Кремниевая кислота и ее соли конспект
Обновлено: 07.07.2024
2. Что образуется при взаимодействии кислотных оксидов с водой?
2. Есть ли кислородсодержащие кислоты (из вам известных) которые не могу т
образоваться путем взамодействия соответству ющего оксида с водой?
1. Выбороч но проверяются рабочие тетради с выполн еным дома шним заданием
2. На доске у чащимся записываются у равнения химических реакций, характеризу ющих
Начинается объянение с того, что оксид кремния – песок – не растворимый в воде.
Следовательно, получить кремниеву ю кислоту раствор ением ее с оответствующего оксида
в воде невозможно. Ставится проблемный вопрос: ”Как получить кремниеву ю кислоту ?”.
На данный вопрос пытаются ответитьсами учащиеся. Они должны вспомнить, чтоодним
из способов получения кислот является реакция обмена. Так кремниевую кислоту можно
получить при действии сильных кислот на ее соли. Записывае тся уравнение реакции из
учебного пособия. Акцентируется внимание на то, что кремниевая кислота является очень
слабой, не растворяется в воде. При слабом постепенном нагревании разлагается.
Последний процесс также записывается в виде химической реакции с помощью учебника.
Дается информация также и об оксидах кремниевой кислоты. Говорится о том, ч то
силикаты калия и натрия называют жидким стеклом. С ними можно столкну ться в быт у,
используя силикатный клей. Если пропитать силикатным клеем ткань или дру гой какой –
либо материал, то последний буде т обладать свойством не подвергаться горению.
Развивать навыки проведения эксперимента и умения за ним наблюдать, самостоятельность, уверенности, самоконтроль.
Воспитывать качества личности, обеспечивающих творческую деятельность, сообразительность, коммуникабельность.
кремниевая кислота, фенолфталеин , стакан с жидким стеклом, кристаллический силикат натрия,, стеклянная палочка, колба с водой, соли по группам
Коллекция полезных ископаемых ( полевой шпат, песок, глина)
Мультимедийная установка, компьютер.
Ответьте на вопросы:
- Что такое кислотный оксид?
- Что образуется при взаимодействии кислотного оксида и воды?
- Что такое кислота?
- Какими свойствами обладают все известные вам кислоты?
Для определения темы и целей нашего урока, прослушайте стихотворение и ответьте на вопрос
Жила в стране химии чудная дева.
В семействе кислот прослыла неумелой.
Была она, в общем, на студень похожа
Хоть кремний служил ей основою тоже.
Своими поступками всех удивляла,
В кислотном ряду исключением стала.
А при нагревании, вот чудеса,
Из неё получились: песок и вода!
Ближайший её сородич и брат,
Строитель известный, герой-силикат.
Конечно же ………………. (кремниевая кислота)
Как вы думаете, о чём пойдёт речь на уроке?
Сегодня мы познакомимся с кремниевой кислотой и её солями.
Из каких химических элементов состоит кремниевая кислота?
Исследуем строение ранее изученных кислот. Скажите, какие кислоты записаны?
Строение каких кислот зашифровано?( угольная кислота, азотная кислота)
Попробуйте составить сами структурную формулу для кремниевой кислоты.
Обратитесь к учебнику за помощью.
Состав кремниевой кислоты можно определить формулой Н 2 SiO 3. В действительности её состав более сложный .( Н 2 SiO 3 )n
Молекулы кремниевой кислоты образуют поли - соединение, и это сказывается на её свойствах и получении.
И так , строение кремниевой кислоты выглядит следующим образом ( см. экран)
Зарисуйте строение в тетради.
Кремниевая кислота единственная из неорганических кислот, которую нельзя получить реакцией оксида кремния с водой. Исследуем способ получения используя метод наблюдения
Итак, что собой представляет кремниевая кислота?
Способ её получения отличается от способа получения других кислот, так как по строению она является поли – соединением.
