Цели и задачи: Показать роль и значение кремния в жизни человека, сформировать представление о силикатной промышленности, о производстве керамики, стекла, цемента. Показать применение соединений кремния для нужд человечества.
Оборудование: компьютер, проектор, экран, карта России, минералы.
План урока
- Организационные моменты.
- Сценка – диалог “Исчезновение элемента”.
- Проверка домашнего задания.
- Фронтальный опрос.
- Химические превращения кремния (работа учащихся по заданию, работа у доски).
- Изложение нового материала. Практическое задание учащимся (в течении урока выполнить рисунки о пользе и вреде силикатной промышленности). Работа у карты России (рассказ о песчаниках и дюнах). История силикатной промышленности. М.В.Ломоносов о производстве стекла в поэме “О пользе “стекла”
- Презентация “Силикатная промышленность. Применение кремния и его соединений”
- Рассмотрение выполненных рисунков.
- Выводы.
- Подведение итогов урока. Выставление отметок. Домашнее задание.
Ход урока.
1. Организационный момент – 1-2мин.
2. Проверка домашнего задания.
3. Сценка “Исчезновение элемента” – 5мин.
Володе очень не хотелось готовиться к уроку химии.
– Опять читать, учить. Обойдусь, одним элементом больше, одним элементом меньше… Хоть бы совсем он пропал на Земле, – в сердцах подумал, зевая, Володя, – но чудес не бывает…
– Почему ты так думаешь, любезный Волька, что чудеса невозможны, -вдруг он услышал проникновенный голос.
– Кто вы? – с удивлением и внутренним страхом спросил Вовка.
– Я – простой волшебник по имени Хоттабыч, слыхал обо мне?
– Да, конечно, есть такая книжка и кинофильм старый, но это все фантастика, правда, прикольная.
– Я никого колоть не собираюсь, только прихожу на помощь к ученикам. Которые меня зовут в трудную минуту,– ответил старик.
– А разве я вас звал?
– Конечно, кто просил уничтожить ненавистный тебе химический элемент с лица Земли, чтобы меньше уроков задавали по химии?
– Да, я только подумал об этом, и не кого не звал, ответил Володя.
-Одной твоей мысли было достаточно, чтобы придти тебе на помощь. Н у что? Пора его уничтожать?
– Постой, Хоттабыч, не торопись, дай подумать.
Да что тут думать!– нетерпеливо заворчал старик. – Сейчас выдерну волосок из бороды, прочту волшебное заклинание “трах-тиби-дох-тох-тох” и готово!
– Подожди, Хоттабыч, давай попробуем представить модель последствий его уничтожения. Надо ввести в программу компьютерные данные об этом элементе.
– Ты же не хотел учить, а теперь лезешь в книгу, ищещь какие-то данные… И вообще, что такое компьютерная программа? – не на шутку удивился старик.
Дорогой Хоттабыч, как ты бездарно отстал со своими бородатыми чудесами от современной науки и техники!
Вот, посмотри, это компьютер, который позволит нам очень быстро просчитать и спрогнозировать варианты любого события.
– Как интересно! Это просто фантастика! – воскликнул волшебник.
– Итак, вводим данные об этом элементе:
- его 26% в природе, бытия;
- по распространению в земной коре занимает 2-е место;
- образует оксиды с валентностью (IV);
- его оксиды являются основной частью песка и глины;
- в виде кристаллов входит в состав горных пород;
- образует бесцветные кристаллы кварца и горного хрусталя;
- на его основе создано промышленное производство керамики, стекла, цемента…
Прогноз готов!
Хоттабыч, мы с тобой чуть не совершили преступление против всего человечества!
– Что-то случилось, мой юный друг?
– Да хорошо, что ничего не случилось!
А теперь представь себе, какая вырисовывается ситуация при исчезновении этого элемента.
Встает человек утром с постели, подходит к зеркалу, а вместо него – пустая рамка, ищет очки, а от них лишь одна оправа; вдруг он ощущает порывы ветра, так как в доме нет ни одного окна; от ужаса человек хочет выпить глоток воды, но он не может найти ни одной чашки, стакана – вообще нет в доме ни одной посуды – все бесследно исчезло! И это только начало ужаса…
Далее треск, грохот – рушатся потолок, стены, они летят и рассыпаются, превращаясь в пыль и песок… Параллельно с этим выделяется огромное количество кислорода, которое меняет состав воздуха, то есть земной атмосферы!
А самое страшное, что впоследствии почти целиком исчезает земная кора, испаряются океаны и не существует больше жизнь на Земле…
– О мудрый из мудрейших, мой дорогой друг, как ты смог такое узнать?
