Презентация "щелочноземельные металлы". Щелочноземельные металлы (9-й класс) Важнейшие соединения щелочноземельных металлов презентация

11.01.2024

Тема: Соединения щелочноземельных металлов Ц е л ь у р о к а: - на основе знаний общих свойств металлов и их соединений (оксидов и гидроксидов), охарактеризовать свойства оксидов и гидроксидов щелочноземельных металлов; обобщать, устанавливать взаимосвязь строения и свойств веществ, логически рассуждать. Эпиграф к уроку Единственный путь, ведущий к знанию, - это деятельность. Б. Шоу

I игровая пятиминутка. Определите металл 1. тот металл используют для металлотермии – восстановления редких металлов из их руд. 2. Сульфат данного элемента, известный под названием горькой, или английской, соли, используется в медицине в качестве слабительного средства. 3. Морская соль имеет горький вкус из - за наличия в ней катионов данного металла. 4. Сжигание данного металла сопровождается ослепительной вспышкой, поэтому его раньше применяли при фотографировании. 5. В его атоме на внешнем уровне два электрона, все электроны размещены на трёх энергетических уровнях.

1. Вследствие высокой химической активности этот металл не пригоден для изготовления изделий. 2. В организме взрослого человека содержится более 1 кг данного элемента в виде фосфата. 3. Этот металл был впервые получен Г. Дэви в 1808 г. 4. Соединения этого элемента широко используется, например, в строительстве. Мел, мрамор, известняк - это его карбонат. 5. В его атоме на внешнем уровне два электрона, все электроны размещены на четырёх энергетических уровнях.

Продолжите высказывание 1. Кальций отличается по физическим свойствам от щелочных металлов а) цветом б) плотностью в) твёрдостью г) температурой плавления 2. С кальцием реагирует а) CI 2, P, Si б) C, CI 2,S в) O 2, H 2, Fe 3. Водород можно получить при взаимодействии кальция с а) HCI б) CO2 в) H 2 O г) NaOH д) H 2 SO4 4. У кальция электроны распределены по энергетическим уровням а) 2,8.8,3 б) 2,8,8,1 в) 2,8,8,2 5. Кальций проявляет свойства а) окислительные б) восстановительные в) окислительные и восстановительные

CaCO 3 - карбонат кальция - одно из самых распространенных на Земле соединений. Известны такие содержащие его минералы, как мрамор, мел, известняк. Самый важный из этих минералов - известняк, без которого не обходится ни одно строительство, во - вторых, это сырьё для получения других материалов: цемента, гашеной и негашеной извести, стекла и т. д. В нашей области большие залежи известняка и мела. Поэтому в Белгородской области много заводов по производству цемента и производственного мела.

МРАМОР (от греч. marmaros блестящий камень), кристаллическая зернистая метаморфическая карбонатная порода, продукт перекристаллизации известняка, реже – доломита. Благодаря тесному сцеплению зерен кальцита между собой порода хорошо полируется. В технике и строительстве мрамором называют любую карбонатную породу, удовлетворительно поддающуюся полировке, – известняк, доломит или мрамор. Метаморфизм чистого известняка приводит к образованию мрамора, поскольку единственное возможное изменение кальцита при высоких давлениях и температурах – его перекристаллизация. Окраска мрамора обычно светлая, однако присутствие даже долей процента примесей – силикатов, оксидов железа и графита – приводит к окрашиванию породы в разные цвета и оттенки, включая желтый, коричневый, красный, зеленый и даже черный; бывают и пестрые, разноцветные мраморы.

Известняки ИЗВЕСТНЯК, осадочная горная порода, состоящая главным образом из кальцита, редко из арагонита; часто с примесью доломита, глинистых и песчаных частиц. Известняки нередко содержат остатки известковых скелетов ископаемых организмов. Используется в металлургии (флюсы), строительстве, химической промышленности и др

MgCO 3- карбонат магния, необходим в производстве цемента, стекла, кирпича, а так же в металлургии для перевода пустой породы, т. е. не содержащей соединения металла, в шлак. CaSO 4 - сульфат кальция, встречается в природе в виде минерала гипса CaSO 4* 2H 2 O, представляющего собой кристаллогидрат. Используется в строительстве, медицине для наложения неподвижных гипсовых повязок, для получения слепков. Для этого применяют полуводный гипс 2CaSO 4 - алебастр.