Запишем реакцию получения в молекулярном и ионном виде.
Исследуем физические свойства кислоты работа с научной литературой (учебник, таблица растворимости)
Кислота в воде нерастворима , раствор выполнить нельзя , что можно сказать тогда о её химических свойствах?
«Если кислота не растворима, то свойства характерные для других
Соли кремниевой кислоты
А как называются соли кремниевой кислоты ?
Как и для кремниевой кислоты формулы, принятые для её солей условны
Исследуем растворимость солей по таблице растворимости.
Многие силикаты тугоплавки, в основном не растворимы в воде, кроме солей натрия и калия – их называют жидкими стёклами.
Поэтому в опытах мы будем проводить с силикатами натрия и калия
Химические свойства солей
Проведение опытов учащимися
Вспомним правилах ТБ.
Опыт 1. Качественная реакция на распознание солей кремниевой кислоты
Для начала попробуем найти, где находится соль кремниевой кислоты?
Я предлагаю вам быть лаборантами, и выясним, как силикаты и карбонаты взаимодействуют с кислотами это качественная реакция на карбонаты и силикаты.
1 Взаимодействие силиката и карбоната натрия с соляной кислотой
Возьмите две пробирки налейте в них растворы силиката натрия и карбоната натрия. Добавьте раствор соляной кислоты в обе пробирки.
Расскажите о наблюдениях
Запишите уравнения реакции .
Определите, как силикат натрия участвует в реакциях обмена с другими солями.
Инструкция к работе перед вами
2 . Взаимодействие силиката натрия (Na 2 SiO 3 ) с сульфатом меди (CuSO 4 )
Возьмите пробирку налейте 3-4 миллилитра силиката натрия, прилейте 3-4 миллилитра воды и добавьте по каплям раствор сульфата меди
Запишите наблюдения, сделайте выводы
Соединения кремния в природе
Посмотрим видео- отрывок
Силикаты входят во многие горные породы и их природную эрозию можно показать следующими уравнениями реакции.
Образовавшийся каолинит или глина и кремнезём – песок, образуют залежи глины и песка .
Такими полезными ископаемыми богат и наш край. Например, песчаный карьер у посёлка Русский Шуган .
Кремниевая кислота H 2 Si O 3 — очень слабая, нерастворимая в воде кислота. Её получают в виде студенистого осадка при действии сильных кислот на растворы силикатов:
Гелеобразный осадок кремниевой кислоты через некоторое время загустевает и заполняет весь объём сосуда.
Особенности свойств кремниевой кислоты объясняются её строением. Кремниевая кислота не имеет постоянного состава, поэтому вместо формулы H 2 Si O 3 иногда используют запись SiO 2 ⋅ n H 2 O . Кислота имеет полимерное строение:
Кремниевая кислота неустойчивая и при длительном хранении или повышенной температуре разлагается на воду и оксид кремния(\(IV\)):
Кремниевая кислота не растворяется в воде, не диссоциирует, не изменяет окраску индикаторов. Как все кислоты, она реагирует с основными и амфотерными оксидами и гидроксидами . В результате реакций образуются соли силикаты ( Na 2 Si O 3 , CaSi O 3 ).
Из силикатов растворимы только соли щелочных металлов, и их называют растворимым или жидким стеклом . Силикаты натрия и калия входят в состав силикатного клея .
Концентрированные растворы этих солей используются для пропитки деревянных изделий и тканей с целью придания им огнеупорных свойств . При высыхании силикаты образуют стеклоподобный слой, который не пропускает воду, поэтому применяются и в качестве водоотталкивающих покрытий .
В природе встречаются силикаты и алюмосиликаты . К ним относятся гранит , слюда , асбест , глина . Это доступное сырьё давно освоено человеком и широко используется в строительстве.
Глина легко формуется, при спекании становится твёрдой, поэтому она нашла применение для изготовления керамических изделий.
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Класс 9 А,В Дата 18.02.21г.
