Силікатна кислота й силікати. Поняття про будівельні матеріали: скло, цемент, бетон

Тема уроку. Силікатна кислота й силікати. Поняття про будівельні матеріали: скло, цемент, бетон

Цілі уроку: ознайомити зі складом і властивостями силікатної кислоти й силікатів; з’ясувати сфери їх використання, істотні відмінності від інших кислот за фізичними й хімічними властивостями; ознайомити із силікатами як найважливішими будівельними матеріалами, які виробляє силікатна промисловість, — склом, цементом, бетоном; охарактеризувати можливості використання цих матеріалів; проаналізувати можливість виробництва нових будівельних матеріалів; удосконалювати вміння розв’язувати експериментальні задачі; закріпити знання про хімічні й фізичні властивості речовин; ознайомити з якісною реакцією на силікати.

Тип уроку: комбінований урок засвоєння знань, умінь і навичок і творчого застосування їх на практиці.

Форми роботи: навчальна лекція, фронтальна й самостійна робота з опорною схемою.

Обладнання: зразки будівельних матеріалів, кераміки, скла, лабораторне устаткування, колекція будівельних матеріалів. Лабораторний дослід 8. Ознайомлення зі зразками природних силікатів

ХІД УРОКУ

I. Організація класу

II.  Мотивація навчальної діяльності, перевірка домашнього завдання

Силікатна кислота й силікати

Вступне слово вчителя

Н₂SіO₃ — дуже слабка кислота, нерозчинна у воді. Одержують її в один спосіб — діючи на розчини її солей кислотами:

  (колоїдний розчин)

♦    Згадаймо, що таке колоїдний розчин?

Силікати — безбарвні, тугоплавкі речовини, нерозчинні у воді (розчиняються лише Na₂SiО₃ й K₂SiО₃).

Силікати дуже поширені в природі.

Назвіть природні сполуки — силікати. (Польовий шпат, слюда, глини, азбест, тальк, коштовні камені — смарагд, топаз, аквамарин, рідке скло — Na₂SiО₃K₂SiО₃).

Якісна реакція на силікати — дія кислот (при цьому випадає колоїдний осад H₂Si0₃).

Сполуки Силіцію відіграють важливу роль у народному господарстві. Кремнезем і природні силікати служать вихідними матеріалами у виробництві скла, керамічних виробів, порцеляни й фаянсу, будівельних і в’язких матеріалів. Усі ці виробництва складають велику галузь народного господарства — силікатну промисловість.

Скло одержують з білого піску, вапняку й соди шляхом сплавлення суміші. Приблизний склад: Na₂CaSi₆О₁₄, або Na₂О•CaО•6SiО₂. У разі заміни Na₂SiО₃ на K₂SiО₃ одержують тугоплавке скло для хімічного посуду. Якщо замінити СаО на РbО, а Na₂О — на К₂О, можна одержати штучний кришталь К₂0•PbO•6SiО₂.

Цемент одержують шляхом прожарювання суміші глини А1₂О₃•2SiO_a• 2Н₂О і вапняку СаСО₃. Після виділення вуглекислого газу й води залишається А1₂О₃•2SiO_a•CaO — цемент.

Бетон — цемент + наповнювач (пісок або щебінь).

III. Вивчення нового матеріалу

Повідомлення учнів про силікати й будівельні матеріали

1.   Силіцій оксид Si0₂, кварц. Його поширення у природі та фізичні

властивості

2.   Силікатні кислоти та силікати

3.   Скло

Види скла, властивості, склад та способи одержання.

4.   Кераміка

Керамічна промисловість. Під керамікою, або керамічною промисловістю, розуміють виробництво різних виробів із глини. Кераміка охоплює виробництво цегли, черепиці, вогнетривких матеріалів, гончарного посуду, гончарних труб, кахлів (груба кераміка), а також виробництво порцеляни й фаянсу (тонка кераміка).

5.   Цемент

Одним з найважливіших матеріалів, що виготовляє силікатна промисловість, є цемент, споживаний у величезних кількостях у будь-яких будівельних роботах.

Історія використання цементу. Одержання цементу.

IV. Підбиття підсумків уроку

Як ви розумієте висловлювання М. В. Артемонова: «Світ навколо нас — величезна експозиція сфер застосування скла»?

Які будівельні матеріали ви знаєте?

V.  Домашнє завдання

Опрацювати матеріал параграфа, відповісти на запитання до нього, виконати вправи.

Творче завдання: підготуватися до семінару з теми «Використання неметалів та їхніх сполук, кругообіг неметалів у природі» (повідомлення, презентації, плакати).

Характерні хімічні властивості металів

Тема уроку. Характерні хімічні властивості металів

Цілі уроку: ознайомити учнів із загальними хімічними властивостями металів, рядом активності металів; показати взаємозв’язок між хімічними властивостями металів та будовою атомів; розвивати навички складання рівнянь окисно-відновних реакцій і реакцій йонного обміну на прикладі хімічних властивостей металів.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Форми роботи: фронтальна робота, робота з дидактичною схемою, лабораторна робота.

