Krzem jako przykład półmetalu - związki krzemu. (scenariusz lekcji chemii dla kl. I L.O.)

Cele operacyjne

Uczeń wie:
- jakie właściwości ma krzem,
- jaki jest udział krzemu w budowie skorupy ziemskiej,
- jakie związki tworzy krzem,
- w jakich odmianach występuje tlenek krzemu (IV) w przyrodzie,
- jakie jest zastosowanie krzemu i jego związków.

Uczeń umie:
- określić budowę atomu i właściwości krzemu na podstawie jego położenia w układzie okresowym,
- zbadać charakter chemiczny tlenku krzemu (IV),
- wyciągać właściwe wnioski na podstawie obserwacji oraz zapisywać równania reakcji,
- wyjaśnić pojęcie polimorfizmu,
- obliczyć masę atomową pierwiastka znając zawartość procentową izotopów korzystając z arkusza Excel,
- wyjaśnić zależność między budową (strukturą) związku a jego właściwościami,
- wyszukać informacje w Internecie.

Metody:
- pogadanka,
- naprowadzająca z pokazem laboratoryjnym,
- praktyczna - ćwiczenia wykonywane przez uczniów przy użyciu komputera
- praca z Internetem.

Materiały, środki dydaktyczne:
- elektroniczna karta pracy dla ucznia,
- kolekcja odmian krzemionki,
- komputer,
- przeglądarka internetowa MS Internet Explorer
- odczynniki: tlenek krzemu(IV), kwas solny, wodorotlenek sodu, woda
- sprzęt laboratoryjny: probówki, palnik, łapa drewniana.
- podręcznik - Litwin M., Styka-Wlazło S., Szymońska J: Chemia ogólna
i nieorganiczna, Nowa Era, Warszawa 2002r.

Przebieg lekcji

1. Część nawiązująca:

- czynności organizacyjne,
- przypomnienie pojęć: izotop, liczba masowa,
- przypomnienie, w jaki sposób oblicza się masę atomową pierwiastka znając zawartość procentową izotopów tego pierwiastka.

2. Część właściwa:

- obliczenie masy atomowej pierwiastka na podstawie składu procentowego i liczb masowych izotopów tego pierwiastka z wykorzystaniem arkusza Excel,
- odszukanie pierwiastka na podstawie obliczonej masy atomowej w układzie okresowym,
- określenie przez uczniów położenia krzemu w układzie okresowym pierwiastków oraz omówienie związku między budową atomu krzemu a jego położeniem,
- omówienie przez uczniów występowania i rozpowszechnienia krzemu w przyrodzie, otrzymywania oraz właściwości na podstawie informacji zawartych na stronie internetowej http://nauka.bydnet.pl/projekty/tablica/
- obejrzenie i określenie struktury krystalicznej krzemu, przedstawionej za pomocą apletu Javy na stronie internetowej
http://pc69.wbc.lublin.pl/ChemFan/UOP/pierwias/krzem.htm
- wyjaśnienie pojęcia polimorfizmu,
- obejrzenie kolekcji odmian krzemionki i ich porównanie,
- omówienie i porównanie struktur: krzemionki krystalicznej (kwarcu) i stopionej (szkła kwarcowego), oraz wyjaśnienie ich różnych właściwości,
- badanie właściwości chemicznych tlenku krzemu (IV) - ćwiczenie wykonywane przez uczniów zgodnie z instrukcją podaną w karcie pracy,
- zapis obserwacji i wniosków,
- wyszukanie przez uczniów w Internecie informacji na temat związków krzemu i ich zastosowania z wykorzystaniem encyklopedii multimedialnej wiem.onet.pl
3. Część podsumowująca:

- jakie właściwości krzemu wynikają z jego położenia w układzie okresowym?
- jakie odmiany krzemionki występują w przyrodzie?
- wyjaśnij charakter chemiczny krzemionki..

4. Zadanie domowe:

Wyszukaj w Internecie informacje o rodzajach szkła i ich zastosowaniu.
Wyjaśnij, na czym polega trawienie szkła, napisz równanie reakcji.
Dla chętnych
Do podanego schematu ułóż równania reakcji:

Si →  SiO₂ → Na₂SiO₃ → H₂SiO₃ → SiO₂ → SiF₂



Karta pracy ucznia

Polecenie 1
Oblicz średnią masę atomową pierwiastka mającego izotopy o liczbach masowych: 28 (92,33%), 29 (4,67%) oraz 30 (3,00%). Jaki to pierwiastek?

Komentarz:

Kliknij 2 razy na tabelę, wpisz odpowiednie dane w kolumnie C i E. Po otrzymaniu wyniku "kliknij" lewym klawiszem myszy poza tabelą.

Polecenie 2
Odszukaj ten pierwiastek w układzie okresowym. Układ Okresowy Pierwiastków

Zapis tematu lekcji: Krzem jako przykład półmetalu - związki krzemu
Wyszukaj następujące informacje dotyczące krzemu:
1. położenie pierwiastka w układzie okresowym
2. związek budowy atomu pierwiastka z jego położeniem w układzie okresowym
3. występowanie i rozpowszechnienie w przyrodzie
4. otrzymywanie
5. właściwości

Polecenie 3
Określ strukturę krystaliczną krzemu. Najpospolitsza struktura krystaliczna pierwiastka

Polecenie 4

Polimorfizm  to wielopostaciowość tego samego związku chemicznego, co oznacza, że może on występować w różnych odmianach krystalograficznych np. tlenek krzemu(IV) - krzemionka
Obejrzyj próbki krzemionki i opisz ich właściwości:
- piasek,
- ametyst,
- kryształ górski,
- cytryn,
- kwarc.

Polecenie 5

Porównaj strukturę krystaliczna krzemionki (Rys.1) i stopionej (Rys.2)



Rys.1                                                                                Rys.2

Polecenie 6
Wykonaj doświadczenie: Badanie właściwości chemicznych krzemionki.
Do trzech probówek wsyp tlenek krzemu(IV), następnie do pierwszej probówki wlej wodę, do drugiej kwas solny, a do trzeciej zasadę sodową. Na podstawie wykonanego doświadczenia zapisz obserwacje i wnioski.

Badany związek H2O (+ lub -) HCl NaOH SiO2 Wnioski:
1.....................................................................................
2.....................................................................................
3......................................................................................
Badany tlenek krzemu(IV) wykazuje właściwości...........................................................

Polecenie 7
Wyszukaj w Internecie jakie związki tworzy krzem i jakie jest ich zastosowanie wiem.onet.pl

Nazwa związku Wzór Zastosowanie Podsumowanie
Jakie właściwości krzemu wynikają z jego położenia w układzie okresowym?
Jakie odmiany krzemionki występują w przyrodzie?
Wyjaśnij charakter chemiczny krzemionki.

Zadanie domowe:
Wyszukaj w Internecie informacje o rodzajach szkła i ich zastosowaniu.
Wyjaśnij, na czym polega trawienie szkła, napisz równanie reakcji.
Dla chętnych
Do podanego schematu ułóż równania reakcji
Si → SiO₂ → Na₂SiO₃ → H₂SiO₃ → SiO₂ → SiF₂

Opracowanie: Ewa Frąckiewicz

Wyświetleń: 7494