Тема урока : Кремниевая кислота и её соли. Стекло. Цемент.
Цель урока: изучить свойства, получение, применение кремниевой кислоты, силикатов. Изучить состав, виды, свойства, производство и применение стекла и цемента.
Задачи урока:
1. Образовательные. Формирование представлений о строении, составе и свойствах кремниевой кислоты и силикатов.
2. Развивающие . Формирование общеучебных умений и навыков; развитие умения учебного труда: наблюдение за ходом эксперимента, осуществление самоконтроля; развитие волевой и эмоциональной сферы: самостоятельности, уверенности в своих силах.
3. Воспитательные. Воспитание личностных качеств, обеспечивающих успешную творческую и исполнительскую деятельность, сообразительность, коммуникабельность.
Формировать УУД:
Познавательные УУД : умение осуществлять поиск нужной информации, выделять главное в тексте, структурировать учебный материал, грамотно формулировать вопросы,
Личностные УУД : умение применять полученные знания в своей практической деятельности.
Регулятивные УУД: умение планировать свою работу при выполнении заданий учителя, делать выводы по результатам работы.
Коммуникативные УУД: умение работать в составе творческих групп, высказывать свое мнение.
Оборудование: презентация.
1.Организационный момент.
Внимание ребята! Для того чтобы наш урок принёс пользу давайте приготовим свои каналы восприятия, забудем обо всех проблемах нас окружающих, улыбнёмся друг другу и начнём наш урок.
2. Мотивация.
Для определения темы и целей нашего урока предлагаю вашему вниманию сказку:
Жила в стране химии чудная дева.
В семействе кислот прослыла неумелой.
Была она, в общем, на студень похожа
Хоть кремний служил ей основою тоже.
Своими поступками всех удивляла,
В кислотном ряду исключением стала.
А при нагревании, вот чудеса,
Из неё получились: песок и вода!
Ближайший её сородич и брат,
Строитель известный, герой-силикат.
Конечно же ………………. (кремниевая кислота)
3. Актуализация знаний.
1. Где находится кремний в Периодической системе химических элементов
2. Кремний является металлом или неметаллом?
3. Какой оксид по классификации образует кремний?
5. В каких видах оксид кремния встречается в природе?
6. Какой кислоте соответствует оксид кремния?
7. Как называются соли кремниевой кислоты?
4.Изучение новой темы .
Химическая формула кремниевой кислоты – H 2 SiO 3.
Физические свойства: - прозрачное студенистое (гелеобразное) вещество;
- практически не растворимая в воде (демонстрация таблицы растворимости);
- не имеет кислого вкуса.
Получение кремниевой кислоты (демонстрационный эксперимент):
Действие сильных кислот на силикаты:
Na 2 SiO 3 + 2 HCl = 2 NaCl + H 2 SiO 3
(силикатный клей) (студенистый)
Качественная реакция на силикат-ион.
Химические свойства кремниевой кислоты.
H 2 SiO 3 – очень слабая кислота (слабее угольной)
- не диссоциирует в водных растворах.
1) Разлагается при нагревании: H2 SiO 3 = H 2 O + SiO 2
2) Взаимодействует с растворами щелочей: H2 SiO 3 + 2 NaOH = Na 2 SiO 3 + 2 H 2 O
Применение кремниевой кислоты
Соли кремниевой кислоты называются силикатами.
Физические свойства силикатов.
В основном нерастворимые вещества (демонстрация таблицы растворимости).
Силикаты щелочных металлов растворимые.
Химические свойства силикатов.