Обладнання: періодична система хімічних елементів, таблиця розчинності, ряд активності металів.

Демонстрація 2. Горіння магнію.

Лабораторний дослід 1. Порівняння хімічної активності металів.

Лабораторний дослід 2. Взаємодія металів з розчинами кислот.

ХІД УРОКУ

I.   Організація класу

II.  Перевірка домашнього завдання, мотивація навчальної діяльності

Хімічний калейдоскоп Назвіть:

• Найтвердіший метал — Сг.

• Метал з найвищою електропровідністю — Ag.

• Найважчий метал — Os.

• Найм’якіший — Na.

• Найактивніший у періодичній системі — Fr.

• Найпластичніший — Аu.

• Найлегший — Li.

• Найбільш легкоплавкий — Hg.

• Найбільш тугоплавкий — W.

• Найпоширеніший у природі — А1.

III. Вивчення нового матеріалу

1.   Проведення експерименту

Демонстрація 1. Взаємодія натрію з водою

У три кристалізатори з водою під витяжкою акуратно занурюємо: у перший — шматочок заліза, у другий — шматочок кальцію, у третій — шматочок натрію. Що спостерігаємо?

Чому метали поводяться по-різному?

Висновок: метали мають різну хімічну активність.

Звертаємося до ряду активності металів М. М. Бекетова.

2.   Порівняння хімічної активності металів

З допомогою ряду активності металів можна визначити хімічні властивості металів.

1)   Найбільш енергійно метали реагують з неметалами:

а)   з галогенами: 2Fe + ЗС1₂ = 2FeCl₃

б)  із сіркою: Fe + S = FeS

в)   з киснем метали реагують відповідно до активності.

Умовно розіб’ємо ряд активності металів на чотири частини:

Ls R Ca Na Mg

Al Zn Fe Sn Pb

Н Cu Hg

Ag Pt Au

Метали, що знаходяться в ряду активності до Al, швидко й мимовільно окиснюються киснем:

2Са + O₂ = 2СаО

Метали від А1 до Н окиснюються повільно або в разі нагрівання:

2Zn+О₂ = 2ZnO

Метали від Н до Рt окиснюються за високої температури:

2Сu + O₂ = 2СuО

Такі метали, як платина й золото, не окиснюються киснем повітря.

Завдання 1. Троє учнів біля дошки записують ОВР, указують окисник і відновник.

2)   3 водою метали також реагують неоднаково.

Метали, що знаходяться в ряду активності до А1, активно реагують з водою без нагрівання:

2Nа + 2Н₂O = 2 NаОН + Н₂

Метали до Н реагують з водою в разі нагрівання:

Zn + Н₂O = ZnO + Н₂

Метали, розташовані в ряду активності після водню, з водою не реагують.

Завдання 2. Двоє учнів біля дошки записують ОВР, указують окисник і від­новник.

3)  Лабораторний дослід 2. Взаємодія металів з розчинами кислот

Взаємодія металів з кислотами також протікає відповідно до їх положення в ряді активності металів.

Згадаємо закономірності взаємодії металів з кислотами.

Проведемо експеримент.

У чотири пробірки з розчином хлоридної кислоти занурюємо гранули міді, цинку, магнію й алюмінію.

Завдання 3. Запишіть рівняння ОВР, укажіть окисник і відновник. Запишіть рівняння реакцій у йонно-молекулярній формі.

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂

Різниця в активності дозволяє одним металам витісняти інші з розчинів їх солей.

Лабораторний дослід 1. Порівняння активності металів

У першу пробірку наливаємо 2 мл розчину купрум(ІІ) хлориду й опускаємо гранулу цинку; у другу пробірку наливаємо 1 мл цинк хлориду й опускаємо гранулу міді; у третю — розчин купрум(ІІ) хлориду й гранулу магнію; у четверту — розчин цинк хлориду й магній; у п’яту — розчин магній хлориду й цинк.

♦ Що спостерігаємо? (Учні записують рівняння окисно-відновних реакцій, що протікають, указують окисник і відновник; записують скорочене йоннерівняння.)

CuCl₂ + Zn = ZnCl₂ + Cu

Висновок: ці метали можна розташувати в ряд за зниженням їх активності: Mg, Zn, Сu.

IV. Узагальнення й систематизація

1.   Розглядаємо схему хімічних властивостей металів та її зв’язок з рядом активності, пропонуємо учням зробити узагальнюючий висновок про хімічні властивості металів:

•  У реакціях метали проявляють відновні властивості.

• Активність металу можна оцінити за його положенням у ряду активності.

•  Застосування металу визначається як його фізичними, так і хімічними властивостями.

2.   Робота в групах

Групові завдання 

Скласти рівняння реакцій за схемою:

Метал

Група 1: Са.     Група 2: К.

Група 3: Zn.     Група 4: Ма.

Група 5: Mg.    Група 6: А1.

Групи виконують завдання та здають на перевірку вчителю.

V.  Підбиття підсумків уроку, оцінювання роботи учнів

VI. Домашнє завдання

Опрацювати матеріал параграфа, відповісти на запитання.

Групи обмінюються схемами-завданнями для виконання вдома.