MgSO 4 - 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 Ca 3 (PO 4) 2 - фосфат кальция, входит в состав фосфоритов (горная порода) и апатитов (минерал), а также в состав костей и зубов. В организме взрослого человека содержатся более 1 кг кальция в виде соединения Ca 3 (PO 4) 2.

Кодированный диктант 1. Оксиды проявляют основные свойства, кроме бериллия. (1) 2. Все оксиды главной подгруппы II группы активны в реакции с водой. (0) 3. Оксиды кальция в технике называют негашёной известью. (1) 4. Для обнаружения углекислого газа используют раствор гидроксида кальция – известковую воду. (1) 5. Карбонат бария – основная часть минералов: мела, мрамора, известняка.(0) Учащиеся проводят взаимопроверку работ.

Щелочноземельные металлы

Составитель: учитель МОКУ «Китаевская СОШ»

Трубинова Е.Л.

Обобщить и системати-зировать знания о щелочноземельных металлах
Уметь характеризовать элементы по положению в периодической таблице
Знать физические и хими-ческие свойства
Знать применение соеди-нений щелочноземельных металлов

Положение в периодической системе. Строение атома

Щелочноземельные металлы в периодической системе находятся в главной подгруппе II группы.

Являются сильными восстановителями, отдают 2 ē , во всех соединениях проявляют степень окисления +2.

Mg +12 2 ē , 8 ē , 2 ē

Ca +20 2 ē , 8 ē , 8 ē , 2 ē

Sr +38 2 ē , 8 ē , 18 ē , 8 ē , 2 ē

Ba +56 2 ē , 8 ē , 18 ē , 18 ē , 8 ē , 2 ē

Физические свойства

цвет пламени ρ t плавления

1,74г/ см 3 651 С 0

1,54г/ см 3 851 С 0

2,63г/ см 3 770 С 0

3,76г/ см 3 710 С 0

Химические свойства

2Me 0 +O 2 → 2Me +2 O -2

Me 0 +H 2 → Me +2 H 2

Me 0 +Cl 0 2 → Me +2 Cl 2

Me 0 +S 0 → Me +2 S -2

Me 0 +2HCl → Me +2 Cl 2 + H 2

Me 0 +2HOH → Me +2 (OH) 2 + Н 2

Соединения щелочноземельных металлов

Оксиды щелочноземельных металлов легко реагируют с оксидами неметаллов с образованием соответствующих солей.

BaSO 4

Благодаря нерастворимости и способности задерживать рентгеновские лучи применяется в рентгенодиагностике – баритовая каша.

Ca 3 (PO 4 ) 2

Входит в состав фосфоритов и апатитов, а также в состав костей и зубов. В организме взрослого человека содержится 1 кг Са в виде фосфата кальция.

CaCO 3

Карбонат кальция – одно из самых распространённых на Земле соедине - ний. Его содержат горные породы – мел, мрамор, известняк.

Встречается в природе в виде минерала гипса, представляющего собой кристаллогидрат. Используется в строитель - стве, в медицине для наложения гипсовых повя - зок, для получения слепков.

CaSO 4 ∙ 2H 2 O

Встречается в природе в виде минерала гипса, представляющего собой кристаллогидрат. Используется в строительстве, в медицине для наложения гипсовых повязок, для получения слепков.

MgCO 3

Широко применяется в производстве стекла, цемента, кирпича, а также в металлургии для перевода пустой породы в шлак.

Са(ОН) 2

Гидроксид кальция или гашёная известь с песком и водой называется известковым раствором и широко используется в строительстве. При нагревании разлагается на оксид и воду.

Проверка знаний

Сравните атомы элементов, поставив знаки или = вместо *:

а) заряд ядра: Mg * Ca , Na * Mg , Ca * К;

б) число электронных слоев: Mg * Ca , Na * Mg ,

Ca * К;

в) число электронов на внешнем уровне:

Mg * Ca , Na * Mg , Ca * К;

г) радиус атома: Mg * Ca , Na * Mg , Ca * K ;

д) восстановительные свойства: Mg * Ca ,

Na * Mg , Ca * K .

Проверь себя (самостоятельная работа)

Дополните схемы взаимодействия щелочноземельных металлов с неметаллами общими формулами и названиями продуктов реакции.

Запишите конкретные уравнения реакции, расставив коэффициенты в них методом электронного баланса:

а) М + S б) М + N 2

в) М + Н 2 г) М + С1 2

Пример: ___________________ Пример: _____________________

Допишите уравнения реакций:

а) Са + H 2 O → ……………………….

