Оксиды углерода и кремния

Оксиды углерода и кремния
Цели урока:
Образовательная – создать условия для осознания и осмысления блока
новой учебной и закрепления уже имеющейся информации об оксидах
углерода и кремния; применения знаний в знакомой и новой учебной
ситуациях, проверки уровня усвоения системы знаний и умений по теме.
Развивающая – развивать представления о несолеобразующих и кислотных
оксидах на примере оксидов углерода и кремния; развивать умения
проводить исследования и делать выводы на основе демонстрационных
материалов и химических опытов.
Воспитательная – показать экологические проблемы, связанные с
неполным сгоранием топлива, обсудить физиологическое действие
угарного газа.
Оборудование и реактивы: тестовые задания, прибор для сбора газов,
мраморная крошка, соляная кислота, штатив с пробирками, известковая
вода, песок.
Тип урока: комбинированный.
Ход урока
1. Организационный момент
На прошлом уроке мы давали общую характеристику подгруппы
углерода и познакомились подробно с наиболее распространенными в
природе химическими элементами углеродом и кремнием и с простыми
веществами, которые они образуют.
2. Повторительно-обучающая работа по пройденному материалу
Всему классу предлагается тестовая работа по теме «Углерод и кремний».
Тесты в распечатанном виде раздаются каждому.
1 вариант:
1. Какую степень окисления не могут проявлять ни углерод, ни
кремний:
а) – 4;
б) + 6;
в) – 1;
г) + 4.
2. Аллотропными модификациями углерода являются: 1) кокс, 2)
карбин, 3) сажа, 4) алмаз, 5) графит, 6) активированный уголь.
а) 1, 2, 4, 5;
б) 2, 4;
в) 2, 4, 5;
в) 4, 5, 6.
3. Природное соединение углерода кальцит имеет формулу:
а) Na2CO3;
б) Na2SO4;
в) CaCO3;
г) CaC2.
4. Соединение кремния с углеродом носит название:
а) карборунд;
б) карбонат;
в) силан;
г) карбид.
5. Вещества, которые получаются при взаимодействии углерода с
металлами, называются:
а) фуллерены;
б) карбонаты;
в) силициды;
г) карбиды.
6. Углерод является окислителем в реакции с:
а) кислородом;
б) оксидом железа (II);
в) магнием;
г) фтором.
7. Углерод проявляет восстановительные свойства в реакции.
а) Са + 2С = СаС2;
б) С+ 2FeO = Fe + CO;
в) CO2 + Li2O = Li2CO3;
г) 4Al + 3C = Al4C3.
8. Вещество Х в уравнении реакции: С + Н2SO4 (конц.) = SO2 + X +H2O
а) CO;
б) СS2;
в) CН4;
г) CО2.
9. Сумма коэффициентов в уравнении реакции восстановления железа
из его оксида Fe2O3 углеродом равна:
а) 10;
б) 8;
в) 12;
г) 14.
10.Укажите ряд формул веществ, которые взаимодействуют с
кремнием:
а) Мg, O2, Н2;
б) H2O, F2, O2;
в) HF, O2, Mg;
г) H2, S, Na2CO3.
2 вариант:
1. Электронная конфигурация внешнего электронного слоя атома
углерода:
а) 3s23p2;
б) 2s22p3;
в) 2s22p2;
г) 2s12p2.
2. Молекулярную кристаллическую решётку имеет вещество:
а) графит;
б) алмаз;
в) кремний;
г) фуллерен.
3. Структурной единицей кремнезёма является:
а) Н2SiO3;
б) Na2SiO3;
в) CaSiO3;
г) SiO2.
4. Соединение кремния с водородом носит название:
а) карборунд;
б) карбонат;
в) силан;
г) карбид.
5. Вещества, которые получаются при взаимодействии кремния с
металлами, называются:
а) силикаты;
б) карбонаты;
в) силициды;
г) карбиды.
6. Кремний является восстановителем в реакции с:
а) углеродом;
б) кальцием;
в) магнием;
г) нет правильного ответа.
7. 4. Углерод является окислителем в реакции.
а) Са + 2С = СаС2;
б) СО2+ ВаO = ВаCO3;
в) CO2 + Li2O = Li2CO3;
г) Н2О + С = СО + Н2.
8. Вещество Х в уравнении реакции: СaС2 + H2O = X + C2H2
а) Ca;
б) Ca(OH)2;
в) CaCO3;
г) CaO.
9. Сумма коэффициентов в уравнении: С + НNO3 (конц.) = NO2 + CO2 +
H2O
а) 10;
б) 8;
в) 12;
г) 14.
10.Укажите ряд формул веществ, которые взаимодействуют с
углеродом:
а) Ca, O2, Н2O;
б) Ca(OH)2, F2, O2;
в)FeO, H2SO4(конц.), CO2;
г) CaO, S, Na2CO3.
Ответы на тестовые задания записаны на обратной стороне доски.
