№ | Слайд | Текст |
1 |
 |
Кремний и его соединения |
2 |
 |
Нахождение в природеВ природе кремний Si – второй по распространён-ности после кислорода эле-мент ( 28 0/0 от массы зем-ной коры ). Земная кора более чем на четверть состоит из его соединений. Наиболее распространён-ным соединением кремния является его диоксид SiO2, другое его название – кремнезём. Кремний в виде скелета живого организма |
3 |
 |
Разновидности кварцаДиоксид кремния в природе образует минерал кварц и многие его разновидности, такие, как: горный хрусталь и его знаменитая лиловая форма – аметист; агат; опал; яшма; халцедон; сердолик. Все эти минералы имеют одну и туже химическую формулу – SiO2. Минерал кварц |
4 |
 |
АметистАметистовая жеода Кристалл аметиста |
5 |
 |
Горный хрустальПеред вами статуэт-ка бульдога из горно-го хрусталя, создан-ная по замыслу юве-лира. Наиболее чистый кварц – горный хрус-таль – бесцветен и прозрачен. |
6 |
 |
АгатАгат очень интересный и удивительный камень. Его различные разновидности и оттенки (разводы, круги, пейзажи) вдохновляют мастеров и ювелиров на создание уникальных украшений и предметов. Этот минерал, являясь поделочным и полудраго-ценным камнем, широко используется в создании женских украшений и других предметов. |
7 |
 |
ЯшмаЯшма волшебная, ни с одним камнем не схожая, таящая в себе и рисунки явные, и письмена тайные, давно будоражит людское воображение. Изысканность яшмовых узоров ценилась многими народами. Из-под рук искусных мастеров выходили ожерелья, браслеты, печати и камеи, статуэтки. |
8 |
 |
ТопазПеред вами кристалл топаза, инкрустированный в горной породе. |
9 |
 |
Минералы на основе SiO2Из разновидностей минера-лов на основе диоксида крем-ния – кремня, халцедона и других первобытные люди из-готовляли орудия труда. Именно кремень положил начало каменному веку – веку кремневых орудий труда. Причин этому две: распространённость и доступность кремня; способность его образовы-вать при сколе острые режущие края. Кремневые орудия эпохи палеолита |
10 |
 |
Природные силикатыВторой тип природных соедине-ний кремния – это силикаты. Они составляют 75 0/0 от массы земной коры. Среди них наиболее распространены алюмосиликаты. К ним относятся: гранит; различные виды глин; слюды; нефелин и др. Силикатом, не содержащим алюминий, является асбест. Глобус из нефелина |
11 |
 |
Оксид кремния– SiO2. SiO2 Чешуя рыб, панцири насекомых, крылья бабочек, перья птиц и шерсть животных прочны, т. к. содержат кремнезём; Диатомовые водо-росли и радиолярии – нежнейшие комочки живой материи, тоже состоят из кремнезёма. Оксид кремния необходим: для жизни расте-ний и животных; придаёт прочность стеблям растений и защитным покровам животных; Кремний придаёт гладкость и проч-ноть костям чело-века. |
12 |
 |
Свойства кремнияСтруктура элементар-ного кремния аналогична алмазу. Графитоподобная модификация неизвестна. Кремний – типичный полупроводник ( при нагревании проводимость возрастает). t(Si) плавления = 1415 0С t(Si) кипения = 3249 0С Известно пять модифика- ций кремния: четыре кристаллические: (кубическая гранецентриро-ванная решётка типа алмаза, тетрагональная решётка при давлении 20 ГПа, кубичес-кая решётка при давлении более 20 ГПа, гексагональ-ная решётка); аморфная. |
13 |
 |
Кубическая гранецентрированная решёткатипа алмаза. Тетрагональная кристаллическая система |
14 |
 |
Кристаллические решёткиа) кубическая; б) гексагональная. Упаковка шаров: а) гексагональная; б) кубическая. |
15 |
 |
Положение в периодической таблице |
16 |
 |
Электронная конфигурация +6с. Электронная конфигура-ция наружного электронного слоя кремния: … 3s23p23d0 +14Si… Электронная конфигурация углерода: 1s22s22p2 Проводимость кремния увеличивается при замене некоторых атомов кремния атомами элементов сосед-них групп периодической системы Д. И. Менделеева. При замещении Si эле-ментами V группы (фосфо-ра Р, висмута Bi) усилива-ется электронная проводи-мость, при замещении элементами III группы (алюминия AL, бора В) – дырочная. 1s2 2s2 2p2 3s2 3p2 3d0 |
17 |
 |
Углерод и кремний– неметаллы IV группы. |
18 |
 |
Степень окисленияSi SiC SiS2 SiCL4 SiH4 SiO SiF4 SiO2 Si3N4 В соединениях кремний преимущественно четырёхвален-тен и проявляет в большинстве соединений степень окис-ления, равную +4. -4 -1 +1 -2 -1 -4 О +2 +4 -2 -3 -2 |
19 |
 |