б) Mg + НС l →……………………….

в) Ва + О 2 →………………………..

Осуществить превращения по схеме:

Ме → МеО → Ме(ОН) 2 → МеSО 4

Домашнее задание:

§ 12. упр. № 5, 8

Написать уравнения реакций с помощью которых можно осуществить два любых превращения из составленных учащимися на уроке.

Используемая литература

Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия 9.- Москва.: Просвещение, 2001
Габриелян О.С. Химия 9.-Москва.:Дрофа,

Габриелян О.С., Остроумов И.Г. Настольная книга учителя. Химия 9.-Москва.:Дрофа 2002
Коллекция Виртуальной лаборатории. Учебное электронное издание

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

БЕРИЛИЙ, МАГНИЙ И ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ

Что узнаем… 18.04.17 Положение металлов в Периодической системе Изменение свойств в группе История названия Нахождение в природе Физические свойства Химические свойства Закрепление Литература

18.04.17 Бериллий, магний и щелочноземельные металлы находятся в IIA- группе Максимальная степень окисления +2 Строение внешнего энергетического уровня ns 2 Валентность - I I

18.04.17 Ra Ba Sr Ca М g Ве Изменение свойств группе В ряду металлов: Радиус атома увеличивается Увеличиваются восстановительные свойства (способность отдавать электроны) Уменьшается прочность химической связи металл – металл

18.04.17 «Если не знать имен - умрет и познание вещей» Карл Линней

ОТКРЫТИЕ МЕТАЛЛОВ Магний и кальций были впервые получены английским химиком и физиком Г. Дэви в 1808 г. Магний из белой магнезии. По названию минерала дали название элементу. Название элемента кальций происходит от лат. Слова кальс, что означает «известь, мягкий камень». 18.04.17 Гемфри Дэви (1778 – 1829)

Магниевая горная порода – магнезит. Нахождение в природе Как активные металлы, они встречаются в природе только в виде соединений Кальциевые горные породы – известняк, мрамор, мел.

18.04.17 Щелочные металлы легкие, мягкие и легкоплавкие, серебристы, стронций имеет золотистый оттенок. Стронций - ковкий Физические свойства Бериллий - светло-серый, твердый, хрупкий Магний - относительно мягкий, пластичный, ковкий Кальций - твердый и пластичный

18.04.17 Химические свойства 1. Металлы взаимодействуют почти со всеми неметаллами: 2Ме 0 + О 2 0 =2Ме +2 О -2 (оксид) Ме 0 + Н 2 0 = Ме +2 Н 2 -1 (гидрид) Ме 0 + Cl 2 0 = M е + 2 Cl 2 -1 (хлорид) Ме 0 + S 0 = M е + 2 S -2 (сульфид) 3Ме 0 + N 2 0 = M е 3 + 2 N 2 - 3 (нитрид)

18.04.17 Химические свойства 2. Бериллий с водой не реагирует, магний реагирует медленно, остальные металлы реагируют с водой, образуя щелочи и восстанавливая воду до водорода: Ме 0 + 2Н 2 О = Ме +2 (ОН) 2 + Н 2  3. Магний реагирует с кислотами. Ме 0 + 2Н Cl = Ме +2 Cl 2 + Н 2  4. Магний и кальций реагирует с оксидами. 2 М g 0 + Ti О 2 = 2 М g +2 О + Ti

Проверь себя (работа с таблицей Д.И. Менделеева) Сравните атомы элементов, поставив знаки или = вместо *: а) заряд ядра: Be * Ba ; М g * Al ; Ca * К; б) число электронных слоев: Be * Ba ; М g * Al ; Ca * К; в) число электронов на внешнем уровне: Be * Ba ; М g * Al ; Ca * К; г) радиус атома: Be * Ba ; М g * Al ; Ca * K ; д) восстановительные свойства: Be * Ba ; М g * Al ; Ca * K . 18.04.17

18.04.17 Дополните схемы взаимодействия щелочных металлов с неметаллами общими формулами и названиями продуктов реакции. Запишите конкретные уравнения реакций, расставив коэффициенты в них методом электронного баланса. а) М+ Н 2 в) М+ С1 2 Пример: ___________________ Пример: б) М+ S г) М+ N 2 Пример: _______________________________ Пример: ___________________________ Допишите уравнения реакций. Как изменяется скорость реакций, расположенных в указанной стрелкой последовательности? а) Ca + H 2 O → ………………………. б) Sr + H 2 O →………………………. в) Ba + Н 2 О→……………………….. Объясните, от какого фактора зависит скорость реакции взаимодействия щелочных металлов с водой ……………………….. Назовите продукты реакций. Опишите, как доказать их образование. ……………………… ............................................ Проверь себя

