Общая характеристика химических элементов IVА-группы. Углерод и кремний и их соединения (продолжение)

1. Общая характеристика химических элементов IVА-группы. Углерод и кремний и их соединения» (продолжение)

Общая
характеристика
химических
элементов IVАгруппы.
Углерод и кремний
и их соединения»
(продолжение)

2. АКТУАЛИЗАЦИЯ

АКТУАЛИЗАЦИ
Я
1. Какие элементы входят в IVАгруппу?
2. Как изменяются металлические
свойства в группе сверху вниз?

3. АКТУАЛИЗАЦИЯ

АКТУАЛИЗАЦИ
Я
1. Какие элементы входят в IVАгруппу?
– C, Si, Ge, Sn, Pb
2. Как изменяются металлические
свойства в группе сверху вниз?

4. АКТУАЛИЗАЦИЯ

АКТУАЛИЗАЦИ
Я
1. Какие элементы входят в IVАгруппу?
– C, Si, Ge, Sn, Pb
2. Как изменяются металлические
свойства в группе сверху вниз?
– Усиливаются

5.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕМЕНТОВ IVАГРУППЫ
ПАРАМЕТР
Положение в ПСХЭ
Электронная
конфигурация
Степени окисления
ХАРАКТЕРИСТИКА

6.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕМЕНТОВ IVАГРУППЫ
ПАРАМЕТР
ХАРАКТЕРИСТИКА
Положение в ПСХЭ
4-я группа, главная подгруппа (А)
Электронная
конфигурация
Степени окисления

7.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕМЕНТОВ IVАГРУППЫ
ПАРАМЕТР
ХАРАКТЕРИСТИКА
Положение в ПСХЭ
4-я группа, главная подгруппа (А)
Электронная
конфигурация
..ns²np² (4 электрона на внешнем уровне)
Степени окисления

8.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕМЕНТОВ IVАГРУППЫ
ПАРАМЕТР
ХАРАКТЕРИСТИКА
Положение в ПСХЭ
4-я группа, главная подгруппа (А)
Электронная
конфигурация
..ns²np² (4 электрона на внешнем уровне)
Степени окисления
+4 (основная), +2, -4 (для C, Si редко)

9. КРЕМНИЙ КАК ПРОСТОЕ ВЕЩЕСТВО

Кристаллический
кремний
Аморфный
кремний
Твердый, темно-серого цвета,
обладающий стальным блеском,
полупроводник.
Обладает тепло- и
электропроводностью.
Структура подобна алмазу, но боле
слабая связь
Порошок бурого цвета, не
имеет определенной Tплав.
На воздухе покрыт прочной
оксидной пленкой,
тугоплавок, слабо проводит
электрический ток.
Не реагирует с водой.

10.

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ
восстановление Si​​O2 углём (промышленное получение
Si):
Si​​O2 + 2C → Si + 2CO↑ (при нагревании ~ 1800°C)
восстановление SiCl₄ цинком (лабораторное
получение Si):
SiCl₄ + 2Zn → Si + 2ZnCl₂ (при нагревании)

11.

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ
Разложение силана:
SiH₄ →​ Si + 2H₂↑ (при нагревании)
восстановление SiO₂ магнием:
SiO₂ + 2Mg →Si + 2MgO (при нагревании)

12.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
взаимодействие с простыми веществами:
С Si + O2 → SiO2 (при нагревании)
Si + 2F2 → SiF4↑ (реагирует при комнатной температуре)
Si + 2Cl2 → SiCl4 (при нагревании)
Si + C → SiCар (при нагревании)
Si + 2Mg → ​Mg2​Si (при нагревании, Ме – активные)
(силицид магния)

13.

ХИМИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА
реакция со щелочами:
Si + 2NaOH + H2​O → Na2​SiO3 ​+ 2H2​↑ (при нагревании)
Кремний реагирует с растворами щелочей с выделением водорода
— это отличает его от многих неметаллов.
Не реагирует: с водой, кислотам

14. ОКСИДЫ КРЕМНИЯ

ОКСИД
КРЕМНИЯ (II)
ОКСИД
КРЕМНИЯ (IV)
смолоподобное аморфное
вещество, при обычных условиях
устойчиво к действию кислорода
твёрдое,
очень тугоплавкое
кристаллическое вещество,
нерастворимое в воде
и не вступающее с ней
во взаимодействие

15.