Атомы кремнияспособны образовывать цепочки, что является признаком кремний-органических соединений. В этом отношении он сходен с углеродом. Однако энергия связи Si – Si почти в два раза меньше, чем у связи С – С. Поэтому кремниевые цепочки ограничены максимум восемью атомами (Si8H16 – октасилан). Существенное отличие кремния от углерода состоит в неспособности атомов кремния образовывать двойные и тройные связи. Самая важная и характерная особенность кремния – способность образовывать бесконечные цепочки, слои, пространственные каркасы из фрагментов Si – O – Si. ----О----si----o----si----o----si----o---- Sio2 кварц O O O ----O----Si----O----Si----O----Si----O---- |
20 |
 |
Химические свойства SiС простыми веществами: а) кремний горит в кислороде, образуя известный вам уже диоксид кремния, или оксид кремния (IV): Si + O2 = SiO2 б) будучи неметаллом, при нагревании он соединяется с металлами с образованием силицидов, например: Si + Mg = Mg2Si |
21 |
 |
Кремний В) кремний непосредственно реагирует с водородом при повышенных температурах с образованием кремнийводородов – силанов: si + 2H2 = sih4 (моносилан) г) при комнатной температуре лишь фтор реагирует с кремниевой пылью: si +2F2 = sif4. |
22 |
 |
Силикаты и водород Со сложными веществами: Кремний взаимодействует с концентрированными водными растворами щелочей, образуя силикаты и водород: Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 +2H2. Химические свойства соединений кремния: Силициды легко разлагаются водой или кислотами, при этом выделяется газообразное водородное соедине-ние кремния – силан: Mg2Si + 2H2SO4 = 2MgSO4 + SiH4 |
23 |
 |
Силан В отличие от углеводородов силан на воздухе самовоспламеняется и сгорает с образованием диоксида кремния и воды: SiH4 + 2O2 = SiO2 + 2H2O Повышенная реакционная способность силана по сравнению с метаном CH4 объясняется тем, что у кремния больше размер атома, чем у углерода, поэтому химические связи Si – H слабее связей C – H. |
24 |
 |
Химические свойства SiO2Оксид кремния (IV) как и оксид углерода (IV) CO2 является кислотным оксидом. Однако в отличие от CO2 имеет не молекулярную, а атомную кристаллическую решётку. Поэтому SiO2 твёрдое и тугоплавкое вещество. Он не растворяется в воде и кислотах, кроме плавиковой кислоты HF, но взаимодействует при высоких температурах со щелочами с образованием солей кремниевой кислоты – силикатов: SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O t0 Силикат натрия |
25 |
 |
Получение силикатовСиликаты можно получить сплавлением диоксида кремния с оксидами металлов или с карбонатами: SiO2 + CaO = CaSiO3 SiO2 + CaCO3 = CaSiO3 + CO2 Силикаты натрия и калия называют растворимым стеклом. Их водные растворы – это хорошо известный силикатный клей. |
26 |
 |
Получение кремниевой кислотыИз растворов силикатов действием на них более сильных кислот – соляной HCI, серной H2SO4, уксусной CH3COOH и даже угольной H2CO3: K2SiO3 + 2HCI = 2KCI + H2SiO3 Следовательно, кремниевая кислота очень слабая. Она нерастворима в воде и выпадает из реакционной смеси в виде студенистого осадка, похожую на студень, желе. При высыхании этой массы образуется высокопористое вещество – силикагель, применяемый как адсорбент – поглотитель других веществ. |
27 |
 |
Открытие кремнияХотя уже в глубокой древности люди широко использовали в своём быту соединения кремния, сам кремний в элементарном состоянии был впервые получен в 1825 г. шведским учёным Й. А. Берцелиусом. Однако за 12 лет до него кремний получили Ж. Гей-Люссак и Л. Тенар, но он был очень загрязнён примесями. Латинское название силициум кремний берёт своё начало от лат. силекс – кремень. Русское название «кремний» происходит от греч. кремнос – утёс, скала. |
28 |
 |
Получение кремнияПолучение кремния в промышленности: В промышленности кремний получают при нагревании смеси песка и угля: 2C + SiO2 Si + 2CO Восстановленный кремний частично реагирует с избытком углерода, и образуется карборунд SiC (карбид кальция). Это очень твёрдое вещество и поэтому приме-няется для изготовления точильных и шлифовальных устройств. 4е 0 +4 0 +2 |
29 |
 |
Получение кремния в лаборатории 2. Получение кремния в лаборатории: В лаборатории кремний получают при взаимодействии смеси чистого песка с порошком магния: 2Mg + SiO2. 2MgO + Si Физические свойства кремния: Кристаллический кремний обладает металли-ческим блеском, тугоплавкий, очень твёрдый, с незначительной электрической проводимостью. t0 4e +2 0 0 +4 |
30 |
 |
Применение кремнияSi Производство кислотоупорных сталей Получение фотоэлементов Производство полупроводников Получение карборунда SiC В качестве выпрямителя переменного тока |
«Соединения кремния» |
http://900igr.net/prezentatsii/khimija/Soedinenija-kremnija/Soedinenija-kremnija.html