Элемен т Ar Количе ство электронов на послед нем уровне СО Атомн ый радиус Металл ически е свойства Восста новите льные свойства Be9 2s2 +2)) Mg243s2+2))) Ca404s2+2)))) Sr885s2+2))))) Ba1376s2+2)))))) Ra7s2+2))))))) Общая характеристика элементов главной подгруппы II группы

Краткая электронная запись - 2s22s2 2s22s2 2p62p6 2p62p6 3s23s2 3s23s2 3p63p6 3p63p6 4s24s2 3d03d0

Общая характеристика элементов главной подгруппы II группы Одинаковое строение внешнего электронного слоя Элементы проявляют СО +2 Атомы элементов являются сильными восстановителями, т.к содержат 2 электрона на внешнем энергетическом уровне, которые отдают при взаимодействиями с другими элементами. Атомы элементов являются сильными восстановителями, т.к содержат 2 электрона на внешнем энергетическом уровне, которые отдают при взаимодействиями с другими элементами. С увеличением элементов увеличивается атомный радиус, увеличивается число электронных слоев, следовательно возрастает легкость отдачи электронов. Восстановительные свойства увеличиваются в группе сверху вниз.

2Me 0 +O 2 2Me +2 O -2 Me 0 +H 2 Me +2 H 2 Me 0 +Cl 0 2 Me +2 Cl 2 Me 0 +S 0 Me +2 S -2 Me 0 +2HCl Me +2 Cl 2 + H 2 Me 0 +2HOH Me +2 (OH) 2 +Н 2 Химические свойства элементов II группы главной подгруппы Химические свойства элементов II группы главной подгруппы

Соединения щелочноземельных металлов Оксиды щелочноземельных металлов легко реагируют с оксидами неметаллов с образованием соответствующих солей. Оксиды щелочноземельных металлов легко реагируют с оксидами неметаллов с образованием соответствующих солей.

Сравните атомы элементов, поставив знаки или = вместо *: Сравните атомы элементов, поставив знаки или = вместо *: а) заряд ядра: Mg * Ca, Na *Mg, Ca * К; б) число электронных слоев: Mg * Ca, Na * Mg, Ca * К; Ca * К; в) число электронов на внешнем уровне: Mg * Ca, Na *Mg, Ca * К; г) радиус атома: Mg * Ca, Na * Mg, Ca * K; д) восстановительные свойства: Mg * Ca, Na * Mg, Ca * K. Ca * K. Проверка знаний

Положение в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева

I группа главная подгруппа.

Увеличивается радиус атомов,

растет восстановительная способность

Общая характеристика

элементов I группы главной подгруппы

Восстано-вительные свойства

соединения

Метал-лические свойства

Атомный радиус

Валентные

элемент

электроны

увеличиваются

Li 2 O, LiOH

основные свойства

2s 1

Na 2 O, NaOH

основные свойства

3s 1

K 2 O, KOH

основные свойства

4s 1

Rb 2 O, RbOH

основные свойства

Изучение нового материала. Все сведения не появляются сразу, а имеется возможность входе беседы с учащимися проверить их мнение и вместе дать общую характеристику щелочных металлов по их положению в таблице.

5s 1

Cs 2 O, CsOH

основные свойства

6s 1

Радиоактивный

элемент

7s 1

Физические свойства щелочных металлов

Металлическая кристаллическая решетка

Твердые вещества серебристо-белого цвета

Электропроводны и теплопроводны

Легкоплавкие. пластичные

Щелочные металлы – простые вещества

Литий и натрий - мягкие щелочные металлы серебристо-белого цвета

Натрий – мягкий металл, его можно резать ножом .

