Личные инструменты

2168
з математики

132
учня

168
для 11 класу

443
відкореговано


Вашій увазі

24638
уроків


Конспект уроку з теми: Лужноземельні елементи та Магній. Фізичні та хімічні властивості простих речовин

Гіпермаркет Знань>>Хімія 10 клас>>Хімія>> Хімія: Лужні, лужноземельні елементи та Магній. Фізичні та хімічні властивості простих речовин, основний характер їх оксидів та гідроксидів.


План-конспект уроку з курсу «Хімія 10 клас» з теми «Лужноземельні елементи та Магній. Фізичні та хімічні властивості простих речовин»


                                                                    Тема: «Лужноземельні елементи та Магній.       

           Фізичні та хімічні властивості простих речовин, основний характер їх оксидів та гідроксидів, біологічна роль елементів»

Мета:

-    освітня:поглибити й розширити знання про метали на прикладі лужноземельних елементів; вивчити зв'язок між властивостями оксидів та гідроксидів, солей Кальцію та Магнію, їх одержанням і застосуванням.

-    виховна: сформувати науковий світогляд учнів при вивченні фізичних та хімічних властивостей лужноземельних  металів та їхніх сполук, їх застосування; сприяти  екологічному вихованню.

-    розвиваюча:

1) розвивати спостережливість учнів на уроці хімії;
2) розвивати пізнавальний інтерес учнів до предмету;
3) розвивати навички складання рівнянь хімічних реакцій на прикладі хімічних властивостей Кальцію й  Магнію, та їхніх сполук;
4) розвивати такі мисленнєві операції : вміння порівнювати, узагальнювати, робити висновки;
5) розвивати такі мисленнєві операції : вміння порівнювати, узагальнювати, робити висновки. розвивати самостійність учнів під час виконання завдань.


Тип уроку: Урок засвоєння нових знань та вмінь.

Методи:  загальні (ПІ), часткові (СНП), конкретні ( бесіда, розповідь).

Обладнання: періодична система хімічних елементів, таблиця розчинності, ряд активності металів, металічний Кальцій, циліндр з дистильованою водою, фенолфталеїн.


Література:

1)    Хімія. 10 клас: Розробки уроків (рівень стандарту) / А.В. Промоскаль . – Х.: Вид-во «Ранок», 2011. – 272 с.
2)    А.Т. Пилипенко, В.Я. Починок, И.П. Середа, Ф.Д. Шевченко. - Справочник по элементарной химии. / Под ред. Академика АН УССР А.Т. Пилипенко. – К.: Наукова думка. – 1985.
3)    Хімія. 10 клас. Стандарт і академічний рівень / І.Ю. Старовойтова,            
 О.В. Люсай. – Х.: Вид. група «Основа», 2010. – 79, [1]с.
4)    Довідкові матеріали з хімії / І.І. Базелюк, Л.П. Величко, Н.В. Титаренко. – Київ; Ірпінь: ВТФ «Перун», 1998. – 224 с.


                                                                     Хід уроку:


І. Актуалізація опорних знань:

1.    Як називаються елементи першої групи головної підгрупи?
2.    Які фізичні властивості лужних металів?
3.    Які хімічні властивості лужних металів?
4.    Назвіть найактивніший лужний метал.


ІІ. Мотивація навчальної діяльності учнів:

Кальцій  є дуже розповсюдженими хімічним елементом, як у природі, так і в організмі людини. Тож давайте розглянемо властивості цього елемента та родини, до якої він входить .

Отже, записуємо тему  уроку: «Лужноземельні елементи та Магній. Фізичні та хімічні властивості простих речовин, основний характер їх оксидів та гідроксидів, біологічна роль елементів»

Учні повинні:

- знати: фізичні й хімічні властивості Кальцію й Магнію  та їхніх сполук.

- вміти:складати рівняння хімічних реакцій на прикладі хімічних властивостей Кальцію й Магнію  та їхніх сполук.


ІІІ. Вивчення нового матеріалу:

До родини лужноземельних елементів належать елементи ІІ групи головної підгрупи : Кальцій, стронцій, барій, радій. У назві родини присутня складова лужно тому, що розчини їх гідратів оксидів теж милкі на дотик. Друга складова назви — земельні — пов'язана з тим, що окси¬ди цих елементів уперше були виділені з мінералів земної кори.

                                                  Положення Mg і Ca в періодичній системі Д.І. Менделєєва.

Учні характеризують положення Mg і Ca в Періодичній системі хімічних елементів Д.І. Менделєєва.

