодичній системі хімічних елементів Д.І. Менделєєва» C 6 12,0107 2s22p2 Карбон План характеристики: Назва елементу Порядковий номер елемента (заряд ядра). Період, в якому знаходиться елемент (кількість енергетичних рівней). Група, в якій знаходиться елемент (кількість електронів на зовнішньому енергетичному рівні.) Визначити за положенням в періодичній системі Д.І. Менделєєва до металів, або неметалів відноситься елемент. Атомна маса елементу. Написати формулу найвищого оксиду.Головне управління освіти і науки Харківської обласної державної адміністрації Харківський обласний методичний центр професійно – технічної підготовки Вище професійно – технічне училище будівництва м. ХарківСамостійна робота з теми«Карбон і Силіцій»Тема уроку:«Карбон. Будова атома. Алотропні модифікації Карбону. Адсорбція.»Назва самостійної роботи: «Карбон. Поширення у природі»Урок № 27Урок №27Самостійна робота«Карбон. Поширення у природі»Завдання:Зробити опорний конспект.План1 Поширення у природі у вигляді простих речовин2.Поширення у космосі.3.Знаходження карбону в складі атмосфери і гідросфери4. Знаходження карбону в живих організмах. У природі існує у вигляді простих речовин алмазу та графіту, а також у вигляді сполук. Карбон входить до складу 112 мінералів і гірських порід, горючих корисних копалин, зокрема, антрацит містить 96% карбону, нафта – 85%, кам’яне вугілля – 80%, деревина – 50%. Карбон є складовою горючих сланців, природного, попутного й нафтових газів. У вигляді сполук присутній в атмосфері, гідросфері, в рослинах, тваринах та в організмі людини. Карбон поширений у космосі. Метан (СН4) та вуглекислий газ (СО2) знайдено в складі майже всіх планет Сонячної системи та Сонця. Сполуки Карбону присутні в зірках, кометах, туманностях та метеоритах. Доведено, до виникнення Карбону в зіркових речовинах – результат термоядерних реакцій. Карбон у вигляді вуглекислого газу входить до складу атмосфери та складає за об’ємом 0,03%. У гідросфері цього газу майже в 60 разів більше, ніж в атмосфері. У живих організмах частка Карбону може становити майже 18% за масою. Рослини на світлі поглинають вуглекислий газ і синтезують вуглеводні – сполуки Карбону. Цей процес називається фотосинтезом. У той же час вуглекислий газ безперервно наповнює атмосферу за рахунок життєдіяльності тварин, рослин, людини, вулканічної діяльності, тобто відбувається постійний кругообіг Карбону в природі. Важко уявити існування життя на планеті Земля без Карбону. Карбон – життєво важливий елемент організму людини, оскільки є скелетною основою всіх органічних сполук.Вміст Карбону в організмі людини масою 70 кг становить 14,7 кг (21%). Карбон входить до складу білків, нуклеїнових кислот, жирів, вуглеводів, ферментів, вітамінів, гормонів та мінеральних солей.Вміст Карбону в білках становить 50 – 55%, у глюкозі – 40%, у глікогені – 44,44%. Вітамін Е містить 80,93% Карбону, вітамін Д – 92,09%. Один з гормонів – адреналін – на 59% складається з цього елемента. Потрапляє Карбон в організм людини разом з питною водою (у вигляді іонів НСО3-) та з продуктами харчування. Продукти рослинного і тваринного походження містять білки, жири, вуглеводи, вітаміни, мінеральні солі, з яких організм будує свої органи, здійснює життєві процеси. Антропогенними джерелами надходження Карбону в довкілля є аерозолі, що крім сажі містять СО та СО2, промислові підприємства автомобільного транспорту й побутові опалювальні системи. Через органи дихання сажа потрапляє в організм людини, де спричиняє антракози, бронхіти, які згодом провокують виникнення туберкульозу та онкологічні хвороби людей. Найчастіше такі хвороби виникають у шахтарів, робітників коксохімічних печей, цукрорафінадних заводів та робітників, зайнятих на виробництві й використанні технічного вуглецю.