конспект-щел. зем. ме урок 9 класс_1

Тема урока: «Бериллий, магний и щелочноземельные металлы».

Сегодня мы познакомимся с типичными металлами-элементами второй группы главной подгруппы, их соединениями и сравним их со щелочными металлами.

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Что вы знаете о щелочноземельных металлах? Расскажите

Это элементы 2 группы главной подгруппы, следовательно, на внешнем уровне у них по 2 электрона, которые они могут достаточно легко отдавать, проявляя при этом восстановительные свойства.

Что общего в электронном строении элементов 2 группы главной подгруппы? а в чем разница?

Распределяют электронные формулы, согласно количеству энергетических уровней.

Общее – в том, что у них одинаковое число электронов на внешнем энергетическом уровне (2).

А разница – в количестве энергетических уровней (их количество увеличивается сверху вниз)

Как будет изменяться радиус атомов в этой подгруппе сверху вниз?

Он будет увеличиваться, т.к. растет число энергетических уровней

Как будут изменяться металлические, восстановительные свойства сверху вниз по этой подгруппе?

Будут увеличиваться, т.к. растет радиус атомов

Какой элемент будет обладать самыми металлическими свойствами?

Радий

Чего вы не знаете пока о щелочноземельных металлах?

Откуда появилось такое название этой группы, какими физическими и химическими свойствами они обладают

Как вы думаете, о чем сегодня пойдет наша речь? (какова будет сегодняшняя цель нашего урока?)

Учащиеся формируют цель урока: Изучить физические, химические свойства щелочноземельных металлов, соединения, которые они могут образовывать.

Рассмотрим происхождение названия:

«Земельными они названы потому, что в природе они встречаются в состоянии соединений, образующих нерастворимую массу земли, и сами в виде оксидов имеют землистый вид…» — Д.И.Менделеев.

Рассмотрим физические свойства щелочноземельных металлов. Как вы думаете, какими физическими свойствами будут обладать щелочноземельные металлы?

Предполагают: металлический блеск, мягкость (по аналогии с щелочными), невысокая плотность.

Щелочноземельные металлы – серебристо-белые, твёрдые вещества. По сравнению со щелочными металлами обладают более высокими t°пл. и t°кип., большей твердостью.

Ве светло-серый, хрупкий, но очень твердый материал и способен оставлять царапины на стекле; твердость других элементов подгруппы уменьшается, и барий по твердости близок к свинцу

Mg – относительно мягкий, пластичный, ковкий

Ca – твердый, пластичный

Sr – ковкий

Попробуйте сравнить физические свойства натрия и кальция

Кто будет лучше проводить электрический ток?

У кого будет более выражен металлический блеск?

У кого будет лучше ковкость и пластичность?

Свободных электронов у кальция в два раза больше, чем у натрия, но электрический ток проводить будет хуже. Так как электрический ток есть направленное движение заряженных частиц. Чем больше частиц, тем труднее их движение упорядочить. Блестеть кальций будет лучше, чем больше свободных электронов, тем лучше отражается дневной свет. Пластичность и ковкость будут хуже, им препятствует большее число электронов.

Вывод. Кальций серибристо-белый и довольно твердый металл, с выраженным металлическим блеском.

Сделайте вывод: что обуславливает физические свойства металлов?

ВЫВОД: Физические свойства металлов обуславливает строение атомов

Что обуславливает химические свойства щелочноземельных металлов?

Наличие 2 электронов на внешнем энергетическом уровне.

Как вы думаете, с чем будут реагировать щелочноземельные металлы?

Могут предположить: с водой, кислотами, кислородом.

Ca; Sr; Ва-обладают наибольшим сходством по физико-химическим свойствам, поэтому их относят к одному семейству-щелочноземельные Ме. Ве-имеет сходство с Аl (алюминием)-амфотерные элементы!!!

ВеО - амфот. оксид

MgO; CaО; SrО; ВаО — основные оксиды

Ве(ОН)2-амфот.гидроксид (Н2ВеО2)

Mg(ОН)2 - слабое основание!

Ca(ОН)2; Sr(ОН)2; Ва(ОН)2сильные основания-щёлочи

Химические свойства магния и щелочноземельных металлов (Ca; Sr; Ва):

I. Взаимодействие с неметаллами

Предположите, какой это будет тип реакции? Какие продукты будут образовываться?

Это будут реакции соединения, будут образовываться бинарные соединения

1.С кислородом:

2Me+O2=2MeO (оксид)

2 Mg +O2=2MgO

2.С галогенами:

Mе+Cl2=MеCl2 (хлорид)

Напишите взаимодействие кальция с хлором

Са +Cl2=СаCl2

3.С серой:

Mе+S=MеS (сульфид)

Напишите взаимодействие кальция с серой

Ca+S=CaS

4.С азотом:

3Mе+N2=Mе3N2 (нитрид)

Напишите взаимодействие магния с азотом

3Mg+N2=Mg3N2

Хим. св-ва щел/зем.Mе - Ca; Sr; Ва с водородом, фосфором, углеродом):

5.С водородом:

щел/зем.Mе+H2=MеH2 (гидриды только с щел/зем. Ме!!!!)

