Щелочноземельные металлы (9-й класс). Презентация на тему "щелочные и щелочноземельные металлы" Кальций –типичный представитель щелочноземельных металлов

Тип урока: изучение нового материала.

Вид урока: комбинированный урок

Задачи урока:

Обучающие: формирование знаний учащихся о щелочноземельных элементах как типичных металлах, понятия о взаимосвязи строения атомов со свойствами (физическими и химическими).

Развивающие: развитие умений исследовательской деятельности, умения добывать информацию из различных источников, сравнивать, обобщать, делать выводы.

Воспитывающие: воспитание устойчивого интереса к предмету, воспитание таких нравственных качеств как аккуратность, дисциплина, самостоятельность, ответственное отношение к порученному делу.

Методы: проблемные, поисковые, лабораторная работа, самостоятельная работа учащихся.

Оснащение: компьютер, таблица по технике безопасности, диск “Виртуальная лаборатория по химии”, презентация .

Ход урока

1. Организационный момент.

2. Вводное слово учителя.

Мы изучаем раздел, металлы, и вы знаете, что металлы имеют большое значение в жизни современного человека. На предыдущих уроках мы познакомились с элементами I группы главной подгруппы – щелочными металлами. Сегодня приступаем к изучению металлов II группы главной подгруппы - щелочноземельных металлов. Для того чтобы усвоить материал урока, нам необходимо вспомнить наиболее важные вопросы, которые рассматривали на предыдущих уроках.

3. Актуализация знаний.

Беседа.

Где находятся щелочные металлы в периодической системе Д.И. Менделеева?

Ученик:

В периодической системе щелочные металлы расположены в I группе главной подгруппе, на внешнем уровне 1 электрон, который щелочные металлы легко отдают, поэтому во всех соединениях они проявляют степень окисления +1. С увеличением размеров атомов от лития к францию энергия ионизации атомов уменьшается и, как правило, возрастает их химическая активность.

Учитель:

Физические свойства щелочных металлов?

Ученик:

Все щелочные металлы серебристо-белого цвета с незначительными оттенками, лёгкие, мягкие и легкоплавкие. Их твёрдость и температура плавления закономерно снижаются от лития к цезию.

Учитель:

Знания Химических свойств щелочных металлов проверим в виде небольшой проверочной работы по вариантам:

• I вариант: Напишите уравнения реакции взаимодействия натрия с кислородом, хлором, водородом, водой. Укажите окислитель и восстановитель.
• I I вариант: Напишите уравнения реакции взаимодействия лития с кислородом, хлором, водородом, водой. Укажите окислитель и восстановитель.
• I I I вариант: Напишите уравнения реакции взаимодействия калия с кислородом, хлором, водородом, водой. Укажите окислитель и восстановитель.

Учитель: Тема нашего урока “Щелочноземельные металлы”

Задачи урока: Дать общую характеристику щелочноземельным металлам.

Рассмотреть их электронное строение, сравнить физические и химические свойства.

Узнать о важнейших соединениях этих металлов.

Определить области применения этих соединений.

Наш план урока написан на доске, будем работать соответственно плана, просмотрим презентацию .

1. Положение металлов в периодической системе Д.И. Менделеева.
2. Строение атома щелочных металлов.
3. Физические свойства.
4. Химические свойства.
5. Применение щелочноземельных металлов.

Беседа.

Учитель:

Исходя, из полученных ранее знаний ответим на следующие вопросы: Для ответа воспользуемся периодической системой химических элементов Д.И. Менделеева.

1. Перечислите щелочноземельные металлы

Ученик:

Это магний, кальций, стронций, барий, радий.

Учитель:

2. Почему данные металлы назвали щелочноземельными?

Ученик:

Происхождение этого названия связано с тем, что их гидроксиды являются щелочами, а оксиды по тугоплавкости сходны с оксидами алюминия и железа, носившими ранее общее название "земли"

Учитель:

3. Расположение щелочноземельные металлы в ПСХЭ Д.И. Менделеева.

Ученик:

II группа главная подгруппа. У металлов II группы главной подгруппы на внешнем энергетическом уровне содержится по 2 электрона, находящихся на меньшем удалении от ядра, чем у щелочных металлов. Поэтому их восстановительные свойства хотя и велики, но все же менее, чем у элементов I группы. Усиление восстановительных свойств также наблюдается при переходе от Mg к Ba, что связано с увеличением радиусов их атомов, во всех соединениях проявляют степень окисления +2.

Учитель: Физические свойства щелочноземельных металлов?

Ученик:

Металлы II группы главной подгруппы - это серебристо-белые вещества, хорошо проводящие тепло и электрический ток. Плотность их возрастает от Be к Ba, а температура плавления, наоборот, уменьшается. Они значительно тверже щелочных металлов. Все, кроме бериллия, обладают способностью окрашивать пламя в разные цвета.

