kopilkaurokov.ru - сайт для учителей

Создайте Ваш сайт учителя Курсы ПК и ППК Видеоуроки Олимпиады Вебинары для учителей

Презентация по химии для 9-ых классов по теме "Кремний"

Нажмите, чтобы узнать подробности

Презентация по химии для 9-ых классов, рассказывающая о кремнии – от истории первого нахождения вещества до различных способов получения и применения. Слайды содержат яркие, информативные, в большинстве своём, иллюстрации. Всего в презентации 15 слайдов: 1. Начало 2. История первого получения 3. Нахождение в природе 4. Получение кремния в промышленных условиях 5. Получение в лабораторных условиях 6. Очистка в промышленных масштабах 7. Разработка новых промышленных технологий очистки кремния 8. Физические свойства 9. Химические свойства 10. Кремний в обычных условиях 11. Реакция кремния при нагревании свыше 400- 500 °C 12. Травление кремния 13. Травление кремния 14. Применение 15. Конец. Презентация информативна, раскрывает природу такого материала, как кремний и может служить хорошим пособием к уроку.

Просмотр содержимого документа
«Презентация по химии для 9-ых классов по теме "Кремний"»

Кремний  и его соединения

Кремний и его соединения

В чистом виде кремний был впервые выделен в 1811 году французскими учёными Жозефом Луи Гей-Люссаком и Луи Жаком Тенаром. В 1825 году шведский химик Йёнс Якоб Берцелиус действием металлического калия на фтористый кремний SiF4 получил чистый элементарный кремний. Новому элементу было дано название «силиций» (от лат. silex — кремень). Русское название «кремний» введено в 1834 году российским химиком Германом Ивановичем Гессом. В переводе c др.-греч. κρημνός — «утёс, гора».

В чистом виде кремний был впервые выделен в 1811 году французскими учёными Жозефом Луи Гей-Люссаком и Луи Жаком Тенаром. В 1825 году шведский химик Йёнс Якоб Берцелиус действием металлического калия на фтористый кремний SiF4 получил чистый элементарный кремний. Новому элементу было дано название «силиций» (от лат. silex — кремень). Русское название «кремний» введено в 1834 году российским химиком Германом Ивановичем Гессом. В переводе c др.-греч. κρημνός — «утёс, гора».

Содержание кремния в земной коре составляет по разным данным 27,6—29,5 % по массе. Таким образом по распространённости в земной коре кремний занимает второе место после кислорода. Концентрация в морской воде 3 мг/л. Чаще всего в природе кремний встречается в виде кремнезёма — соединений на основе диоксида кремния (IV) SiO2 (около 12 % массы земной коры). Основные минералы и горные породы, образуемые диоксидом кремния, — это песок (речной и кварцевый), кварц и кварциты, кремень, полевые шпаты. Отмечены единичные факты нахождения чистого кремния в самородном виде.

Содержание кремния в земной коре составляет по разным данным 27,6—29,5 % по массе. Таким образом по распространённости в земной коре кремний занимает второе место после кислорода. Концентрация в морской воде 3 мг/л. Чаще всего в природе кремний встречается в виде кремнезёма — соединений на основе диоксида кремния (IV) SiO2 (около 12 % массы земной коры). Основные минералы и горные породы, образуемые диоксидом кремния, — это песок (речной и кварцевый), кварц и кварциты, кремень, полевые шпаты. Отмечены единичные факты нахождения чистого кремния в самородном виде.