Натрий

Литий

Калий и рубидий

мягкие щелочные металлы серебристо-белого цвета

Рубидий

Калий

цезий

Цезий 99,99999% в ампуле

Мягкий щелочной металл золотисто-белого цвета

Франций

из которого получают франций

Франций - щелочной металл, обладающий как радиоактивностью, так и высокой химической активностью. Не имеет стабильных изотопов

Франций-223 (самый долгоживущий из изотопов франция, период полураспада 22,3 минуты) содержится в одной из побочных ветвей радиоактивного ряда урана-235 и может быть выделен из природных урановых минералов

Химические свойства щелочных металлов

Типичные металлы, очень сильные восстановители. В соединениях проявляют единственную степень окисления +1. Восстановительная способность увеличивается с ростом атомной массы. Взаимодействуют с водой с образованием гидроксидов (R–OH) щёлочей.
Воспламеняются на воздухе при умеренном нагревании. С водородом образуют солеобразные гидриды. Продукты сгорания чаще всего пероксиды (кроме лития).
Восстановительная способность увеличивается в ряду Li–Na–K–Rb–Cs

Химические свойства

2Na + Cl 2 = 2NaCl (в атмосфере F 2 и Cl 2 щелочные Me самовоспламеняются)

4Li + O 2 = 2Li 2 O 2Na + O 2 = Na 2 O 2 K + O 2 = KO 2

оксид Li пероксид Na надпероксид K

3) 2Na + Н 2 = 2NaН (при нагревании 200-400 o C)

4) 6Li + N 2 = 2Li 3 N (Li - при комнатной T, остальные щелочные Me -при нагревании)

5) 2Na + 2Н 2 О = 2NaОН + Н 2

( Li - спокойно, Na - энергично,

остальные – со взрывом –

воспламеняется выделяющийся Н 2

Rb и Cs реагируют не только

с жидкой Н 2 О , но и со льдом. .

6) 2Na+ Н 2 SО 4 = Na 2 SО 4 + Н 2

(протекают очень бурно)

Гидроксиды

KOH – едкое кали
NaOH – едкий натр, каустическая сода, каустик

Образование гидроксидов

K 2 O + H 2 O= 2KOH

Гидроксиды щелочных металлов, кроме Li, термостойки и не разрушаются от температуры.
Гидроксиды реагируют с

Кислотами

2KOH + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + 2H 2 O

Кислотными оксидами

2KOH + SO 3 = K 2 SO 4 + 2H 2 O

Солями (если образуется нерастворимое основание).

2NaOH + CuSO 4 = Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4

Качественное определение щелочных металлов

Для распознавания соединений щелочных металлов по окраске пламени исследуемое вещество вносится в пламя горелки на кончике железной проволоки.

Li+ - карминово-красный K+ - фиолетовый Cs+ фиолетово-синий

Na+ - желтый Rb + - красный

Li+ Na+ K+

Получение щелочных металлов

1) Электролиз расплавов соединений щелочных металлов:

2МеCl = 2Ме + Cl 2

4МеOH = 4Ме + 2Н 2 О + О 2

2) Восстановление оксидов и гидроксидов щелочных металлов:

2Li 2 O + Si = 4Li + SiO 2

KOH + Na = NаOH + K

Схема электролизера для получения натрия

Ванна состоит из стального кожуха с шамотной футеровкой, графитовым анодом А и кольцевым железный катодом К, между которыми расположена сетчатая диафрагма. Электролитом служит более легкоплавкая смесь его с 25% NaF и 12% КСl (что позволяет проводить процесс при 610–650°С). Металлический натрий собирается в верхней части кольцевого катодного пространства, откуда и переходит в сборник. По мере хода электролиза в ванну добавляют NaCl.

Применение щелочных металлов

Биологическая роль и применение

Соединений калия и натрия

Раствор хлорида натрия (0,9%) применяется в медицине. Такой раствор называется физиологическим

Питьевая сода применяется в кулинарии, для выпечки кондитерских изделий.

Хлорид натрия - как добавка к пище

Сколько воды и хлорида натрия нужно взять для приготовления физиологического раствора

массой 0,5 кг?

Хлорид калия - очень ценное минеральное удобрение. Рассчитайте массовую долю калия (%) в этом веществе.

Смесь хлорида и гидрокарбоната натрия массой 15 г обработали уксусной кислотой, при этом выделилось 2,8 л (н.у.) газа. Определите массовые доли в процентах компонентов смеси.

Тривиальные названия солей:

70% NaHCO 3

4,5г соли

495,5 г воды

Поваренная соль

30% NaCl

Калийные удобрения играю важную роль в жизни растений.

Для работы слайда необходимо кликнуть мышью на любой синий прямоугольник. Для 1-3 ячейки таблицы это задача. Для 4 ячейки - проверка знаний тривиальных названий веществ.

Калийная селитра

Na 2 CO 3 *10H 2 O

Кристалли-ческая сода

Na 2 SO 4 *10H 2 O

Глауберова соль

Питьевая сода