Соединения кальция

Открытый урок
Требования программы:
Соединения кальция.
Получение и применение оксида кальция (негашёной извести). Получение и применение
гидроксида кальция (гашеной извести). Разновидности гидроксида кальция (известковая
вода, известковое молоко, пушонка).Соединения кальция как строительные и поделочные
материалы (мел,мрамор, известняк).
Уметь:
 использовать приобретённые знания в практической деятельности и
повседневной жизни для:
безопасного обращения с соединениями кальция (гашеная и негашеная известь).
А л ю м и н и й . Строение атома, физические и химические свойства простого
вещества. Соединения алюминия — оксид и гидроксид, их амфотерный характер.
Важнейшие соли алюминия. Применение алюминия и его соединений.
Лабораторные опыты. 2. Ознакомление с образцами металлов. 3. Взаим одействие
металлов с растворами кислот и солей. 4. Ознакомление с образцами природных
соединений: а) натрия; б) кальция; в) алюминия; г) железа. 5. Получение гидроксида
алюминия и его взаимодействие с растворами кислот и щелочей.
17
Алюминий и его соединения.
Строение атома алюминия. Физические и химические свойства алюминия - простого
вещества. Области применения алюминия. Природные соединения алюминия. Соединения
алюминия - оксид и гидроксид, их амфотерный характер.
Л. Получение гидроксида алюминия и его взаимодействие с растворами кислот и
щелочей.
Л. Ознакомление с образцами природных соединений алюминия.
Уметь:
 называть:
соединения алюминия по их химическим формулам;
 характеризовать:
алюминий по его положению в периодической системе химических элементов
Д.И.Менделеева;
физические и химические свойства алюминия;
 составлять:
уравнения химических реакций, характеризующие свойства алюминия.
х
9кл.
Урок 15
Тема
Цель
образовательные
воспитательные
развивающие
Алюминий, его соединения.
Задачи
образовательные
-Учащихся должны обобщить свои знания о природных соединениях
алюминия, полученные на основе жизненного опыта и дополнить их в
процессе изучения темы; систематизировать и конкретизировать свои знания
о металлах на примере изучения алюминия; изучить его химические и
физические свойства, области применения; усвоить понятие «алюмотермия»,
закрепить понятие «амфотерность.
-Содействовать формированию коммуникативной компетенции в ходе
осуществления групповой работы.
-Развить представления о тесной связи свойств веществ с их применением
-Изучить свойства алюминия, исходя из представлений о строении атома алюминия.
- Развитие интереса к знаниям, культуры умственного труда
-Развить навыки логического мышления, как то: умение сравнивать, обобщать, делать выводы.
воспитательные
Формальная часть
19.10.2011 МОУ СОШ с. Елшанка
Быковская В. В.
развивающие
ИКТ
-растворы хлорида алюминия, соляной кислоты, гидроксида натрия, образцы
бокситов , алюминия
-использование презентации на этапе изучения нового материала,
использование видеосюжета для иллюстрации взаимодействия алюминия с
водой, использование программы для тестирования класса
Тип урока :
Вид урока
-формирование знаний
-традиционный
Оборудов .,реактивы
Время
Ход урока
2
Содержательная часть
10
3
Этапы урока
Деятельность учителя
Проверяет
-готовность к уроку
-эпиграф к уроку*
-план урока
2. Проверка знаний 1. Разноуровневые задания по
учащихся
свойствам кальция. (Прил. 1)
2. Сообщение о жесткости воды,
как свидетельству наличия ионов
кальция в воде. (Прил. 2)
3. Беседа по классификации
соединений кальция, химическим
свойствам металлов на примере
кальция. (Прил. 3)
1.
Организационный
момент.
3. Постановка цели
и
актуализация
знаний
1. Рассказ -фиксирование
внимания на широком
применении и занимательной
истории получения простого
вещества алюминия.
(Прил. 4)*
Деятельность обучающихся
-Готовятся к уроку,
-Знакомятся с эпиграфом к уроку.
-Знакомятся с планом урока
-выполнение заданий 3-5 учениками
-сообщение
слушают
ученицы,
-участие в беседе
-слушают учителя
остальные
20
4. Изучение нового
материала
4
+4
5.Обобщение,
первичное
закрепление знаний
2
6. Д. з., Итог урока.
Выставление
оценок
1.Рассказ с использованием
презентации(Прил. 5)*
-следят за слайдами и слушают
учителя
-работают с учебником
2. Видеосюжеты о взаимодействии
алюминия с бромом, иодом и
алюмотермии.*
3. Видеосюжет о взаимодействии
алюминия с водой. (Прил. 6)*
4. Лабораторный опыт 5*.
«Получение гидроксида алюминия
и его взаимодействие с растворами
кислот и щелочей.»
Лабораторный опыт 6*
Рассмотрение образца боксита.