Напишите взаимодействие кальция с водородом

Са+H2=СаH2

6.С углеродом:

щел/зем.Ме +2С= МеС 2 (карбид)

Са+2С=СаС 2

7.С фосфором:

щел/зем. 3Ме+2Р= Ме3Р 2 (фосфид)

3Са+2Р= Са3Р 2

II. Взаимодействие с водой

Здесь есть свои особенности: Бериллий с водой не взаимодействует.

Вспомните, а как реагирует с водой магний?

Он взаимодействует только с горячей водой, как и алюминий

Какие продукты будут образовываться при взаимодействии щелочноземельных металлов с водой?

Ме + 2Н2О = Mе(OH)2 + H2

Такие же как и при взаимодействии щелочных металлов с водой: основание и водород:

Са + 2 Н2О =Са(OH)2 + H2

Mg + 2 Н2О =Mg(OH)2 + H2

III. Взаимодействие с кислотами:

Ме + 2НCl = МеCl2 + H2 (Ме до Н)

Да, при этом металл будет вытеснять водород из кислот:

Mg + 2НCl =MgCl2 + H2

Са + 2НCl =СаCl2 + H2

Только Mg реагирует с растворами солей:

Mg + СuCl2 (р-р) = Mg Cl2 + Сu

Магнийтермия – восстановление редких металлов из их оксидов магнием

Что значит восстановление?

Напишите уравнение реакции взаимодействия магния с оксидом титана (IV)

Магний будет вытеснять редкий металл из его оксида

2Mg + TiO2 = 2MgO +Ti

Кальцийтермия – восстановление редких металлов из их оксидов кальцием

5Ca + V2O5 = 5CaO +2V

Способы получения:

1.Электролитический (основной): Электролизу подвергают обезвоженный расплав хлорида магния: MgCl2= Mg + Cl2 (t=800; электролиз), так же получают Ca.

2.Карботермический: MgO + С=Mg + СО (t=2000)- пары магния

Нахождение щелочноземельных металлов в природе и соединения щелочноземельных металлов

Как вы думаете, где в природе можно встретить щелочноземельные металлы в чистом виде?

Нигде, т.к. в чистом виде они не встречаются ввиду своей высокой химической активности

Приложение 2.

Бериллий – встречается в природе в виде минералов: берилла, хризоберилла и их разновидностей: изумруда, аквамарина, александрита – известных как драгоценные камни. Бериллий и его растворимые в воде соединения высокотоксичны (ядовиты). Даже ничтожно малая примесь его в воздухе приводит к тяжёлым заболеваниям. Он находит широкое применение в технике. Добавленный к меди он сильно повышает её твёрдость, прочность, химическую стойкость, делает похожей на сталь. Основной потребитель бериллия – атомная энергетика. Потребность в нём с каждым годом растёт.Магний был впервые получен Деви в 1808 году из белой магнезии (магнезит MqCO3) – минерала, найденного близ греческого города Магнезия. По названию минерала и дали название простому веществу и химическому элементу. Сульфат магния (одна из распространённых солей магния) называют ещё горькой солью – она придаёт морской воде горьковатый вкус. Данная соль магния используется в качестве слабительного средства. Сплавы с магнием прочнее, твёрже, легко полируются, обрабатываются и их используют в автомобильной промышленности, авиационной, ракетной технике.

Кальций занимает пятое место по распространённости. Так же впервые получен Деви в 1808 году. Название элемента происходит от латинского слова «кальс», что значит, «известь, мягкий камень». Встречается в виде кальцита (кальцит образует залежи мела, мрамора, известняка), а также в виде минерала гипса, представляющего собой кристаллогидрат. Используется в строительстве, в медицине для наложения гипсовых повязок, для получения слепков. Также кальций содержится в костях и зубах человека.

Стронций встречается реже в виде минерала целестина, что с латинского означает «небесный» — сульфат стронция, образован розово-красными, бледно-голубыми кристаллами. Своё название он (стронций) получил от названия шотландской деревни Стронциан, близ которой в конце XVIII века найден редкий минерал стронцианит SrCO3.

Барий встречается в виде барита BaSO4 («барис»- тяжёлый с латинского). Применяется для изготовления радиоламп, в кожевенном деле (для удаления шерсти), в сахарном производстве, для приготовления фотобумаги, выплавке специальных окон. BaSO4 благодаря нерастворимости и способности задерживать рентгеновские лучи применяется в рентгенодиагностике – баритовая каша.

Оксиды MgO; CaО; SrО; ВаО — основные оксиды:

CaО + НОН= Ca(ОН)2

MgO + СО2= MgСО3

Ca + 2НNО3=Ca(NО3)2 + 2Н2О

CaCО3=CaО+СО2(газ)

Гидроксиды:

1.Ca(ОН)2+СО2=CaСО3 + Н2О

2. Ca(ОН)2+ 2НNО3= не идет. (Осадок или газ не образуется!!)

3. Ca(ОН)2 + H2SO4=CaSO4(осадок) + 2Н2О

4. Ca(ОН)2 + Na2СO3=CaСО3(осадок) + 2NaOH

5. Ca(ОН)2 =CaO + Н2О (t)

6. Mg(ОН)2 = MgO + Н2О (t)

Д/З: А) Li Li2O LiOH LiCl

Б) Na→Na2O2→Na2O→NaOH→Na2SO4 ;

Д/З: стр. 67 упр.5-осуществить превращения.