Свободный кремний получается при прокаливании мелкого белого песка (диоксида кремния) с магнием. При этом образуется аморфный кремний, имеющий вид бурого порошка. В промышленности кремний технической чистоты получают, восстанавливая расплав SiO2 коксом при температуре около 1800 °C в руднотермических печах шахтного типа. Чистота полученного таким образом кремния может достигать 99,9 % (основные примеси — углерод, металлы). Возможна дальнейшая очистка кремния от примесей.
  • Свободный кремний получается при прокаливании мелкого белого песка (диоксида кремния) с магнием. При этом образуется аморфный кремний, имеющий вид бурого порошка.
  • В промышленности кремний технической чистоты получают, восстанавливая расплав SiO2 коксом при температуре около 1800 °C в руднотермических печах шахтного типа. Чистота полученного таким образом кремния может достигать 99,9 % (основные примеси — углерод, металлы).
  • Возможна дальнейшая очистка кремния от примесей.
Очистка в лабораторных условиях может быть проведена путём предварительного получения силицида магния Mg2Si. Далее из силицида магния с помощью соляной или уксусной кислот получают газообразный моносилан SiH4. Моносилан очищают ректификацией, сорбционными и др. методами, а затем разлагают на кремний и водород при температуре около 1000 °C.
  • Очистка в лабораторных условиях может быть проведена путём предварительного получения силицида магния Mg2Si. Далее из силицида магния с помощью соляной или уксусной кислот получают газообразный моносилан SiH4. Моносилан очищают ректификацией, сорбционными и др. методами, а затем разлагают на кремний и водород при температуре около 1000 °C.
Очистка кремния в промышленных масштабах осуществляется путём непосредственного хлорирования кремния. При этом образуются соединения состава SiCl4, SiHCl3 и SiH2Cl2. Их различными способами очищают от примесей (как правило, перегонкой и диспропорционированием) и на заключительном этапе восстанавливают чистым водородом при температурах от 900 до 1100 °C.
  • Очистка кремния в промышленных масштабах осуществляется путём непосредственного хлорирования кремния. При этом образуются соединения состава SiCl4, SiHCl3 и SiH2Cl2. Их различными способами очищают от примесей (как правило, перегонкой и диспропорционированием) и на заключительном этапе восстанавливают чистым водородом при температурах от 900 до 1100 °C.
Разрабатываются более дешёвые, чистые и эффективные промышленные технологии очистки кремния. В 2010 г. к таковым можно было отнести технологии очистки кремния с использованием фтора (вместо хлора); технологии, предусматривающие дистилляцию монооксида кремния; технологии, основанные на вытравливании примесей, концентрирующихся на межкристаллитных границах.
  • Разрабатываются более дешёвые, чистые и эффективные промышленные технологии очистки кремния. В 2010 г. к таковым можно было отнести технологии очистки кремния с использованием фтора (вместо хлора); технологии, предусматривающие дистилляцию монооксида кремния; технологии, основанные на вытравливании примесей, концентрирующихся на межкристаллитных границах.
Физические свойства  Кристаллическая решётка кремния кубическая, гранецентрированная типа алмаза, (при высоких давлениях получены и другие полиморфные модификации кремния), но из-за большей длины связи между атомами Si—Si по сравнению с длиной связи С—С твёрдость кремния значительно меньше, чем алмаза. Кремний хрупок, только при нагревании выше 800 °C он становится пластичным веществом.

Физические свойства

Кристаллическая решётка кремния кубическая, гранецентрированная типа алмаза, (при высоких давлениях получены и другие полиморфные модификации кремния), но из-за большей длины связи между атомами Si—Si по сравнению с длиной связи С—С твёрдость кремния значительно меньше, чем алмаза. Кремний хрупок, только при нагревании выше 800 °C он становится пластичным веществом.

Химические свойства

Химические свойства

  • Чистый кристаллический кремний образует алмазоподобную решётку, в которой кремний четырёхвалентен. В соединениях кремний обычно также проявляет себя как четырёхвалентный элемент со степенью окисления +4 или −4. Встречаются двухвалентные соединения кремния, например, оксид кремния (II) — SiO.
При нормальных условиях кремний химически малоактивен и активно реагирует только с газообразным фтором, при этом образуется летучий тетрафторид кремния SiF4. Такая «неактивность» кремния связана с пассивацией поверхности наноразмерным слоем диоксида кремния, немедленно образующегося в присутствии кислорода, воздуха или воды (водяных паров).
  • При нормальных условиях кремний химически малоактивен и активно реагирует только с газообразным фтором, при этом образуется летучий тетрафторид кремния SiF4. Такая «неактивность» кремния связана с пассивацией поверхности наноразмерным слоем диоксида кремния, немедленно образующегося в присутствии кислорода, воздуха или воды (водяных паров).
При нагревании до температуры свыше 400—500 °C кремний реагирует с кислородом с образованием диоксида SiO2, процесс сопровождается увеличением толщины слоя диоксида на поверхности, скорость процесса окисления лимитируется диффузией атомарного кислорода сквозь плёнку диоксида.
  • При нагревании до температуры свыше 400—500 °C кремний реагирует с кислородом с образованием диоксида SiO2, процесс сопровождается увеличением толщины слоя диоксида на поверхности, скорость процесса окисления лимитируется диффузией атомарного кислорода сквозь плёнку диоксида.
Для травления кремния наиболее широко используют смесь плавиковой и азотной кислот. Некоторые специальные травители предусматривают добавку хромового ангидрида и иных веществ. При травлении кислотный травильный раствор быстро разогревается до температуры кипения, при этом скорость травления многократно возрастает.
  • Для травления кремния наиболее широко используют смесь плавиковой и азотной кислот. Некоторые специальные травители предусматривают добавку хромового ангидрида и иных веществ. При травлении кислотный травильный раствор быстро разогревается до температуры кипения, при этом скорость травления многократно возрастает.
Для травления кремния могут использоваться водные растворы щёлочей. Травление кремния в щелочных растворах начинается при температуре раствора более 60 °C
  • Для травления кремния могут использоваться водные растворы щёлочей. Травление кремния в щелочных растворах начинается при температуре раствора более 60 °C
Применение

