Урок интегрирован с несколькими учебными предметами с целью формирования целостного представления о мире. Даны понятия о силикатной промышленности, о производстве керамики, стекла, цемента. В презентации показано применение данных материалов в народном хозяйстве, польза и вред силикатной промышленности.

Цели и задачи: Показать роль и значение кремния в жизни человека, сформировать представление о силикатной промышленности, о производстве керамики, стекла, цемента. Показать применение соединений кремния для нужд человечества.

Оборудование: компьютер, проектор, экран, карта России, минералы.

План урока

1.     Организационные моменты.
2.     Сценка – диалог “Исчезновение элемента”.
3.     Проверка домашнего задания.
4.     Фронтальный опрос.
5.     Химические превращения кремния (работа учащихся по заданию, работа у доски).
6.     Изложение нового материала. Практическое задание учащимся (в течении урока выполнить рисунки о пользе и вреде силикатной промышленности).  Работа у карты России (рассказ о песчаниках и дюнах). История силикатной промышленности. М.В.Ломоносов о производстве стекла в поэме “О пользе “стекла”
7.     Презентация “Силикатная промышленность. Применение кремния и его соединений”
8.     Рассмотрение выполненных рисунков.
9.     Выводы.
10.     Подведение итогов урока. Выставление отметок. Домашнее задание.

Ход урока.

1. Организационный момент – 1-2мин.
2. Проверка домашнего задания.
3. Сценка “Исчезновение элемента” – 5мин.

Володе очень не хотелось готовиться к уроку химии.

– Опять читать, учить. Обойдусь, одним элементом больше, одним элементом меньше… Хоть бы совсем он пропал на Земле, – в сердцах подумал, зевая, Володя, – но чудес не бывает…

– Почему ты так думаешь, любезный Волька, что чудеса невозможны, -вдруг он услышал проникновенный голос.

– Кто вы? – с удивлением и внутренним страхом спросил Вовка.

– Я – простой волшебник по имени Хоттабыч, слыхал обо мне?

– Да, конечно, есть такая книжка и кинофильм старый, но это все фантастика, правда, прикольная.

– Я никого колоть не собираюсь, только прихожу на помощь к ученикам. Которые меня зовут в трудную минуту,– ответил старик.

– А разве я вас звал?

– Конечно, кто просил уничтожить ненавистный тебе химический элемент с лица Земли, чтобы меньше уроков задавали по химии?

– Да, я только подумал об этом, и не кого не звал, ответил Володя.

-Одной твоей мысли было достаточно, чтобы придти тебе на помощь. Н у что? Пора его уничтожать?

– Постой, Хоттабыч, не торопись, дай подумать.

Да что тут думать!– нетерпеливо заворчал старик. – Сейчас выдерну волосок из бороды, прочту волшебное заклинание “трах-тиби-дох-тох-тох” и готово!

– Подожди, Хоттабыч, давай попробуем представить модель последствий его уничтожения. Надо ввести в программу компьютерные данные об этом элементе.

– Ты же не хотел учить, а теперь лезешь в книгу, ищещь какие-то данные… И вообще, что такое компьютерная программа? – не на шутку удивился старик.

Дорогой Хоттабыч, как ты бездарно отстал со своими бородатыми чудесами от современной науки и техники!

Вот, посмотри, это компьютер, который позволит нам очень быстро просчитать и спрогнозировать варианты любого события.

– Как интересно! Это просто фантастика! – воскликнул волшебник.

– Итак, вводим данные об этом элементе:

•     его 26% в природе, бытия;
•     по распространению в земной коре занимает 2-е место;
•     образует оксиды с валентностью (IV);
•     его оксиды являются основной частью песка и глины;
•     в виде кристаллов входит в состав горных пород;
•     образует бесцветные кристаллы кварца и горного хрусталя;
•     на его основе создано промышленное производство керамики, стекла, цемента…

Прогноз готов!

Хоттабыч, мы с тобой чуть не совершили преступление против всего человечества!

– Что-то случилось, мой юный друг?

– Да хорошо, что ничего не случилось!

А теперь представь себе, какая вырисовывается ситуация при исчезновении этого элемента.

Встает человек утром с постели, подходит к зеркалу, а вместо него – пустая рамка, ищет очки, а от них лишь одна оправа; вдруг он ощущает порывы ветра, так как в доме нет ни одного окна; от ужаса человек хочет выпить глоток воды, но он не может найти ни одной чашки, стакана – вообще нет в доме ни одной посуды – все бесследно исчезло! И это только начало ужаса…

Далее треск, грохот – рушатся потолок, стены, они летят и рассыпаются, превращаясь в пыль и песок… Параллельно с этим выделяется огромное количество кислорода, которое меняет состав воздуха, то есть земной атмосферы!

А самое страшное, что впоследствии почти целиком исчезает земная кора, испаряются океаны и не существует больше жизнь на Земле…

– О мудрый из мудрейших, мой дорогой друг, как ты смог такое узнать?

– Да, Хоттабыч, нельзя, оказывается, без знаний чего-либо или неоправданно отрицать, даже в своих фантазиях, даже мысленно! Все в нашем мире взаимосвязано и исчезновение химических элементов может привести к катастрофическим последствиям. В этом мы с тобой только что убедились сами!

А если заглянем в прошлое, то увидим, что этому элементу человечество обязано развитием цивилизации с самых первых ее шагов.

Представь, сидят в пещере два первобытных человека, им холодно, они не смогли сохранить огонь после удара молнии… Как быть? Один из них берет два камня и бьет ими друг о друга, сыплются искры, начинает тлеть сухой мох, вспыхивает спасительный огонь! Другой соплеменник привязывает к палке камень и идет на охоту, а затем на костре они приготовят себе пищу…

– Дорогой Волька, после общения с тобой я могу сказать, что твой характер, несмотря на небольшую лень, мне напоминает свойства этого элемента. Ты не поддался моим уговорам уничтожить этот элемент, а решил твердо убедиться в последствиях, которые могут произойти при его исчезновении. Молодец!

Володя проснулся и решил, все-таки химия – это наука, значением которой не стоит пренебрегать, а чтобы не снились кошмары, надо готовиться к каждому уроку.

4. Проверка домашнего задания – 2 мин.

5. Фронтальный опрос:

•     Чем отличается химический элемент кремний от химического элемента углерода в природе?
•     Почему у кристаллического кремния появляются свободные электроны, обуславливающие его полупроводниковый эффект? (сравните с углеродом.)
•     Какие минералы образует кремний в природе?
•     Что общего в химических свойствах кремния и углерода?
•     Почему химические свойства оксидов кремния и углерода резко отличаются друг от друга?
•     Сравните свойства силана и метана? Чем вызваны отличия в их реакционной способности?
•     Почему нельзя хранить плавиковую кислоту в стеклянной посуде?
•     Как получают кремниевую кислоту?
•     Как называются соли кремниевой кислоты?

Зная химические свойства кремния и его соединений осуществить химические превращения (работа у доски двух учеников по заранее заданным цепочкам превращений). Остальные ученики работают в тетрадях.

SiO2 —>Si—>Mg2Si—>SiH4

SiO2 —>K2SiO3—>H2SiO3

Проверку выполнения задания осуществляют два сильных ученика, остальные сверяют свои работы с реакциями уравнений, записанных на доске.

6. Изложение нового материала:

С химическими свойствами кремния и его соединений Вы справились. Тема сегодняшнего урока, “Применение кремния и его соединений”. Нам необходимо понять значение кремния и его соединений в жизни человека, познакомиться с силикатной промышленностью, производством керамики, стекла, цемента их применением,

Основным источником силикатной промышленности является кремнезём. Посмотрите на карту. Сможете определить, где больше всего материала для силикатной промышленности.

Информацию о кремнезёме даёт ученик (опережающее задание). Работа у карты России (рассказ о песчаниках, дюнах).

Учитель: “А может ли наличие кремнезема в местности определить название этой местности? Вспомните, где мы живем? (Кременки)”

Силикатная промышленность занимается переработкой природных соединений кремния, Это производство стекла, цемента, керамики. О стекле известно много и очень давно.

Стекло воспевали многие писатели и поэты. И пожалуй, одним первых о нем написал восторженные строки М.В.Ломоносов:

    “Пою перед тобой в восторге похвалу
    не камням дорогим, ни злату, но Стеклу”

Рассказ ученицы о поэме М.В.Ломоносова “Письмо о пользе стекла”

В “Письме о пользе стекла” (1752г.) он в поэтической форме рассказывает о рождении и свойствах стекла. Только человек, сыгравший выдающуюся роль в развитии стеклоделия мог подняться до подлинного синтеза науки и искусства.

Стекло научились получать ещё в древние времена из кремнийсодержащих горных пород, входящих в состав земной коры. Возникновение стеклоделия связано с развитием гончарного производства, но его технология мало изменилась с тех времен. Для получение стекла сырьё – чистый кварцевый песок, сода и известняк – необходимо расплавить при высокой температуре (около 1500 С), М.В.Ломоносов описывает этот процесс следующим образом:

    “Стекло им рождено; огонь его родитель.
    С натурой некогда он произвесть хотя
    Достойное себя и оныя дитя,
    Во мрачной глубине, под тягостью земною,
    Где вечно он живет и борется с водою,
    Все силы собрал вдруг и хляби затворил,
    В которы океан на брань к нему входил;
    Напрягся мышцами и рамена подвинул
    И тяготу земли превыше облак вскинул.
    …Довольна чадом мать, доволен им отец
    Прогнали долгу ночь и жар свой погасили
    И солнцу ясному рождение открыли.
    Но что ж, от недр земных родясь произошло?
    Любезное дитя прекрасное стекло”

Но силикатная промышленность очень большая отрасль и изделия ее разнообразны.

7. Ученица проводит презентацию “Силикатная промышленность. Применение кремния и его соединений”.

8. Показываю рисунки выполненные учениками в течении урока. Что они хотели сказать своими рисунками (ответы учащихся).

9. Выводы

Польза силикатной промышленности очевидна, но любое химическое производство не может иметь только одну, положительную сторону, но и отрицательную. Соединения кремния сильнейшие загрязнители среды обитания живых организмов. Силикоз, как следствие повышенной концентрации кремнезема в воздухе. Вред от силикатного производства необходимо сводить к минимуму. Эту задачу в будущем решать Вам.

10. Подведение итогов урока. Выставление отметок. Домашнее задание.

Газарян Светлана Гарегиновна

МОУ "Муниципальная средняя общеобразовательная школа № 2", г. Кремёнки, Калужская обл.