(Прил. 7)*
1. Тестирование (Прил. 8)*
2. Музыкальная викторина*
-знакомятся с видеосюжетами,
делают записи
-выполняют лабораторную работу
-изучают образец
-отвечают на вопросы теста
-отвечают на вопросы викторины
П. 13
Прил. 1
А (сложный)
1. Вещество А, соединяясь с водой, образует вещество В, а вещество В взаимодействует с
серной кислотой, с образованием гипса. Приведите уравнения упоминаемых здесь реакций.
2. Какая из солей кальция содержат наибольший процент этого металла по массе, CaCO3 или
CaSO4 ?
3. Как превратить карбонат кальция путём присоединения двух весьма распространённых
веществ в соединение, способное заметно растворяться в воде?
В (средний)
1.Можно ли сказать, что ионы щелочно-земельных металлов имеют электронную
конфигурацию инертного газа? Ответ поясните.
2. Какой из известных вам хлоридов металлов имеет наименьшую относительную
молекулярную массу?
3. Также, как и калий, кальций взаимодействует с водой. Реакция идёт довольно медленно
Напишите уравнение реакции.
С (слабый)
1. Даны одинаковые по форме и величине кусочки кальция и свинца. Как отличить их друг от
друга, используя лишь их различия в физических свойствах?
2. Почему запрещено тушить воспламеняющийся металлический кальций водой?
3. Как отличить оксид кальция от гидроксида кальция?
Прил. 2
Жесткость воды
Природная вода, содержащая ионы Ca2+ и Mg2+, называется жесткой. Жесткая вода при
кипячении образует накипь, в ней не развариваются пищевые продукты; моющие средства
не дают пены.
Карбонатная (временная) жесткость обусловлена присутствием в воде гидрокарбонатов
кальция и магния, некарбонатная (постоянная) жесткость – хлоридов и сульфатов.
Общая жесткость воды рассматривается как сумма карбонатной и некарбонатной.
Удаление жесткости воды осуществляется путем осаждения из раствора ионов Ca2+ и
Mg2+:
1) кипячением:
Сa(HCO3)2 –t CaCO3 + CO2 + H2O
Mg(HCO3)2 –t MgCO3 + CO2 + H2O
2) добавлением известкового молока:
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2  2CaCO3 + 2H2O
3) добавлением соды:
Ca(HCO3)2 + Na2CO3  CaCO3+ 2NaHCO3
CaSO4 + Na2CO3  CaCO3 + Na2SO4
MgCl2 + Na2CO3  MgCO3 + 2NaCl
4) пропусканием через ионнообменную смолу
а) катионный обмен:
2RH + Ca2+  R2Ca + 2H+
б) анионный обмен:
2ROH + SO42-  R2SO4 + 2OH(где R - сложный органический радикал)
Для удаления временной жесткости используют все четыре способа, а для
постоянной - только два последних.
Прил. 3
1. Составить из данных понятий схему. простые и сложные металлы, неметаллы,
оксиды, основания, кислоты, соли
Классификация веществ: простые и сложные
Простые: металлы, неметаллы
Сложные: оксиды, основания, кислоты, соли
2. Какие химические свойства металлов нам известны?
- с водой
- с кислотой
-с неметаллом
-с солью
3.
Привести уравнения реакций на примере кальция, которые характеризуют данные свойства
Прил. 4
Одна красивая, но, вероятно, неправдоподобная легенда из «Historia naturalis» гласит, что
однажды к римскому императору Тиберию (42 год до н. э. — 37 год н. э.) пришёл ювелир с
металли­ческой, небьющейся обеденной тарелкой, изготовленной, якобы из глинозёма —
Al2O3. Тарелка была очень светлой и блестела, как серебро. По всем признакам она должна
быть алюминиевой. При этом ювелир утверждал, что только он и боги знают, как получить этот
металл из глины. Тиберий, опа­саясь, что металл из легкодоступной глины может обесценить
золото и серебро, приказал, на всякий случай, отрубить чело­веку голову. Очевидно, данная
легенда весьма сомнительна, так как самородный алюминий в природе не встречается в силу
своей высокой активности и во времена Рим­ской империи не могло быть технических средств,
которые позволили бы извлечь алюми­ний из глинозёма.
Прил. 5
Алюминий
Al
Открыт Х.К.Эрстедом в 1825 г.
Четвертый по распространённости элемент в земной коре.
Физические свойства
Серебристо-белый металл, (=2,7 г/см3), пластичный, высокая тепло- и
электропроводность.
tпл.= 660C.
Нахождение в природе
Бокситы – Al2O3 • H2O (с примесями SiO2, Fe2O3, CaCO3),
нефелины – KNa3[AlSiO4]4,
алуниты - KAl(SO4)2 • 2Al(OH)3 и
глиноземы (смеси каолинов с песком SiO2, известняком CaCO3, магнезитом MgCO3).
Получение
Электролиз расплава Al2O3 (в присутствии криолита Na3[AlF6]):
2Al2O3  4Al + 3O2
Химические свойства
Al – покрыт тонкой и прочной оксидной пленкой (не реагирует с простыми веществами: с
H2O (t); O2, HNO3 (без нагревания)).