Дрібні часточки сажі, потрапляючи в око, призводять до різних захворювань очей. У разі постійного контактування шкіри робітників із сажею можливий розвиток шкірних хвороб у вигляді дерматитів і дерматозів. Потрапляючи в ротову порожнину, сажа руйнує зуби.Головне управління освіти і науки Харківської обласної державної адміністрації Харківський обласний методичний центр професійно – технічної підготовки Вище професійно – технічне училище будівництва м. ХарківСамостійна робота з теми«Карбон і Силіцій»Тема уроку:«Карбон. Будова атома. Алотропні модифікації Карбону. Адсорбція.»Назва самостійної роботи: «Алотропні модифікації карбону»Урок № 27Урок №27Самостійна робота^ Алотропні модифікації карбонуXVII ст.: Аксель де-Бут, а потім Ньютон висловили припущення про те, що алмаз повинен горіти.1694 р: флорентійські академіки провели дослід спалювання алмазу у фокусі вигнутого дзеркала. Алмаз спочатку тлів, як вугілля, а потім повністю згорів. 1772 р: Лавуазьє остаточно довів, що при спалюванні алмазу, як і при спалюванні вугілля, виходить лише вуглекислий газ. 1779 р: Шееле довів, що графіт та вугілля – видозміни одного й того самого елемента. 1797 р: Теннант після багатьох дослідів дійшов висновку: алмаз – чистісінький Карбон. 1841 р: Берцеліус вперше дав характеристику сажі, алмазу та графіту як видозмінення того самого елемента і ввів у хімію поняття „алотропія”.1968 р: в лабораторії російського вченого Сладкова синтезували ще одну алотропну модифікацію Карбону – карбін, що має лінійну структуру. 1985 р: вчені США одержали нову алотропну модифікацію – букибол С60, який має сферичну структуру (форма футбольного м’яча)Має чотири алотропні модифікації: алмаз, графіт, карбін і фулерен. :Алмаз Алмаз кубічний Алмаз гексагональний Карбін поліін кумуленГрафіт.Фулерен. Існує ще аморфний карбон –  сажа, склоуглерод. Заповнити таблицю: Властивості Алмаз Графіт Тип кристалічної решітки     Твердість     Колір     Блиск     Електропровідність     Галузі застосування     № уроку28Тема: Загальні відомості про неметали та їх сполукиТема уроку: Хімічні властивості вуглецю і силіцію: взаємодія з киснем, воднем, відновні властивостіМета: розглянути хімічні властивості простих речовин утворених карбоном і силіцієм; дати уявлення про відновні властивості карбону і силіцію; повторити поняття окисник і відновник.^ Тип уроку:. комбінованийОбладнання і матеріали: Періодична система хімічних елементів Д.І.Менделєєва, зразки мінералів: .колекція: «Мінеральні та гірські породи», «Вапняки»Епіграф розумне вже передумане, треба тільки спробувати передумати це ще один раз".___________________Базові поняття і терміни: відновні властивості, карбіди, силіциди, силани, активність і інертність елементівСтруктура уроку: 1Організаційний етап. 2.Підготовка до основного етапу занять (мотивація). 3.Актуалізація опорних знань. 4.Вивчення нового матеріалу 5.Закріплення знань . 6.Домашнє завдання. 7.Підведення підсумків урокуХід уроку^ 1.Організаційний етап - Перевірка облікового складу учнів - Перевірка готовності групи до уроку - Запис дати, теми, плану уроку.2.Підготовка до основного етапу занять (мотивація). На кожному уроці ми з вами проходимо маленьку сходинку в набуванні знань з хімії, а це є знаннями нашого життя, Скажіть, а чи потрібно нам знати як ведуть ті чи інші речовини в оточуючому нас середовищі. Можливо ці знання нам зовсім не потрібні? Проблемне запитання: Які сполуки карбону і силіцію на ваш погляд віджіграють в нашому житті важливу роль? Чому?^ 3.Актуалізація опорних знань: Двоє учнів роблять доповіді по темам: - вуглецевий годинник, - історію відкриття адсорбції Опитування:Де в періодичній системі знаходиться карбон?Де в періодичній системі знаходяться силіцій?Це метали чи неметали?З якими речовинами реагують неметали?Яку валентність і ступень окислення вони виявляють у сполуках?^ 4.