Алгоэвристический материал по теме "Кремний"

Алгоэвристическая программа

«Кремний»

Дорогой друг! Сегодня тебе предстоит пройти нелегкий путь, при изучении нового материала, но дойдя до цели, ты откроешь для себя еще больше интересного из этого необыкновенного мира химии! Желаю удачи, в добрый путь!

ИСТОРИЯ

С природными соединениями кремния человек знаком еще с древнейших времен. Им были известны такие минералы как кварц или горный хрусталь, а также халцедон, топаз, оникс (все эти минералы есть ни что иное как окрашенный кварц). Основу всех этих минералов составляет оксид кремния, или кремнезём. Разложить кремнезём на кремний и кислород не представлялось возможным. Это соединение очень тугоплавкое, необходимо нагреть до температуры выше 1500 градусов Цельсия. Предпринимались попытки получить кремний взаимодействием с другими веществами. Например, Берцеллиус нагревал кремнезём вместе с порошком из железа и углеродом. Но получался сплав ферросицилий.
И лишь только в 1823 году был получен чистый кремний, имеется в виду свободный. Изучая соединения плавиковой кислоты Сент Клер-Девилль, в том числе и тетрафторид кремния SiF4,он провел опыт с калием и получил аморфный кремний.

Сент Клер-Девиль

Нахождение в природе.

Содержание кремния в земной коре составляет 26 % по массе. Таким образом, по распространённости в земной коре кремний занимает второе место после кислорода.Чаще всего в природе кремний встречается в виде кремнезёма — соединений на основе диоксида кремния (IV) SiO₂ (около 12 % массы земной коры). Основные минералы и горные породы, образуемые диоксидом кремния — это песок (речной и кварцевый), кварц и кварциты, кремень, полевые шпаты. Вторую по распространённости в природе группу соединений кремния составляют силикаты и алюмосиликаты.

Задание 1: заполните таблицу исходя из текста

Я это знал

Я узнал нового…

Положение в периодической системе.

Задание 2: охарактеризуйте положение кремния в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, дополните предложения:

Кремний — элемент …… подгруппы ….. группы …… периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером ….. Обозначается символом ….(лат. Silicium).

Так как у атома кремния на внешнем уровне ___ электрона, то кремний в соединениях проявляет степень окисления ___.

Физические свойства.

Задание 3. Выберите из следующих утверждений свойства характерные для кремния:

а) Кристаллическая решётка кремния кубическая

гранецентрированная .

б)твердый

в) жидкий г) электропроводен д) плавкий е) не электропроводен ж) имеет металлический блеск з) не имеет металлический блеск и) тугоплавкий

химические свойства.

Химические свойства кремния зависят от его строения. В связи с гибридизацией чистый кристаллический кремний образует алмазоподобную решётку, в которой кремний четырёхвалентен. В соединениях кремний обычно также проявляет себя как четырёхвалентный элемент со степенью окисления +4 или −4. Встречаются двухвалентные соединения кремния, например, оксид кремния (II) SiO.

Задание 4. напишите электронную формулу атома кремния, определите гибридизацию атома.

При нормальных условиях кремний химически малоактивен и активно реагирует только с газообразным фтором, при этом образуется летучий тетрафторид кремния SiF₄.