ПРИРОДНЫЕ ФОРМЫ SiO₂
АГАТ
ЯШМА
КВАРЦ
АМЕТИСТ
ПЕСОК

16.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
реакция со щелочами (при сплавлении):
SiO2​ + 2NaOH → ​Na2​SiO3 ​+ H2​O (при нагревании) O
реакция с основными оксидами (при сплавлении):
SiO2 + CaO → ​CaSiO3 (при нагревании)
с водой не реагирует (в отличие от CO₂)!

17.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
реакция с плавиковой кислотой:
SiO2​ + 4HF → SiF4​↑ + 2H2​O
SiO2​ + 6HF → H2​[SiF6​] + 2H2​O (избыток кислоты)
(гексафторкремниевая кислота)

18.

КАЧЕСТВЕННАЯ РЕАКЦИЯ НА
СИЛИКАТ-ИОН
​SiO3²
¯ + H ​SiO ​↓
Na SiO ​+ 2HCl → 2NaCl
2
3
2
3 (белый осадок)
(молекулярное уравнение реакции) O
SiO3²¯+2H⁺→H2​SiO3​↓
(ионное уравнение реакции)
При действии сильной кислоты на раствор силиката выпадает белый студенистый
осадок кремниевой кислоты, который не растворяется в избытке кислоты.

19.

ЗАДАНИЯ
Задание 1. Решите уравнения реакций, расставьте коэффициенты методом
электронного баланса:
Si + O₂ →​
Si + F₂ →
Si + Mg →​
Si + NaOH + H₂O →
SiO₂ + H₂O →
SiO₂ + NaOH →
SiO₂ + CaO →
SiO₂ + HF →
Na₂SiO₃ + HCl →
SiO₂ + C →​

20.

РЕШЕНИЕ

21.

ОТВЕТЫ
Задание 1. Решите уравнения реакций, расставьте коэффициенты методом
электронного баланса:
Si + O₂ →​ SiO₂ (при нагревании)
Si + 2F₂ → SiF₄
Si + 2Mg →​ Mg₂Si (при нагревании)
Si + 2NaOH + H₂O →Na₂SiO₃ + 2H₂↑ (при нагревании)
SiO₂ + H₂O ↛
SiO₂ + 2NaOH →Na₂SiO₃ + H₂O (при нагревании)
SiO₂ + CaO →CaSiO₃ (при нагревании)
SiO₂ + 4HF → SiF₄↑ + 2H₂O
Na₂SiO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂SiO₃↓
SiO₂ + 2C →​ Si + 2CO↑ (при нагревании)

22.

Д/З
Задание 1. Решите уравнения реакций, расставьте коэффициенты методом
электронного баланса:
Si + Cl₂ →
Si + C →
SiO₂ + KOH →
SiO₂ + MgO →
K₂SiO₃ + H₂SO₄ →
Si + H₂O ↛
SiO₂ + HNO₃ ↛
Mg₂Si + HCl →
SiH₄ + O₂ →
Na₂SiO₃ + CO₂ + H₂O →

23.

ОТВЕТЫ
Задание 1. Решите уравнения реакций, расставьте коэффициенты методом
электронного баланса:
Si + 2Cl₂ →​ SiCl₄ (при нагревании)
Si + C →​ SiC (при нагревании)
SiO₂ + 2KOH → K₂SiO₃ + H₂O (при нагревании)
SiO₂ + MgO →​ MgSiO₃ (при нагревании)
K₂SiO₃ + H₂SO₄ → K₂SO₄ + H₂SiO₃↓
Si + H₂O ↛
SiO₂ + HNO₃ ↛ (не реагирует, SiO₂ инертен к кислотам, кроме HF)
Mg₂Si + 4HCl → 2MgCl₂ + SiH₄↑
SiH₄ + 2O₂ → SiO₂ + 2H₂O
Na₂SiO₃ + CO₂ + H₂O → Na₂CO₃ + H₂SiO₃↓ (угольная кислота
сильнее кремниевой)

24.

РЕФЛЕКСИЯ
Сегодня на уроке….
Узнал(а)
новое…
Было
интересно…
Научился(ась)
…
Хочу узнать…
Вызвало
затруднения…