1) Взаимодействие с солями:
Соль 1 р. + соль 2 р. + соль 3 р. + соль 4
(Подобрать уравнение реакции по данной схеме)
2) Взаимодействие с кислотами:
K2SiO3 + H2SO4 = K2SO4 + H2SiO3
Применение соединений кремния
Фарфор = каолин+ глина + кварц + полевой шпат. Родина фарфора – Китай, где фарфор известен уже в 220г. В 1746 г – налажено производство фарфора в России
Фаянс - от названия итальянского города Фаэнца. Где в 14-15веках было развито керамическое ремесленничество. Фаянс – отличается от фарфора большим содержанием глины (85%), более низкой температурой обжига. Природные соединения кремния - песок (SiO2) и силикаты используются для производства керамики, стекла и цемента.
Стекло – хрупкий, прозрачный материал, способен размягчаться и при застывании принимает любую форму. Стекло получают варкой шихты (сырьевой смеси, состоящей из песка, соды и известняка) в специальных стекловаренных печах.
Основные реакции, протекающие при плавке шихты
При добавлении оксида свинца получают хрусталь.
Цемент – мелко измельчённый клинкер с минеральными добавками.
Клинкер - шарики тёмно-серого цвета получают спеканием глины и известняка в специальных вращающихся печах
Видео "Производство бетона"
5.Закрепление
Осуществите превращения по схеме:
1. Кремниевая кислота обладает следующими свойствами
а) Изменяет окраску индикаторов, взаимодействует с металлами
б) Не изменяет окраску индикатора, растворима в воде
в) Не изменяет окраску индикатора и нерастворима в воде
2. Силикаты — это соли:
а) кремниевой кислоты
б) серной кислоты
в) угольной кислоты
3. Кремниевую кислоту получают:
а) при взаимодействии оксида кремния с водой
б) при взаимодействии гидроксида с оксидом кремния
в) при взаимодействии силиката и кислоты
4. При гидролизе силиката натрия среда раствора:
5. При разрушении минералов, содержащих силикаты, образуются
а) новые горные образования
б) залежи песка и глины
в) залежи каменного угля
Ключ к тесту
6. Рефлексия.
- Я сегодня узнал …
- Было трудно …
- Я понял, что …
- Я научился …
7.Домашнее задание
Творческое задание (по желанию):
с. 137 № 5 (презентацию одну на выбор)
Закончить урок хочу словами Лапласа «То, что мы знаем, - ограничено,
Кремниевые кислоты — очень слабые, малорастворимые в воде соединения общей формулы nSiO2•mH2O. Образует коллоидный раствор в воде.
Метакремниевая H2SiO3 существует в растворе в виде полимера:
Способы получения
Кремниевая кислота образуется при действии сильных кисло т на растворимые силикаты (силикаты щелочных металлов).
Например , при действии соляной кислоты на силикат натрия:
Na 2 SiO 3 + 2 HCl → H 2 SiO 3 + 2 NaCl
Видеоопыт получения кремниевой кислоты из силиката натрия можно посмотреть здесь.
Даже слабая угольная кислота вытесняет кремниевую кислоту из солей:
Химические свойства
1. Кремниевая кислота — нерастворимая. Кислотные свойства выражены очень слабо, поэтому кислота реагирует только с сильными основаниями и их оксидами :
Например , кремниевая кислота реагирует с концентрированным гидроксидом калия:
2. При нагревании кремниевая кислота разлагается на оксид и воду :
Силикаты
Способы получения силикатов:
1 . Растворение кремния, кремниевой кислоты или оксида в щелочи:
2. Сплавление с основными оксидами:
СаО + SiO2 → CaSiO3
3. Взаимодействие растворимых силикатов с солями:
Оконное стекло (натриевое стекло) — силикат натрия и кальция: Na2O·CaO·6SiO2.
Стекло получают при сплавлении в специальных печах смеси соды Na2CO3, известняка CaCO3 и белого песка SiO2:
Для получения специального стекла вводят различные добавки, так стекло содержащее ионы Pb 2+ – хрусталь; Cr 3+ – имеет зеленую окраску, Fe 3+ – коричневое бутылочное стекло, Co 2+ – дает синий цвет, Mn 2+ – красновато-лиловый.
Читайте также: