Конспект урока по химии в 9 классе по теме : «Бериллий, магний и щелочноземельные металлы».

Конспект урока по химии в 9 классе по теме : «Бериллий, магний и щелочноземельные  металлы».

Цель урока: дать общую характеристику металлов главной подгруппы II группы; рассмотреть основные физические и химические свойства, важнейшие соединения  и области их применения.

Задачи:

 Обучающие: Сформировать знания учащихся о  металлах главной подгруппы II группы, свойствах и значением важнейших из них.

Развивающие: развитие у учащихся познавательных способностей, умения логически рассуждать, обобщать и делать выводы из полученных знаний

Воспитывающие: формирование навыков коллективной работы в сочетании с индивидуальной, повышение творческой активности учащихся

Тип урока: комбинированный

Ход урока.

Повторение д/з Выполнение Задания Фронтальный опрос Запись темы урока Рассказ учителя Запись в тетрадь Запись в тетрадь Запись в тетрадь Самостоятельное выполнение задания учениками Рассказ учителя

I.       Орг. момент. II.      Проверка д/з. Ученикам раздаются карточки Содержание карточки: Фамилия и Имя______________________________________ Задание №1 Саша прочитал текст учебника «Щелочные металлы» и сказал: «Калий и натрий широко распространены в природе, поэтому эти металлы не надо получать в промышленности.» Катя ответила: «Ты не прав, наоборот из-за того, что они химически активны, эти металлы получают только в промышленности.» Кто из них прав? Почему? Вопросы: 1.Назовите особенности химических свойств лития. Чем он отличается от других ЩМ? Только литий при сгорании на воздухе образует оксид, все остальные ЩМ образуют пероксиды 2.Что общего в строении атомов ЩМ? Общим является одинаковое строение внешнего электронного слоя, у всех ЩМ на последнем уровне находится один электрон. ЩМ проявляют постоянную с. о. +1 3. Каковы физические свойства щелочных металлов? Все щелочные металлы обладают металлическим блеском, тепло- и электропроводностью, плавятся при низких температурах, легки и пластичны. Щелочные металлы легко режутся ножом. Все они (за исключением желтоватого цезия) серебристо-белые. Хранят их под слоем керосина или парафина. 4.Опишите основные химические свойства ЩМ. реагируют с неметаллами, водой, с кислотами — со взрывом), с водой образуют щелочи. От лития к калию возрастают радиусы атомов, повышается химическая активность: 4Li + O2 —» 2Li 2O(оксид) 2Na + O2 —> Na2O2 (пероксид) K + O2  -> КO2 (надпероксид) Увеличиваются атомная масса, плотность; уменьшаются температура плавления, твердость Рассмотрим химические свойства ЩМ на примере натрия: 2Na +О2 = Na2О2 2Na +Н2 = 2NaН 2Na +Сl2 = 2NaСl 2Na + S = 2Na2S 2 Na +H2O = 2 Na OH + H2 5. Назовите важнейшие природные соединения ЩМ.  NaCl — каменная соль, NaCl • КС1 — сильвинит, Na2SО4 • 10Н2О - глауберова соль, NaNО3 - селитра, КС1 • MgCl2 • 6Н2О — карналлит. III.    Содержание урока. Тема нашего урока : «Бериллий, магний и щелочноземельные металлы» 1.Строение и физические свойства атомов. Бериллий Ве, магний Мg и щелочноземельные металлы кальций Са, стронций Sr, барий Ва и радий Ra — элементы главной подгруппы II группы Периодической системы. Атомы этих элементов содержат на внешнем энергетическом уровне два электрона, которые они отдают при химических взаимодействиях, и поэтому являются сильнейшими восстановителями. Во всех соединениях они имеют степень окисления +2. С ростом порядкового номера сверху вниз в подгруппе восстановительные свойства элементов усиливаются, что связано с увеличением радиусов их атомов. Радий — радиоактивный элемент, содержание его в природе невелико. Бериллий, магний и щелочноземельные металлы — простые вещества. Легкие серебристо-белые металлы, стронций имеет золотистый оттенок. Он значительно тверже щелочных металлов, барий же по мягкости напоминает свинец. 2. Химические свойства. На воздухе при обычной температуре поверхность бериллия и магния покрывается защитной оксидной пленкой. Щелочноземельные металлы взаимодействуют с кислородом воздуха более активно, поэтому их хранят под слоем керосина или в запаянных сосудах, как и щелочные металлы. а)При нагревании на воздухе все рассматриваемые металлы энергично сгорают с образованием оксидов:  2Ca + O2 = 2CaO Реакция сжигания магния сопровождается ослепительной вспышкой, раньше она применялась при фотографировании объектов в темных помещениях. В настоящее время используют электрическую вспышку. б) Реакция с неметаллами. Бериллий, магний и все щелочноземельные металлы взаимодействуют при нагревании с неметаллами — хлором, серой, азотом и т. д., образуя соответственно хлориды, сульфиды, нитриды: Са + Cl2 = CaCl2 хлорид Са + S = CaS сульфид 3Сa + N2 = Ca3N2  нитрид в) Реакция с водой. Из всех металлов главной подгруппы II группы только бериллий практически не взаимодействует с водой (препятствует защитная пленка на его поверхности), магний реагирует с ней медленно, остальные металлы бурно взаимодействуют с водой при обычных условиях: Сa +2H2O = Ca(OH)2+H2 Подобно алюминию магний и кальций способны восстанавливать редкие металлы — ниобий, тантал, молибден, вольфрам, титан и др. — из их оксидов Mg +TiO= Ti + MgO Магний и кальций применяют для производства редких металлов и легких сплавов. Например, магний входит в состав дюралюминия, а кальций — один из компонентов свинцовых сплавов, необходимых для изготовления подшипников и оболочек кабелей. Внимание. Выполните задание. Сейчас вы составите опорный конспект по химическим свойствам ЩЗМ. Задание выполняется в паре. Металлы II гр А подгруппы + О2 = +неМе= +Н2О= МеО бинарные соединения гидроксиды(основания, кроме ВеО) 3.Соединения металлов IIгруппы Металл Оксид Гидроксид Соли MeO Me(OН)2 Ме(кислотный остаток) Са,Sr,Ba  MeO Основные оксиды MeO + Н2О = Me(OН)2 основные гидроксиды СаСО3, Mg СО3 Ве ВеО амфотерный оксид Ве(ОН)3 амфотерный гидроксид Ве(ОН)3+ Н2О≠ BeCl2 Соединения бериллия, магния и щелочноземельных металлов. В природе щелочноземельные металлы, как и щелочные металлы, находятся только в форме соединений вследствие своей высокой химической активности. Оксиды МО — твердые белые тугоплавкие вещества, устойчивые к воздействию высоких температур. Проявляют основные свойства, кроме оксида бериллия, имеющего амфотерный характер. Оксид магния малоактивен в реакции с водой, все остальные оксиды очень бурно взаимодействуют с ней: МО + Н2О = М(ОН)2 Оксиды получают обжигом карбонатов: МСО3 = МО + СО2 В технике оксид кальция СаО называют негашеной известью, а МgО — жженой магнезией. Оба этих оксида используют в производстве строительных материалов. Гидроксиды щелочноземельных металлов относятся к щелочам. Их растворимость в воде растет от Са(ОН)2 к Ва(ОН)2. Эти гидроксиды получают взаимодействием соответствующего оксида с водой. Реакция оксида кальция с водой сопровождается выделением большого количества теплоты и называется гашением извести, а образующийся Са(ОН)2 — гашеной известью: СаО + Н2О = Са(ОН)2 Прозрачный раствор гидроксида кальция называется известковой водой, а белая взвесь Са(ОН)2 в воде — известковым молоком. Гашеная известь широко используется в строительстве. Известковое молоко применяют в сахарной промышленности для очистки свекловичного сока. Соли бериллия, магния и щелочноземельных металлов получают взаимодействием их с кислотами. Галогениды (фториды, хлориды, бромиды и иодиды) этих металлов — белые кристаллические вещества, большинство из них растворимо в воде. Из сульфатов хорошо растворимы в воде только сульфаты бериллия и магния. Растворимость сульфатов уменьшается от ВеSO4 к ВaSO4. Карбонаты этих металлов малорастворимы или совсем нерастворимы в воде. Сульфиды щелочноземельных металлов, содержащие в малых количествах примеси тяжелых металлов, после предварительного освещения начинают светиться различным цветом — красным, оранжевым, голубым, зеленым. Они входят в состав специальных светящихся красок, которые называют фосфорами. Их используют для изготовления светящихся дорожных знаков, циферблатов и т. п. Рассмотрим наиболее важные соединения элементов главной подгруппы II группы периодической системы. СаСО3 — карбонат кальция — одно из самых распространенных на Земле соединений. Вам хорошо известны такие содержащие его минералы, как мел, мрамор, известняк. Самый важный из этих минералов — известняк, без которого не обходится ни одно строительство. Во-первых, он сам является прекрасным строительным камнем (вспомните знаменитые одесские катакомбы — бывшие каменоломни, в которых добывали камень для строительства города), во-вторых, это сырье для получения других материалов: цемента, гашеной и негашеной извести, стекла и др. Известковой щебенкой укрепляют дороги, а порошком — уменьшают кислотность почв. Природный мел представляет собой остатки раковин древних животных .Один из примеров его использования вы хорошо знаете — это школьные мелки, зубные пасты. Мел применяют в производстве бумаги и резины, а также для побелки. Мрамор — это минерал скульпторов, архитекторов и облицовщиков. Из него создавал свои прекрасные творения Микеланджело ), стены всемирно известного индийского мавзолея-Тадж-Махал выложены из мрамора, им же облицованы многие станции московского метро. МgСO3 — карбонат магния, необходим в производстве стекла, цемента, кирпича, а также в металлургии для перевода пустой породы, т. е. не содержащей соединения металла, в шлак. СаSО4 — сульфат кальция, встречается в природе в виде минерала гипса СаSO4 • 2Н2О, представляющего собой кристаллогидрат. Используется в строительстве, в медицине для наложения неподвижных гипсовых повязок, для получения слепков. Для этого применяют полуводный гипс 2СаSО4 • Н2О — алебастр, который при взаимодействии с водой образует двуводный гипс: 2СаSО4 • Н2О + Н2О = 2СаSО4 • 2Н2О Эта реакция идет с выделением теплоты. Сульфат магния, известный под названием горькая, или английская, соль, используемый в медицине в качестве слабительного средства. Содержится в морской воде и придает ей горький вкус. ВаSО4 — сульфат бария благодаря нерастворимости и способности задерживать рентгеновские лучи применяется в рентгенодиагностике («баритовая каша») при заболеваниях желудочно-кишечного тракта. Кальций имеет важное значение для живых организмов, это материал для постройки костных скелетов. Он играет существенную роль и в самих процессах жизнедеятельности: ионы кальция регулируют работу сердца, участвуют в процессах свертывания крови. На долю кальция приходится более 1,5% от массы тела человека, 98% кальция содержится в костях скелета. Однако кальций не только делает наши кости крепче, но и способствует работе нервной системы. При недостатке кальция руки теряют способность удерживать предметы, мышцы начинают судорожно сокращаться, кровь перестает свертываться, нервная система приходит в негодность, а сердечная мышца отказывается нормально работать. Магний также является необходимым биоэлементом, играя роль стимулятора обмена веществ, содержится в печени, костях, крови, нервной ткани и мозге. Магния в человеческом организме намного меньше, чем кальция, — всего около 40 г. Однако ему отведена очень важная роль: ионы магния «сшивают» молекулы белка в клубочки, обеспечивая тем самым присущую для живых организмов структуру этих молекул. Магний входит в состав хлорофилла, а следовательно, участвует в процессах фотосинтеза. Без хлорофилла не было бы жизни, а без магния — хлорофилла, ведь в нем содержится 2% этого элемента. Открытие магния и кальция. Магний был впервые получен Г. Дэви в 1808 г. из белой магнезии — минерала, найденного близ греческого города Магнезия. По названию минерала и дали название простому веществу и химическому элементу. Полученный Г. Дэви металл был загрязнен примесями, а чистый магний получил француз А. Бюсси в 1829 г. Кальций был впервые получен также Г. Дэви в 1808 г., название элемента происходит от лат. слова кальс, что означает «известь, мягкий камень». Генетический ряд кальция Ca–1 CaO–2Ca(OH)2 – CaCO3 1)2Ca+O2= 2CaO 2) CaO+H2O=Ca(OH)2 3)Ca+ 2H2O= Ca(OH)2+H2 4) Ca(OH)2 + CO2= CaCO3 + H2O Домашнее задание Прочитайте § 15 о значении соединений щелочноземельных металлов и выпишите сведения в виде таблицы: Название минерала Формула соединения, Химическое название Применение Мел, известняк СаСО3 – карбонат кальция В производстве строительных материалов гипс  СаSO4 • 2Н2О — сульфат кальция в строительстве, в медицине для наложения неподвижных гипсовых повязок, для получения слепков горькая, или английская, соль MgSO4 – сульфат магния используется в медицине в качестве слабительного средства. баритовая каша ВаSО4 — сульфат бария благодаря нерастворимости и способности задерживать рентгеновские лучи применяется в рентгенодиагностике при заболеваниях желудочно-кишечного тракта.