Проблема: В каком виде щелочноземельные металлы встречаются в природе?

Почему в природе щелочноземельные металлы в основном существуют в виде соединений?

Ответ: В природе щелочноземельные металлы находятся в виде соединений, потому что обладают высокой химической активностью, которая в свою очередь, зависит от особенностей электронного строения атомов (наличие двух неспаренных электронов на внешнем энергетическом уровне)

Физкультминутка – отдых глазам.

Учитель:

Зная общие физические свойства, активность металлов, предположите химические свойства щелочноземельных металлов. С какими веществами взаимодействуют щелочные металлы?

Ученик:

Щелочноземельные металлы взаимодействуют как с простыми веществами, и сложными. Активно взаимодействуют почти со всеми неметаллами (с галогенами, водородом, образуя гидриды). Из сложных веществ с водой – образуя растворимые в воде основания – щелочи и с кислотами.

Учитель:

А теперь на опытах убедимся, в правильности наших предположениях о химических свойствах щелочноземельных металлов.

4. Лабораторная работа по виртуальной лаборатории.

Цель: провести реакции, подтверждающие химические свойства щелочноземельных металлов.

Повторяем правила техники безопасности для работы со щелочноземельными металлами.

• работать в вытяжном шкафу
• на подносе
• сухими руками
• брать в малых количествах

Работаем с текстом, который читаем по виртуальной лаборатории.

Опыт № 1.Взаимодействие кальция с водой.

Опыт № 2. Горение магния, кальция, стронция, бария

Записать уравнения реакции и наблюдения в тетрадь.

5. Подведение итогов урока, выставление оценок.

5. Рефлексия.

Что запомнилось на уроке, что понравилось.

6. Домашнее задание.

§ 12 упр.1(б) упр.4

Литература.

1. Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия 9.- Москва.: Просвещение, 2001
2. Габриелян О.С. Химия 9.-Москва.:Дрофа, 2008
3. Габриелян О.С., Остроумов И.Г. Настольная книга учителя. Химия 9.-Москва.:Дрофа 2002
4. Габриелян О.С. Контрольные и проверочные работы. Химия 9.-Москва.:Дрофа, 2005.
5. 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

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:

Щелочноземельные металлы

Положение в периодической таблице. В периодической системе находятся в главной подгруппе II группы. Являются сильными восстановителями, отдают 2 ē , во всех соединениях проявляют степень окисления +2. Общая конфигурация внешнего энергетического уровня nS 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

Положение в периодической таблице Be Mg Ca Sr Ba Ra Восстановительные свойства усиливаются

Строение атома +4)) +12))) +20)))) +38))))) +56)))))) Ве Mg Ca Sr Ba 2 2 2 2 2

Физические свойства щелочноземельных металлов Щелочноземельные металлы – серебристо-белые, твёрдые вещества. По сравнению со щелочными металлами обладают более высокими t°пл. и t°кип., потенциалами ионизации, плотностями и твердостью. Бериллий (Ве) очень твердый материал и способен оставлять царапины на стекле; твердость других элементов подгруппы уменьшается, и барий по твердости близок к свинцу

Физические свойства щелочноземельных металлов. Величины Be Mg Ca Sr Ba Ra Ρ г/см 1,85 1,737 1,54 2,63 3,6 6 T пл. ° по С 1287 648 842 768 727 969

Физические свойства цвет пламени þ 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 Mg Ca Sr Ba

Нахождение в природе Бериллий: 3BeO Al2O3 6SiO2 – берилл Магний: MgCO3 – магнезит Кальций: CaCO3 MgCO3 – доломит KCl MgSO4 3H2O – каинит KCl MgCl2 6H2O – карналлит CaCO3 – кальцит (известняк, мрамор, мел.) Ca3(PO4)2 – апатит, фосфорит CaSO4 2H2O – гипс CaSO4 – ангидрит CaF2 – плавиковый шпат (флюорит) Стронций: SrSO4 – целестин SrCO3 – стронцианит Барий: BaSO4 – барит BaCO3 – витерит

Химические свойства С простыми веществами(неметаллами) 2Me 0 +O 2 → 2Me +2 O -2 - оксид Me 0 +H 2 → Me +2 H 2 - гидрид Me 0 +Cl 0 2 → Me +2 Cl 2 - хлорид Me 0 +S 0 → Me +2 S -2 - сульфид 2. Со сложными веществами Me 0 +2HCl → Me +2 Cl 2 + H 2 Me 0 +2HOH → Me +2 (OH) 2 + Н 2

Соединения щелочноземельных металлов Оксиды щелочноземельных металлов –МеО, имеют основный характер, 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 соединений. Его содержат горные породы – мел, мрамор, известняк.

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.