Будова атомів лужноземельних елементів. В усіх представників цієї родини однакова будова зовнішнього енергетичного рівня, на ньому розміщені 2 електрони. Здатність віддавати 2 зовнішні валентні електрони зростає в підгрупі зі збільшенням атомного радіуса й атомного номера елемента. Максимальний ступінь окиснення  становить +2.

Фізичні властивості лужноземельних металів:

У вільному стані всі метали ІІА-підгрупи - сріблясто-білі речовини за винятком берилію, який має світло-сірий колір.

Загальна закономірність змінення фізичних властивостей нагадує лужні метали (табл.2).

За винятком берилію та радію, всі вони є достатньо ковкими, пластичними і м’якими, хоч і твердіші за лужні метали. Берилій відрізняється значною твердістю та крихкістю, барій при різкому сильному ударі розколюється на окремі шматки.


Таблиця 2 - Фізичні властивості металів ІІА-підгрупи


  Метал     Густина, г/см3
   Тпл., К
   Ткип., К
  Be     1,85     1557     2700
  Mg     1,74     923     1380
  Са     1,55     1124     1760
  Sr     2,63     1041     1640
  Ва     3,76     983     1910
  Ra     6,0     970     1410


Температури плавлення та кипіння цих металів вищі, ніж у лужних, причому із зростаннім порядкового номера Тпл. змінюються не монотонно, що пов’язано зі зміненою типу кристалічних решіток (у кристалічному стані за звичайних умов берилій та магній мають гексагональну кристалічну решітку, кальцій та стронцій - кубічну гранецентровану, а барій - кубічну об’ємоцентровану). Від Be до Mg при однаковому типі решітки температури плавлення зменшуються. При переході від Mg до Са змінюється тип кристалічної решітки, тому Тпл. (Mg) < Тпл. (Са). Потім, починаючи від Са, темпратури плавлення знов зменшуються.

Тип зв’язку - металічний - зумовлює високу тепло - і елекропровідність.

При переході від Mg до Ca радіус атома змінюється дуже різко, а маса - мало, що й призводить до стрибка густини.

Берилій та магній покриті оксидною плівкою і не змінюються на повітрі. Завдяки хімічній активності та для запобігання взаємодії з повітрям лужноземельні метали зберігать у запаяних ампулах під шаром гасу.


                                                 Хімічні властивості лужноземельних елементів.


                                                   Таблиця хімічних властивостей лужноземельних металів

  Умови перебігу реакції
   Продукти реакції
   Приклади рівнянь реакції
                                    Виявляють властивості активних відновників,  набувають ступеня окиснення + 2
                                                                             Взаємодія з простими речовинами
   З киснем повітря
   Оксиди     2Mg + O2 = 2 MgO
    2Ca + O2 = 2 CaO
  З сіркою при нагріванні
   Сульфіди     Ba + S = BaS
    Mg + S = MgS
    Ca + S = CaS
  З галогенами     Галогеніди     Ca + Cl2 = CaCl2
    Mg + Br2 = MgBr2
    Ba + I2 = BaI2
  З азотом при нагріванні     Нітриди

    3Ba + N2 = Ba3N2
    2Ca + N2 = Ca3N2
    Mg + N2 = Mg3N2

  З фосфором при  t0
   Фосфіди      3Ca + 2 P = Ca3P2
     3Mg  + 2 P = Mg3P2
  З воднем при нагріванні     Гідриди     Ca + H2 = CaH2
    Mg + H2 = MgH2
                                                                             Взаємодія із складними речовинами

                                                                  (вчитель демонструє взаємодію Кальцію з водою)

Магній повільно розчиняється у воді киплячій, решта металів

енергійно-взаємодіють з водою

    Гідроксид і водень     Ba + 2H2O = Ba(OH)2 + H2
    Mg + H2O = MgO + H2
    Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2
  Усі метали розчиняються в сильних кислотах
   Сіль і водень     Ca + 2HCl = CaCl2 + H2
    Mg+ H2SO4 = MgSO4+ H2


Генетичний зв'язок лужноземельних металів та їх сполук передає схема:

Лужноземельний метал → МеО → Ме(ОН)2 → сіль

Оксиди та гідроксиди лужноземельних елементів мають чітко виражені основні властивості. На підтвердження цього проведемо демонстраційний дослід. До невеликої кількості порошку кальцій оксиду, насипаного в порцелянову чашку, добавимо води  — спостерігаємо бурхливу взаємодію, що супроводжується спіненням вмісту чашки. Якщо до одержаного розчину добавити кілька крапель індикатору фенолфталеїну, то він набуде малинового кольору, що свідчить про наявність лугу:

СаО + Н20 = Са(ОН)2  -  (ця реакція має назву «гасіння» негашеного вапна)


                                                          Оксиди Магнію та лужноземельних елементів


    Добувають у техніці термічним розкладом відповідних природних карбонатів:

                                                   MgCO3 = MgO + CO2↑                      CaCO3 = CaO + CO2


    Всі оксиди – тугоплавкі речовини. Магній оксид з водою не реагує; оксиди лужноземельних елементів енергійно реагують із водою:

                                      MgO + H2O ≠               BaO + H2O = Ba(OH)2             CaO + H2O = Ca(OH)2

 (ця реакція має назву «гасіння» негашеного вапна)


    Виявляють характерні властивості основних оксидів: реагують з кислотами та кислотними оксидами з утворенням солей.