– Да, Хоттабыч, нельзя, оказывается, без знаний чего-либо или неоправданно отрицать, даже в своих фантазиях, даже мысленно! Все в нашем мире взаимосвязано и исчезновение химических элементов может привести к катастрофическим последствиям. В этом мы с тобой только что убедились сами!
А если заглянем в прошлое, то увидим, что этому элементу человечество обязано развитием цивилизации с самых первых ее шагов.
Представь, сидят в пещере два первобытных человека, им холодно, они не смогли сохранить огонь после удара молнии… Как быть? Один из них берет два камня и бьет ими друг о друга, сыплются искры, начинает тлеть сухой мох, вспыхивает спасительный огонь! Другой соплеменник привязывает к палке камень и идет на охоту, а затем на костре они приготовят себе пищу…
– Дорогой Волька, после общения с тобой я могу сказать, что твой характер, несмотря на небольшую лень, мне напоминает свойства этого элемента. Ты не поддался моим уговорам уничтожить этот элемент, а решил твердо убедиться в последствиях, которые могут произойти при его исчезновении. Молодец!
Володя проснулся и решил, все-таки химия – это наука, значением которой не стоит пренебрегать, а чтобы не снились кошмары, надо готовиться к каждому уроку.
4. Проверка домашнего задания –
2 мин.5. Фронтальный опрос:
Зная химические свойства кремния и его соединений осуществить химические превращения (работа у доски двух учеников по заранее заданным цепочкам превращений). Остальные ученики работают в тетрадях.
SiO2 —>Si—>Mg2Si—>SiH4
SiO2 —>K2SiO3—>H2SiO3
Проверку выполнения задания осуществляют два сильных ученика, остальные сверяют свои работы с реакциями уравнений, записанных на доске.
6. Изложение нового материала:
С химическими свойствами кремния и его соединений Вы справились. Тема сегодняшнего урока, “Применение кремния и его соединений”. Нам необходимо понять значение кремния и его соединений в жизни человека, познакомиться с силикатной промышленностью, производством керамики, стекла, цемента их применением,
Основным источником силикатной промышленности является кремнезём. Посмотрите на карту. Сможете определить, где больше всего материала для силикатной промышленности.
Информацию о кремнезёме даёт ученик (опережающее задание). Работа у карты России (рассказ о песчаниках, дюнах).
Учитель: “А может ли наличие кремнезема в местности определить название этой местности? Вспомните, где мы живем? (Кременки)”
Силикатная промышленность занимается переработкой природных соединений кремния, Это производство стекла, цемента, керамики. О стекле известно много и очень давно.
Стекло воспевали многие писатели и поэты. И пожалуй, одним первых о нем написал восторженные строки М.В.Ломоносов:
“Пою перед тобой в восторге похвалу
не камням дорогим, ни злату, но Стеклу”
Рассказ ученицы о поэме М.В.Ломоносова “Письмо о пользе стекла”
В “Письме о пользе стекла” (1752г.) он в поэтической форме рассказывает о рождении и свойствах стекла. Только человек, сыгравший выдающуюся роль в развитии стеклоделия мог подняться до подлинного синтеза науки и искусства.
Стекло научились получать ещё в древние времена из кремнийсодержащих горных пород, входящих в состав земной коры. Возникновение стеклоделия связано с развитием гончарного производства, но его технология мало изменилась с тех времен. Для получение стекла сырьё – чистый кварцевый песок, сода и известняк – необходимо расплавить при высокой температуре (около 1500 С), М.В.Ломоносов описывает этот процесс следующим образом:
“Стекло им рождено; огонь его родитель.
С натурой некогда он произвесть хотя
Достойное себя и оныя дитя,
Во мрачной глубине, под тягостью земною,
Где вечно он живет и борется с водою,
Все силы собрал вдруг и хляби затворил,
В которы океан на брань к нему входил;
Напрягся мышцами и рамена подвинул
И тяготу земли превыше облак вскинул.
…Довольна чадом мать, доволен им отец
Прогнали долгу ночь и жар свой погасили
И солнцу ясному рождение открыли.
Но что ж, от недр земных родясь произошло?
Любезное дитя прекрасное стекло”
Но силикатная промышленность очень большая отрасль и изделия ее разнообразны.
7.
Ученица проводит презентацию “Силикатная промышленность. Применение кремния и его соединений”.
8.
Показываю рисунки выполненные учениками в течении урока. Что они хотели сказать своими рисунками (ответы учащихся).
9. Выводы
Польза силикатной промышленности очевидна, но любое химическое производство не может иметь только одну, положительную сторону, но и отрицательную. Соединения кремния сильнейшие загрязнители среды обитания живых организмов. Силикоз, как следствие повышенной концентрации кремнезема в воздухе. Вред от силикатного производства необходимо сводить к минимуму. Эту задачу в будущем решать Вам.