Вивчення нового матеріалуІ. Учні заповнюють таблицю «Хімічні властивості вуглецю і силіцію» спираючись на інформацію, яку надає вчитель, або за теоретичним матеріалом наданим до самостійної роботи Взаємодія Карбону Силіцію з галогенами з киснем з неметалами з металами з водою оксидами металів з галогеноводнями з кислотами з лугами Роблять порівняльну характеристику хімічної взаємодії кремнію і силіцію. Хімічні властивості вуглецю Взаємодія з фтором Вуглець володіє низькою реакційною здатністю, з галогенів реагує тільки з фтором: С + 2F2 = CF4.Взаємодія з киснем При нагріванні взаємодіє з киснем: 2С + О2 = 2СО, С + О2 = СО2, утворюючи оксиди СО і СО2. Взаємодія з іншими неметалами Реагує з сіркою: С + 2S = CS2. не взаємодіє з нітрогеном і фосфором. Реагує з воднем у присутності нікелевого каталізатора, утворюючи метан: C + 2H2 = CH4.Взаємодія з металами Здатний взаємодіяти з металами, утворюючи карбіди: Ca + 2C = CaC2.Взаємодія з водою При пропусканні водяної пари через розжарене вугілля утворюється оксид вуглецю (II) і водень: C + H2O = CO + H2.Відновні властивості Вуглець здатний відновлювати багато металів з їх оксидів: 2ZnO + C = 2Zn + CO2. Концентровані сульфатна і нітратна кислоти при нагріванні окисляють вуглець до оксиду вуглецю (IV): C + 2H2SO4 = CO2 + 2SO2 + 2H2O; C + 4HNO3 = CO2 + 4NO2 + 2H2O.Карбіди З'єднання вуглецю з металами називаються карбіди. Їх склад не підкоряється простим правилам валентності, а хімічний зв'язок змінюється від іонної і ковалентної до чисто металевою.За типом хімічного зв'язку карбіди діляться на ковалентні, іонні, або солетворні, і металеві.Іонні карбіди містять іони С4-, наприклад: карбід алюмінію Al3C4, карбід бериліяBe2C, формально вони є продуктами заміщення водню в метані на метал і називаються метанидами. При їх гідролізі утворюється метан.Деякі карбіди містять іони С22-, наприклад, карбід кальцію CaC2, вони формально є похідними ацетилену і називаються ацетиленідом. До них відносяться карбіди лужних і лужньо-земельних металів, при їх гідролізі утворюється ацетилен.У структурі карбідів літію Li4C3 і магнію Mg2C3 міститься лінійний іон С34-. При їх гідролізі утворюється суміш метилацетилену і аллена.До металевих відносяться карбіди d-элементів з делокалізованим металевим зв'язком. Вони хімічно інертні, проявляють металеві властивості, володіють високою твердістю, жароміцністю, високими температурами плавлення.Ковалентні карбіди – з'єднання вуглецю з неметалами.Хімічні властивості кремнію Взаємодія з галогенами За звичайних умов кремній досить інертний, що пояснюється міцністю його кристалічної решітки, безпосередньо взаємодіє тільки з фтором, при цьому проявляє відновні властивості: Si + 2F2 = SiF4. З хлором реагує при нагріванні до 400–600  °С: Si + 2Cl2 = SiCl4.Взаємодія з киснем Подрібнений кремній при нагріванні до 400–600  °С реагує з киснем: Si + O2 = SiO2.Взаємодія з іншими неметалами При дуже високій температурі близько 2000  °С реагує з вуглецем: Si + C = SiC і бором: Si + 3B = B3Si. При 1000  °С реагує з азотом: 3Si + 2N2 = Si3N4. З воднем не взаємодіє.Взаємодія з галогеноводнями З фтороводнем реагує за звичайних умов: Si + 4HF = SiF4 + 2H2, з хлороводнем – при 300  °С, з бромоводнем – при 500  °С.Взаємодія з металами Окислювальні властивості для кремнію менш характерні, але вони виявляються в реакціях з металами, при цьому утворює силіциди: 2Ca + Si = Ca2Si.Взаємодія з кислотами Кремній стійкий до дії кислот, в кислому середовищі він покривається нерозчинною плівкою оксиду і пасивується. Кремній взаємодіє тільки з сумішшю плавикової і азотної кислот: 3Si + 4HNO3 + 18HF = 3H2[SiF6] + 4NO + 8H2O.Взаємодія з лугами Розчиняється в лугах, утворюючи силікат і водень: Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + H2.Силани Водневі з'єднання кремнію – силани SinH2n+2 – відносяться до групи кремнійводневих з'єднань, відомі силани з n = 14. Всі вони дуже отруйні речовини з неприємним запахом. Перші два – SiH4 і Si2H6– гази, Si3H8 і Si4H10 – рідини, останні – тверді речовини.