"Кальций и магний: сравнение физических и

Урок № 41
Химия 10 класс
Дата проведения:
Тема урока:
"Кальций и магний: сравнение физических и химических
свойств; способы получения, применение и биологическая роль."
Цель урока:
Образовательные:
Познакомить учащихся с представителями соединений металлов Ca и Mg.
Продолжить обучение учащихся пользоваться периодической системой.
Совершенствовать умения составления уравнений химических реакций.
Воспитательные: Показать значимость химических знаний для
современного наукоемкого производства и успешной адаптации будущих
специалистов в современном обществе.
Развивающие:
Способствовать продолжению развития устойчивого интереса к
химической науке и практике. Развивать память и внимание учащихся.
Продолжить формирование химического языка.
Тип урока: Обьяснительная
Ход урока
I.Орг.момент
-приветствие
-проверка отсутствующих
II.Опрос учащихся
-Дайте сравнительную характеристику калия и натрия
-Химические и физические свойства натрия и калия
-Получение и применение натрия и калия
-Биологическая их роль
III. Объяснение новой темы
Нахождение в природе
Кальций относится к распространенным элементам. По содержанию в
земной коре занимает 5 место, на его долю приходится 3,4 % по массе. В
природе соединения кальция можно встретить везде: из солей кальция
образованы горные массивы и глинистые породы, он присутствует в речной
и в морской воде, входит в состав растительных и животных организмов. В
организме человека содержится до 1 кг кальция: в костях, в зубной эмали, в
крови.
Одно из самых распространенных соединений – карбонат кальция
(CaCO3).Он образует минералы: мел, мрамор, известняк, ракушечник,
кальцит, жемчуг, кораллы и много смешанных минералов.
Встречаются в природе также гипс CaSO4∙ 2H2O, фосфориты и апатиты
Ca3(PO4)2, флюорит CaF2.
На территории Казахстана соединения кальция распространены повсеместно.
Крупнейшие месторождения
фосфоритов находятся в Каратау и в
Актюбинской области. Гипс – в Жамбылской области. Цементные глины –
около Шымкента, Семея.
Магний по распространенности в природе занимает восьмое место. Он
входит в состав почти двухсот минералов.Важнейшие из них: магнезит
MgCO3, доломит MgCO3∙CaCO3, карналлит KCl∙MgCl2∙6H2O. В Казахстане
имеются значительные запасы доломита и других минералов, особенно
асбеста. Огромное количество магния содержится в водах океанов, морей и
соленых озер. Атомы магния – составная часть молекулы хлорофилла
зеленых растений. Без него невозможен процесс фотосинтеза, т.е. жизнь на
нашей планете. В организме человека магний также необходим, при его
недостатке нарушается работа сердечных мышц.
Физические свойства
Кальций – серебристо-белый легкий металл, его плотность (1,55 г/см3)
близка к плотности щелочных металлов, однако кальций – более твердый
металл, на воздухе кальций быстро покрывается пленкой, его хранят под
керосином.
Магний – белый металл, на воздухе быстро покрывается оксидной пленкой,
поэтому становится матовым. Магний достаточно пластичен, легко
поддается прокатке и ковке.
Химические свойства
По химической активности кальций немного, а магний значительно уступают
щелочным металлам. В химических реакциях они – активные
восстановители.
Уже при обычной температуре они взаимодействуют с галогенами
Mg + Cl2 = MgCl2
При нагревании кальций и магний окисляются серой, азотом и другими
неметаллами.
Ca + S = CaS
3Mg + N2 = Mg3N2
Кальций при нагревании на воздухе загорается, а затем внесенный в чистый
кислород горит ярким пламенем с образованием белого дыма – частиц
оксида кальция:
2Ca + O2 = 2CaO
Если поджечь на воздухе порошок магния или тонкую магниевую пластинку,
то горение происходит с ослепительной вспышкой.
При нагревании в струе водорода кальций образует гидрид
Ca + H2 = CaH2
Магний непосредственно с водородом не взаимодействует.
Как и щелочные металлы, кальций бурно реагирует с водой, вытесняя из нее
водород
Ca + 2HOH = Ca(OH)2 + H2
Mg + H2O = MgO + H2
Металлы кальция и магния могут окисляться водород кислот:
Ca + 2HCl = CaCl2 + H2
Благодаря большой химической активности металлический кальций и магний
восстанавливают многие металлы из их оксидов и хлоридов: это свойство
используется для Ti, Zr, V, U.
TiCl4 + 2Mg = Ti + 2MgCl2
Получение
Кальций и магний получают в промышленности так же, как и щелочные
металлы, - электролизом расплава солей
CaCl2 = Ca + Cl2
Применение
Легкие и прочные сплавы магния широко применяются в авиации и
машиностроении. Это сплавы электрон (Mg, Al, Zn, Mn), магналит. Добавка
магния в чугун придает ему такиесвойста, как ковкость и прочность. Кальций
также применяют для получения сплавов, например высокосортной стали.
Сплавы кальция и свинца используются в производстве подшипников.
Магниевые пластины используются в качестве протектора для защиты от
коррозии кораблей и трубопроводов.
Важнейшие соединения.
Оксид кальция – белое тугоплавкое вещество. В технике CaO - называют
негашеной известью. Получают при прокаливании известняка
CaCO3 = CaO + CO2
Гидроксид кальция – малорастворим в воде, его насыщенный раствор часто
используют в лабораториях под названием известковая вода. Щелочной
раствор обнаруживается по окраске малиновой. В технике называют Ca(OH)2
– известковым молоком.
Оксид магния MgO– (магнезия) – легкий, рыхлый порошок, белого цвета,
легко впитывает воду. На этом свойстве основано применение в спортивной
гимнастике. Нанесенный на ладони спортсмена порошок предохраняет его от
опасности сорваться с гимнастического снаряда.
Природные карбонаты магния – магнезит и доломит – широко применяется
для изготовления огнеупорных и строительных материалов.
IV. Закрепление новой темы:
Напишите уравнения реакций следующих превращений:
Ca →CaO→Ca(OH)2→CaCl2→Ca
Mg→MgO→MgSO4→Mg(NO3)2
При действии избытка соляной кислоты на 10 г некоторого металла II
группы выделилось 5,6 л (н.у) газа. О каком металле идет речь?
V. Домашняя работа: П. 5.4 стр 155- 163. № 6, 13, 14, стр 163