Учащиеся проводят самопроверку.
Ответы: 1 вариант: 1б, 2в, 3в, 4а, 5г, 6в, 7б, 8г, 9в, 10в.
2 вариант: 1в, 2г, 3г, 4в, 5в, 6а, 7а, 8б, 9в, 10а.
Проводим анализ ошибок. Комментарии с использование записей
уравнений реакции на доске учениками.
3. Работа по осмыслению и усвоению новых знаний
Записывается тема урока, озвучиваются задачи урока: необходимо в
течении урока определить особенности строения, свойств и применения
оксидов углерода и кремния.
План изложения:
а) Строение и физические свойства оксидов углерода и кремния.
Проводим обсуждение. Учитель задаёт вопрос: «Какие степени окисления
будут проявлять углерод и кремний в соединениях с кислородом и
почему?». Идет обсуждение. Каждый ученик записывает в тетрадь
формулы соответствующих бинарных веществ и называет их. Учитель
показывает образцы этих веществ (колбу, заполненную углекислым газом
и ёмкость с речным песком).
Все учащиеся заполняют таблицу. Ученики могут использовать для этого
учебник §56 “Оксиды углерода и кремния”.
ПРИЗНАКИ
СРАВНЕНИЯ
Формула
Тривиальное
название
Вид химической
связи
Структурная
формула
Углерода (II)
ОКСИДЫ
Углерода (IV)
Кремния (IV)
Кристаллическая
решетка
Агрегатное
состояние
Цвет
Растворимость в
воде
Действие на
организм человека
Разбирается строение монооксида углерода (в сравнении с азотом).
Заполнение таблицы ребята проводят в парах. Затем идёт обсуждение в
классе. Заполняется единый вариант (лучше на доске).
б) Получение оксидов углерода:
Угарный газ образуется при неполном сгорании угля:
2С + О2 = 2СО
Углекислый газ образуется при дыхании живых организмов и гниении их
остатков. Получается при сжигании различных органических веществ:
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
В промышленности углекислый газ получают при прокаливании
известняка:
СaCO3 = CaO + CO2
В лаборатории СО2 получают действием соляной (HCl) или азотной
(HNO3) кислот на мрамор (CaCO3).
Опыт №1. Получение углекислого газа и изучение его свойств.
Учащиеся выполняют опыт по парам. Ученик выходит к доске и
записывает уравнения реакции, а остальные сверяются:
СaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O.
в) Химические свойства оксидов углерода и кремния:
СО – угарный газ. Несолеобразующий оксид, т.е. не взаимодействует ни с
кислотами, ни с основаниями. СО может проявлять восстановительные
свойства, взаимодействуя с окислителем – кислородом, галогеном,
оксидами металлов (восстанавливая их, металлы, из оксидов):
СО – восстановитель, О2 - окислитель
(фосген), СО – восстановитель, Cl2 – окислитель
Fe2O3 – окислитель, СО – восстановитель
Дополнительно можно задать вопросы: «Как предотвратить попадание
угарного газа в помещение? Где в помещении будет накапливаться
угарный газ?» Чтобы ответить на эти вопросы, дети должны вспомнить не
только свойства этого газа, но и другую информации (например, молярную
массу воздуха).
СО2 – углекислый газ. Кислотный солеобразующий оксид. Поэтому
взаимодействует с основаниями и основными оксидами, с водой.
Опыт №2. Пропустить образующийся углекислый газ через прозрачный
раствор известковой воды – известковая вода мутнеет – это способ
распознавания углекислого газа.
СO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 ↓ + H2O.
СО2 не горит. Однако в его атмосфере могут сгорать некоторые активные
металлы:
2Mg + CO2 = 2MgO + C.
SiO2 – оксид кремния (IV).Кислотный солеобразующий оксид.
Взаимодействует с основаниями и основными оксидами, однако с водой не
взаимодействует.
SiO2 + 2KOH = K2SiO3 + H2O.
SiO2 + BaO = BaSiO3.
4. Закрепление и выработка практических умений и навыков
Выполняем задания, записанные на доске. Учащиеся по очереди выходят к
доске и выполняют задания:
Задание 1: закончите уравнения химических реакций. Определите
окислитель и восстановитель:
СO + O2 =
Na2CO3 + HCl =
FeO + CO =
Cr2O3 + CO =
CO + Cl2 =
CaCO3 =
SiO2 + NaOH =
CH4 + O2 =
Задание 2: С какими из нижеперечисленных веществ реагирует оксид
углерода (IV):
O2, KOH, BaO, SO2, H2SO4, Mg, H2O, C, NaCl.
5. Домашнее задание
§56, Задача №5, стр.255.
1 вариант:
1. Какую степень окисления не могут проявлять ни углерод, ни кремний:
а) – 4;
б) + 6;
в) – 1;
г) + 4.