Найбільш вивчено просте з'єднання SiH4 – силан. Молекула силана має будову тетраедра, довжина зв'язку Si – H рівна 0,109  нм.Багато силани на повітрі запалали і згорають з великим виділенням тепла: SiH4 + 2O2 = SiO2 + 2H2O.Силани – кислотні гідриди, активно взаємодіють з лугами: SiH4 + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 4H2.У нейтральному і кислому середовищі силани стійкі.Силан є сильним відновником: SiH4 + 2AgCl = SiH3Cl + HCl + 2Ag.При нагріванні він розкладається: SiH4 = Si + 2H2.Утворюються при дії на силіцид магнію соляною кислотою: Mg2Si + 4HCl = 2MgCl2 + SiH4.Силани хімічно менш стійкі, чим вуглеводні.Силіциди При заміщенні водню на метал в силані утворюються силіциди. Їх склад не підкоряється простим правилам валентності, а хімічний зв'язок змінюється від практично іонною до металевої.Силіциди лужних і лужньо-земельних металів характеризуються переважно іонним типом зв'язку, вони хімічно активні. Багато хто з них складається з катіонів металу і тетраедрів Si44-. Вони легко розкладаються водою з виділенням водню: Na2Si + 3H2O = Na2SiO3 + 3H2або розбавленими кислотами з виділенням силана: Ca2Si + 2H2SO4 = 2CaSO4 + SiH4.Багато силіцидів перехідних металів володіють металевою провідністю.У силіциди неметалів найчастіше реалізується ковалентний зв'язок. Серед таких силіцидів найбільше значення має карбід кремнію – карборунд SIC, що має структуру алмазу, він характеризується високою твердістю і температурою плавлення, а також високою хімічною стійкістю.Виходять силіциди сплавом простих речовин або відновленням суміші оксидів коксом в електропечах: 2Mg + Si = Mg2Si, 2MgO + SiO2 + 4C = Mg2Si + 4CO.^ Отримання (за допомогою вчителя складають опорний конспект) У лабораторіїВідновленням з оксиду магнієм або алюмінієм: SiO2 + 2Mg = Si + 2MgO; 3SiO2 + 4Al = 3Si + 2Al2O3.У промисловостіВідновленням з оксиду коксом в електричних печах: SiO2 + 2C = Si + 2CO.При такому процесі кремній досить сильно забруднений карбідами кремнію.Найбільш чистий кремній отримують відновленням тетрахлориду кремнію воднем при 1200  °С: SiCl4 + 2H2 = Si + 4HCl,або цинком: SiCl4 + 2Zn = Si + 2ZnCl2.Також чистий кремній виходить при термічному розкладанні силана: SiH4 = Si + 2H25. Закріплення знань:6.Домашнє завдання: Складіть кросворд на основі отриманих знань на уроці.^ 7.Підведення підсумків уроку.1. Самооцінювання учнів2. Оцінювання учителем роботи класу та окремих учнів3. Аргументація виставлених оцінок Головне управління освіти і науки Харківської обласної державної адміністрації Харківський обласний методичний центр професійно – технічної підготовки Вище професійно – технічне училище будівництва м. ХарківСамостійна робота з теми«Карбон і Силіцій»Тема уроку:«Хімічні властивості вуглецю і силіцію»Назва самостійної роботи: «Хімічні властивості вуглецю і силіцію»Урок № 28Теоретичні відомості^ Хімічні властивості вуглецю Взаємодія з фтором Вуглець володіє низькою реакційною здатністю, з галогенів реагує тільки з фтором: С + 2F2 = CF4.Взаємодія з киснем При нагріванні взаємодіє з киснем: 2С + О2 = 2СО, С + О2 = СО2, утворюючи оксиди СО і СО2. Взаємодія з іншими неметалами Реагує з сіркою: С + 2S = CS2. не взаємодіє з нітрогеном і фосфором. Реагує з воднем у присутності нікелевого каталізатора, утворюючи метан: C + 2H2 = CH4.Взаємодія з металами Здатний взаємодіяти з металами, утворюючи карбіди: Ca + 2C = CaC2.Взаємодія з водою При пропусканні водяної пари через розжарене вугілля утворюється оксид вуглецю (II) і водень: C + H2O = CO + H2.Відновні властивості Вуглець здатний відновлювати багато металів з їх оксидів: 2ZnO + C = 2Zn + CO2. Концентровані сульфатна і нітратна кислоти при нагріванні окисляють вуглець до оксиду вуглецю (IV): C + 2H2SO4 = CO2 + 2SO2 + 2H2O; C + 4HNO3 = CO2 + 4NO2 + 2H2O.