Al – активный металл-восстановитель.
Легко реагирует с простыми веществами:
1) С кислородом:
4Al0 + 3O2  2Al+32O3
2) С галогенами:
2Al0 + 3Br20  2Al+3Br3
3) С другими неметаллами (азотом, серой, углеродом) реагирует при нагревании:
2Al0 + 3S –t Al2+3S3(сульфид алюминия)
2Al0 + N2 –t 2Al+3N(нитрид алюминия)
4Al0 + 3С  Al4+3С3(карбид алюминия)
Сульфид и карбид алюминия полностью гидролизуются:
Al2S3 + 6H2O  2Al(OH)3+ 3H2S
Al4C3 + 12H2O  4Al(OH)3+ 3CH4
Со сложными веществами:
4) С водой (после удаления защитной оксидной пленки):
2Al0 + 6H2O  2Al+3(OH)3 + 3H2
5) Со щелочами:
2Al0 + 2NaOH + 6H2O 2Na[Al+3(OH)4](тетрагидроксоалюминат натрия) + 3H2
6) Легко растворяется в соляной и разбавленной серной киcлотах:
2Al + 6HCl  2AlCl3 + 3H2
2Al + 3H2SO4(разб)  Al2(SO4)3 + 3H2
При нагревании растворяется в кислотах - окислителях:
2Al + 6H2SO4(конц)  Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
Al + 6HNO3(конц)  Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
7) Восстанавливает металлы из их оксидов (алюминотермия):
8Al0 + 3Fe3O4  4Al2O3 + 9Fe
2Al + Cr2O3  Al2O3 + 2Cr
Применение
Основа легких и прочных сплавов. Раскислитель стали. Используется для получения ряда
металлов алюминотермией.
Оксид алюминия
Al2O3
O=Al–O–Al=O
Глинозем, корунд, окрашенный – рубин (красный), сапфир (синий).
Твердое тугоплавкое (tпл.=2050С) вещество; существует в нескольких кристаллических
модификациях ( – Al2O3,  – Al2O3).
Получение
4Al + 3O2  2Al2O3
2Al(OH)3  Al2O3 + 3H2O
Амфотерный оксид с преобладанием основных свойств; с водой не реагирует.
1) Реагирует с кислотами и растворами щелочей:
Как основной оксид:
Al2O3 + 6HCl  2AlCl3 + 3H2O
Как кислотный оксид:
Al2O3 + 2NaOH + 3H2O  2Na[Al(OH)4]
2) Сплавляется со щелочами или карбонатами щелочных металлов:
Al2O3 + Na2CO3 2NaAlO2(алюминат натрия) + CO2
Al2O3 + 2NaOH  2NaAlO2 + H2O
Гидроксид алюминия
Al(OH)3
Получение
1) Осаждением из растворов солей щелочами или гидроксидом аммония:
AlCl3 + 3NaOH  Al(OH)3+ 3NaCl
Al2(SO4)3 + 6NH4OH  2Al(OH)3 + 3(NH4)2SO4
Al3+ + 3OH-  Al(OH)3(белый студенистый)
2) Слабым подкислением растворов алюминатов:
Na[Al(OH)4] + CO2  Al(OH)3 + NaHCO3
Амфотерный гидроксид:
Как основание Al(OH)3 + 3HCl  AlCl3 + 3H2O
Как кислота Al(OH)3 + NaOH  Na[Al(OH)4](тетрагидроксоалюминат натрия)
Прил. 7
Лабораторный опыт 5
Инструкция по технике безопасности!
Л 5. Получение гидроксида алюминия и его взаимо¬действие с растворами ки¬слот и щелочей.
1. Прилить в пробирку 4-5 мл раствора хлорида алюминия.
2. Добавить в эту же пробирку несколько капель гидроксида натрия. Что наблюдаете? Запишите
в тетрадь свои наблюдения и уравнение реакции.
3. Отделить половину содержимого в другую пробирку.
4. В одну из двух пробирок прилейте раствор соляной кислоты. Что наблюдаете? Запишите в
тетрадь свои наблюдения и уравнение реакции.
5. В другую пробирку добавьте гидроксид натрия, в несколько большем количестве, нежели на
этапе 2. , т. е. 2-3 мл. Что наблюдаете? Запишите в тетрадь свои наблюдения и уравнение
реакции.
Л 6. Ознакомление с образ¬цами природных соедине¬ний алюминия.
Рассмотрите предложенный вам образец полезного ископаемого, - боксита.
Бокситы – Al2O3 • H2O (с примесями SiO2, Fe2O3, CaCO3),
Запишите свои наблюдения в тетрадь
Дополнительное задание
В цепочке превращений
Сa
конечным продуктом «Х3» является
1)
CaO
2)
+H2O X1 +CO2
CaСО3
3)
X2
1000C X
3
CaH2
4)
CaC2