2. Аллотропными модификациями углерода являются: 1) кокс, 2) карбин, 3) сажа,
4) алмаз, 5) графит, 6) активированный уголь.
а) 1, 2, 4, 5;
б) 2, 4;
в) 2, 4, 5;
в) 4, 5, 6.
3. Природное соединение углерода кальцит имеет формулу:
а) Na2CO3;
б) Na2SO4;
в) CaCO3;
г) CaC2.
4. Соединение кремния с углеродом носит название:
а) карборунд;
б) карбонат;
в) силан;
г) карбид.
5. Вещества, которые получаются при взаимодействии углерода с металлами,
называются:
а) фуллерены;
б) карбонаты;
в) силициды;
г) карбиды.
6. Углерод является окислителем в реакции с:
а) кислородом;
б) оксидом железа (II);
в) магнием;
г) фтором.
7. Углерод проявляет восстановительные свойства в реакции.
а) Са + 2С = СаС2;
б) С+ 2FeO = Fe + CO;
в) CO2 + Li2O = Li2CO3;
г) 4Al + 3C = Al4C3.
8. Вещество Х в уравнении реакции: С + Н2SO4 (конц.) = SO2 + X +H2O
а) CO;
б) СS2;
в) CН4;
г) CО2.
9. Сумма коэффициентов в уравнении реакции восстановления железа из его
оксида Fe2O3 углеродом равна:
а) 10;
б) 8;
в) 12;
г) 14.
10. Укажите ряд формул веществ, которые взаимодействуют с кремнием:
а) Мg, O2, Н2;
б) H2O, F2, O2;
в) HF, O2, Mg;
г) H2, S, Na2CO3.
2 вариант:
1. Электронная конфигурация внешнего электронного слоя атома углерода:
а) 3s23p2;
б) 2s22p3;
в) 2s22p2;
г) 2s12p2.
2. Молекулярную кристаллическую решётку имеет вещество:
а) графит;
б) алмаз;
в) кремний;
г) фуллерен.
3. Структурной единицей кремнезёма является:
а) Н2SiO3;
б) Na2SiO3;
в) CaSiO3;
г) SiO2.
4. Соединение кремния с водородом носит название:
а) карборунд;
б) карбонат;
в) силан;
г) карбид.
5. Вещества, которые получаются при взаимодействии кремния с металлами,
называются:
а) силикаты;
б) карбонаты;
в) силициды;
г) карбиды.
6. Кремний является восстановителем в реакции с:
а) углеродом;
б) кальцием;
в) магнием;
г) нет правильного ответа.
7. 4. Углерод является окислителем в реакции.
а) Са + 2С = СаС2;
б) СО2+ ВаO = ВаCO3;
в) CO2 + Li2O = Li2CO3;
г) Н2О + С = СО + Н2.
8. Вещество Х в уравнении реакции: СaС2 + H2O = X + C2H2
а) Ca;
б) Ca(OH)2;
в) CaCO3;
г) CaO.
9. Сумма коэффициентов в уравнении: С + НNO3 (конц.) = NO2 + CO2 + H2O
а) 10;
б) 8;
в) 12;
г) 14.
10. Укажите ряд формул веществ, которые взаимодействуют с углеродом:
а) Ca, O2, Н2O;
б) Ca(OH)2, F2, O2;
в)FeO, H2SO4(конц.), CO2;
г) CaO, S, Na2CO3.
Строение и физические свойства оксидов углерода и кремния
ПРИЗНАКИ
СРАВНЕНИЯ
Формула
Углерода (II)
ОКСИДЫ
Углерода (IV)
Кремния (IV)
Тривиальное
название
Вид химической
связи
Структурная
формула
Кристаллическая
решетка
Агрегатное
состояние
Цвет
Растворимость в
воде
Действие на
организм человека
Строение и физические свойства оксидов углерода и кремния
ПРИЗНАКИ
СРАВНЕНИЯ
Формула
Тривиальное
название
Вид химической
связи
Структурная
формула
Кристаллическая
решетка
Агрегатное
состояние
Цвет
Растворимость в
воде
Действие на
организм человека
Углерода (II)
ОКСИДЫ
Углерода (IV)
Кремния (IV)
Бланк ответов _______________________________
№
1
Вариант
ответа
2
3
4
5
6
7
8
9
10
7
8
9
10
7
8
9
10
7
8
9
10
7
8
9
10
7
8
9
10
7
8
9
10
Бланк ответов _______________________________
№
1
Вариант
ответа
2
3
4
5
6
Бланк ответов _______________________________
№
1
Вариант
ответа
2
3
4
5
6
Бланк ответов _______________________________
№
1
Вариант
ответа
2
3
4
5
6
Бланк ответов _______________________________
№
1
Вариант
ответа
2
3
4
5
6
Бланк ответов _______________________________
№
1
Вариант
ответа
2
3
4
5
6
Бланк ответов _______________________________
№
1
Вариант
ответа
2
3
4
5
6