Карбіди З'єднання вуглецю з металами називаються карбіди. Їх склад не підкоряється простим правилам валентності, а хімічний зв'язок змінюється від іонної і ковалентної до чисто металевою.За типом хімічного зв'язку карбіди діляться на ковалентні, іонні, або солетворні, і металеві.Іонні карбіди містять іони С4-, наприклад: карбід алюмінію Al3C4, карбід бериліяBe2C, формально вони є продуктами заміщення водню в метані на метал і називаються метанидами. При їх гідролізі утворюється метан.Деякі карбіди містять іони С22-, наприклад, карбід кальцію CaC2, вони формально є похідними ацетилену і називаються ацетиленідом. До них відносяться карбіди лужних і лужньо-земельних металів, при їх гідролізі утворюється ацетилен.У структурі карбідів літію Li4C3 і магнію Mg2C3 міститься лінійний іон С34-. При їх гідролізі утворюється суміш метилацетилену і аллена.До металевих відносяться карбіди d-элементів з делокалізованим металевим зв'язком. Вони хімічно інертні, проявляють металеві властивості, володіють високою твердістю, жароміцністю, високими температурами плавлення.Ковалентні карбіди – з'єднання вуглецю з неметалами.Хімічні властивості кремнію Взаємодія з галогенами За звичайних умов кремній досить інертний, що пояснюється міцністю його кристалічної решітки, безпосередньо взаємодіє тільки з фтором, при цьому проявляє відновні властивості: Si + 2F2 = SiF4. З хлором реагує при нагріванні до 400–600  °С: Si + 2Cl2 = SiCl4.Взаємодія з киснем Подрібнений кремній при нагріванні до 400–600  °С реагує з киснем: Si + O2 = SiO2.Взаємодія з іншими неметалами При дуже високій температурі близько 2000  °С реагує з вуглецем: Si + C = SiC і бором: Si + 3B = B3Si. При 1000  °С реагує з азотом: 3Si + 2N2 = Si3N4. З воднем не взаємодіє.Взаємодія з галогеноводнями З фтороводнем реагує за звичайних умов: Si + 4HF = SiF4 + 2H2, з хлороводнем – при 300  °С, з бромоводнем – при 500  °С.Взаємодія з металами Окислювальні властивості для кремнію менш характерні, але вони виявляються в реакціях з металами, при цьому утворює силіциди: 2Ca + Si = Ca2Si.Взаємодія з кислотами Кремній стійкий до дії кислот, в кислому середовищі він покривається нерозчинною плівкою оксиду і пасивується. Кремній взаємодіє тільки з сумішшю плавикової і азотної кислот: 3Si + 4HNO3 + 18HF = 3H2[SiF6] + 4NO + 8H2O.Взаємодія з лугами Розчиняється в лугах, утворюючи силікат і водень: Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + H2.Силани Водневі з'єднання кремнію – силани SinH2n+2 – відносяться до групи кремнійводневих з'єднань, відомі силани з n = 14. Всі вони дуже отруйні речовини з неприємним запахом. Перші два – SiH4 і Si2H6– гази, Si3H8 і Si4H10 – рідини, останні – тверді речовини.Найбільш вивчено просте з'єднання SiH4 – силан. Молекула силана має будову тетраедра, довжина зв'язку Si – H рівна 0,109  нм.Багато силани на повітрі запалали і згорають з великим виділенням тепла: SiH4 + 2O2 = SiO2 + 2H2O.Силани – кислотні гідриди, активно взаємодіють з лугами: SiH4 + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 4H2.У нейтральному і кислому середовищі силани стійкі.Силан є сильним відновником: SiH4 + 2AgCl = SiH3Cl + HCl + 2Ag.При нагріванні він розкладається: SiH4 = Si + 2H2.Утворюються при дії на силіцид магнію соляною кислотою: Mg2Si + 4HCl = 2MgCl2 + SiH4.Силани хімічно менш стійкі, чим вуглеводні.Силіциди При заміщенні водню на метал в силані утворюються силіциди. Їх склад не підкоряється простим правилам валентності, а хімічний зв'язок змінюється від практично іонною до металевої.Силіциди лужних і лужньо-земельних металів характеризуються переважно іонним типом зв'язку, вони хімічно активні. Багато хто з них складається з катіонів металу і тетраедрів Si44-. Вони легко розкладаються водою з виділенням водню: Na2Si + 3H2O = Na2SiO3 + 3H2або розбавленими кислотами з виділенням силана: Ca2Si + 2H2SO4 = 2CaSO4 + SiH4.