Применение

  • Кремний находит следующие применения:
  • сырьё для металлургических производств.
  • сырьё для производства более чистого поликристаллического кремния и очищенного металлургического кремния
  • сырьё для производства кремнийорганических материалов, силанов;
  • иногда кремний технической чистоты и его сплав с железом (ферросилиций) используется для производства водорода в полевых условиях;
  • для производства солнечных батарей;
  • антиблок (антиадгезивная добавка) в промышленности пластмасс.
  • Сверхчистый кремний преимущественно используется для производства одиночных электронных приборов (нелинейные пассивные элементы электрических схем) и однокристальных микросхем. Чистый кремний, отходы сверхчистого кремния, очищенный металлургический кремний в виде кристаллического кремния являются основным сырьевым материалом для солнечной энергетики.
  • Монокристаллический кремний — помимо электроники и солнечной энергетики, используется для изготовления зеркал газовых лазеров.
  • Соединения металлов с кремнием — силициды — являются широко употребляемыми в промышленности (например, электронной и атомной) материалами с широким спектром полезных химических, электрических и ядерных свойств (устойчивость к окислению, нейтронам и др.). Силициды ряда элементов являются важными термоэлектрическими материалами.
  • Соединения кремния служат основой для производства стекла и цемента. Производством стекла и цемента занимается силикатная промышленность. Она также выпускает силикатную керамику — кирпич, фарфор, фаянс и изделия из них.
  • Широко известен силикатный клей, применяемый в строительстве как сиккатив, а в пиротехнике и в быту для склеивания бумаги.
  • Получили широкое распространение силиконовые масла и силиконы — материалы на основе кремнийорганических соединений.
Конец!

Конец!


Получите в подарок сайт учителя

Предмет: Химия

Категория: Презентации

Целевая аудитория: 9 класс

Скачать
Презентация по химии для 9-ых классов по теме "Кремний"

Автор: Иванова Ксения Игоревна

Дата: 04.03.2016

Номер свидетельства: 302327

Похожие файлы

object(ArrayObject)#853 (1) {
  ["storage":"ArrayObject":private] => array(6) {
    ["title"] => string(98) "Презентация по химии для 9-ых классов по теме "Кремний""
    ["seo_title"] => string(65) "priezientatsiia-po-khimii-dlia-9-ykh-klassov-po-tiemie-kriemnii-1"
    ["file_id"] => string(6) "302328"
    ["category_seo"] => string(6) "himiya"
    ["subcategory_seo"] => string(11) "presentacii"
    ["date"] => string(10) "1457115785"
  }
}
object(ArrayObject)#875 (1) {
  ["storage":"ArrayObject":private] => array(6) {
    ["title"] => string(287) "урок химии на тему:Основные месторождения металлов и неметаллов в Казах¬стане и проблемы защиты окружающей среды при процессах добычи и переработке сырья. "
    ["seo_title"] => string(184) "urok-khimii-na-tiemu-osnovnyie-miestorozhdieniia-mietallov-i-niemietallov-v-kazakh-stanie-i-probliemy-zashchity-okruzhaiushchiei-sriedy-pri-protsiessakh-dobychi-i-pierierabotkie-syr-ia"
    ["file_id"] => string(6) "151167"
    ["category_seo"] => string(6) "himiya"
    ["subcategory_seo"] => string(5) "uroki"
    ["date"] => string(10) "1420644227"
  }
}
object(ArrayObject)#853 (1) {
  ["storage":"ArrayObject":private] => array(6) {
    ["title"] => string(82) "Презентация для 9-ых классов по теме "Кремний""
    ["seo_title"] => string(53) "priezientatsiia-dlia-9-ykh-klassov-po-tiemie-kriemnii"
    ["file_id"] => string(6) "302331"
    ["category_seo"] => string(6) "himiya"
    ["subcategory_seo"] => string(11) "presentacii"
    ["date"] => string(10) "1457115895"
  }
}
object(ArrayObject)#875 (1) {
  ["storage":"ArrayObject":private] => array(6) {
    ["title"] => string(82) "Презентация для 9-ых классов по теме "Кремний""
    ["seo_title"] => string(55) "priezientatsiia-dlia-9-ykh-klassov-po-tiemie-kriemnii-1"
    ["file_id"] => string(6) "302332"
    ["category_seo"] => string(6) "himiya"
    ["subcategory_seo"] => string(11) "presentacii"
    ["date"] => string(10) "1457115903"
  }
}
object(ArrayObject)#853 (1) {
  ["storage":"ArrayObject":private] => array(6) {
    ["title"] => string(75) "презентация  "Этот удивительный кремний" "
    ["seo_title"] => string(43) "priezientatsiia-etot-udivitiel-nyi-kriemnii"
    ["file_id"] => string(6) "148587"
    ["category_seo"] => string(6) "himiya"
    ["subcategory_seo"] => string(11) "presentacii"
    ["date"] => string(10) "1419781050"
  }
}

Получите в подарок сайт учителя

Видеоуроки для учителей

Курсы для учителей

ПОЛУЧИТЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО МГНОВЕННО

Добавить свою работу

* Свидетельство о публикации выдается БЕСПЛАТНО, СРАЗУ же после добавления Вами Вашей работы на сайт

Удобный поиск материалов для учителей

Ваш личный кабинет
Проверка свидетельства