                                       MgO + H2SO4 = MgSO4 + H2O                  CaО+H2S04 = CaS04+ Н20

                                                                             CaO + SO3 = CaSO4


                                                                     Гідроксиди Магнію та лужноземельних елементів

    Магній гідроксид добувають із розчинних солей Магнію дією розчинів лугів:


                                                           MgSO4 + 2KOH = Mg(OH)2↓ + K2SO4


    Гідроксиди лужноземельних металів добувають при взаємодії відповідних оксидів із водою:


                                                                      SrO + H2O = Sr(OH)2


    Mg(OH)2 – погано розчинний у воді, основа середньої сили. Кальцій гідроксид (гашене вапно) – малорозчинна у воді речовина. Насичений розчин Са(ОН)2 – називають вапняною водою. Sr(OH)2  та  Ba(OH)2 – гідроксиди добре розчинні у воді. Гідроксиди Магнію та лужноземельних елементів розкладаються при нагріванні:


                                       Ba(OH)2 = BaO + H2O                                                   Mg(OH)2 = MgO + H2O


    Інша спільна властивість цих гідроксидів – взаємодія у розчинні з кислотами та кислотними оксидами з утворенням солей:


                                     Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O                      Ba(OH)2 + CO2 = BaCO3↓ + H2O


    Внаслідок осадження ВаСО3 розчин баритової води мутнішає; ця реакція використовується для виявлення вуглекислого газу.


Поширення в природі: Вміст Кальцію в земній корі — 4,1%, а Магнію  —     1,87 % . Кальцій та Магній входять до складу осадових гірських порід, різних мінералів ( вапняк, мрамор, крейда -  СаСО3 ; гіпс -  СаSO4 • 2Н2O ; фосфорити й апатити -Са3(РO4)2 ; доломіт  - СаСО3 • МgСО3, магнетит -  МgСО3).

Застосування :Магній -  для одержання легких сплавів (дюралюмінію). Додають його і до чугунку з метою покращення механічних властивостей чугуна.
Кальцій – використовують у металургії для очистки чугунка і сталі від оксидів.


                                                                                   Біологічна роль

Магній, як легкий та корозійностійкий  метал, використовується в конструкційних сплавах у авіації та автомобілебудуванні. Біологічна роль магнію полягає в необхідності його для правильного функціонування м’язів і нервової системи. І середньому в дорослої людини його міститься всього 25г, більша частина якого сконцентрована в кістках. До організму Магній потрапляє із земним листям овочів, оскільки воно містить хлорофіл – комплексну сполуку, центральним атомом якої є Магній.

Кальцій – у виробництві скла, вапняних мінеральних добрив; для каустифікації соди; для виготовлення вапняних будівельних розчинів.

Біологічна роль Кальцію полягає в тому, що в організмі дорослої людини міститься близько 1 кг Кальцію. Приблизно 99% цієї кількості входить до складу кальцій фосфату, що знаходиться в кісткових та зубних тканинах. Без Кальцію неможливо згортання крові,  скорочення м’язів і функціонування нервової системи. Засвоєнню цього елемента в організмі сприяє наявність вітаміну D, нестача якого у дитячому віці може викликати рахіт. Кальцій, як Натрій та Калій, також відіграє важливу роль у гомеостазі.


ІV. Узагальнення та систематизація знань.


1.    Напишіть рівняння хімічних реакцій, щоб здійснити ланцюжок перетворень:

1) Ca → CaO → Ca(OH)2 → CaCO3 →  CaHCO3
2)  Mg →  MgO →  MgCl2 →MgSO4


V. Домашнє завдання:

Чит. §29-30 .

Надіслано Шевченко В.В, вчителем хімії та біології


Календарно-тематичне планування з хімії, завдання та відповіді школяру онлайн, курси учителю з хімії скачати

Предмети > Хімія > Хімія 10 клас > Лужні, лужноземельні елементи та Магній. Фізичні та хімічні властивості простих речовин, основний характер їх оксидів та гідроксидів > Лужні, лужноземельні елементи та Магній. Конспект уроку і опорний каркас