Багато силіцидів перехідних металів володіють металевою провідністю.У силіциди неметалів найчастіше реалізується ковалентний зв'язок. Серед таких силіцидів найбільше значення має карбід кремнію – карборунд SIC, що має структуру алмазу, він характеризується високою твердістю і температурою плавлення, а також високою хімічною стійкістю.Виходять силіциди сплавом простих речовин або відновленням суміші оксидів коксом в електропечах: 2Mg + Si = Mg2Si, 2MgO + SiO2 + 4C = Mg2Si + 4CO.Урок №28Самостійна робота За матеріалами « Теоретичні відомості» скласти таблицю: Взаємодія Карбону Силіцію з галогенами з киснем з неметалами з металами з водою оксидами металів з галогеноводнями з кислотами з лугами № уроку29^ Тема: Загальні відомості про неметали та їх сполукиТема уроку: Оксиди карбону (II) і карбону (ІУ), Оксид силіцію (IV). їхні властивості, застосування. Поняття про парниковий ефектМета: вивчити будову, властивості, та застосування оксидів карбону і силіцію. Розкрити значення оксиду карбону(ІІ), як відновника і палива, показати отруйність угарного газу. Дати уявлення про значення в житті людини і рослин оксиду карбону (ІV). Розглянути питання про забруднення оточуючого середовища (парниковий ефект).^ Тип уроку:. комбінованийОбладнання і матеріали: Періодична система хімічних елементів Д.І.Менделєєва, зразки мінералів: .колекція: «Мінеральні та гірські породи», «Вапняки»^ Базові поняття і терміни: оксиди, тепловий ефект реакції, кислотні властивості, окисник, відновникСтруктура уроку: 1.Організаційний етап. 2.Підготовка до основного етапу занять (мотивація). 3.Актуалізація опорних знань. 4.Вивчення нового матеріалу 5.Закріплення знань . 6.Домашнє завдання. 7.Підведення підсумків урокуХід уроку1.Організаційний етап - Перевірка облікового складу учнів - Перевірка готовності групи до уроку - Запис дати, теми, плану уроку.^ 2.Підготовка до основного етапу занять (мотивація).Один із учнів виступає з цікавими повідомленнями: • За один сонячний день 1га лісу поглинає 220 – 280 кг CO2 . Дереваочищують від вуглекислого газу 45 м3 приземного шару.• В атмосфері Венери міститься 90 % CO2 , тому на цій планеті дужевиражений „парниковий ефект”• ГДК ( СО) = 20 мг/м3.На основі цих повідомлень обговорюється важлива проблемаКарпатських лісів – найбільшого багатства нашої країни. Давайте більш детально розглянемо які сполуки з оксигеном утворюють карбон і силіцій і з’ясуємо поняття «парниковий ефект».^ 3.Актуалізація опорних знань: 1. Перевірка кросвордів. Визначається найкращій кросворд. 2. 2-3 учня виконують тестову роботу:Тест Виберіть правильну відповідь1. Оксиди металів можуть бути:а) кислотними і основнимиб) основними і несолеутворюючимив) ) кислотними і несолеутворюючими 1б 2. Встановіть відповідність. Характер властивості оксиду Речовина 1. кислотний 1. карбону(ІІ)оксид 2. основний 2.карбону(IV)оксид 3. несолеутворюючій 3.силіцію(IV)оксид 4. амфотерний 1б 3. Виберіть правильну відповідьКислотні оксиди реагують:а) кислотамиб) лугамив) солямиг) основними оксидамид) водоюе) кислотними оксидами 1б 4. Виберіть правильну відповідьСкорочене іонне рівняння реакції силіцій (IV)оксиду або карбон (IV) оксиду з розчином лугу має вигляд а) RO2 + 2OH- = RO32- + H2OБ) RO2 + 2 Na+ + 2OH- =Na 2RO3 + H2Oв) RO2 + 2OH- = RO32-+ 2Н+ 2б 5. Виберіть правильну відповідьВ окисно – відновних реакціях оксид карбону (IV)може виявляти властивості а)окисникаб) відновникав) окисника і відновника 2б 6. Виберіть правильну відповідьВ окисно – відновних реакціях оксид карбону (ІІ)може виявляти властивості а)окисникаб) відновникав) окисника і відновника 2б 4.Вивчення нового матеріалу (учні складають опорний конспект за схемою наданою в додатку. «Порівняльна характеристика оксидів карбону і силіцію» СО СО2