Beriliu magneziu metale alcalino-pământoase. Metale alcalino-pământoase: o scurtă descriere. Beriliu, magneziu și metale alcalino-pământoase
Scopul lecției: A da caracteristici generale metale alcalino-pământoase în lumina generalului, special și singular în trei forme de existență elemente chimice: atomi, substanțe simple și substanțe complexe.
Obiectivele lecției:
Pe chimia elementelor acestui grup, repetați principalele modele de modificări ale proprietăților elementelor din PSCE de-a lungul verticalei (grupului).
Luați în considerare proprietățile caracteristice ale substanțelor și compușilor simple formați din elementele grupei a 2-a a subgrupului principal.
Care este semnificația practică a compușilor acestor metale.
Dezvoltarea abilităților chimice ale elevilor la utilizarea sarcinilor de învățare de dezvoltare.
Formarea în continuare a capacității de a generaliza, trage concluzii.
Echipamente și reactivi:
calciu, apă, fenolftaleină, pensetă, cuțit, eprubete.
Planul lecției:
1. Organizarea timpului.
2. Lucrează pe un subiect nou.
slide 3: De ce beriliul și magneziul nu sunt clasificate ca metale alcalino-pământoase, deși sunt în aceeași grupă cu aceste metale?
Atomii acestor elemente conțin doi electroni la nivel de energie externă, pe care îi donează în timpul interacțiunilor chimice și, prin urmare, sunt cei mai puternici agenți reducători. În toți compușii, ei prezintă o stare de oxidare de +2.
Slide 4: Atomii acestor elemente sunt doar puțin mai mici ca dimensiune decât atomii metalelor alcaline corespunzătoare și, în acest sens, metalele din subgrupul principal al grupului 2 ar trebui să fie similare cu ei în ceea ce privește activitatea chimică și alte proprietăți.
Slide 5: Elevii finalizează sarcina 1.
Slide 6:Beriliu, magneziu și metale alcalino-pământoase - ca substanțe simple.
Beriliu.
Slide 7: Magneziu
Slide 8: Calciu
Slide 9: Stronţiu
Slide 10: Bariu
Slide 11: Radiu
Slide 12: Densitatea lor crește de la beriliu la bariu, în timp ce punctul de topire, dimpotrivă, scade. Colorarea la flacără a sărurilor metalelor alcalino-pământoase.
Slide 13: Proprietăți chimice.
Slide 14: Interacțiunea metalelor cu oxigenul atmosferic.
Metalele alcalino-pământoase interacționează cu oxigenul atmosferic, devenind acoperite cu o peliculă de oxid (cu excepția bariului, un amestec de oxid și peroxid), deci sunt depozitate sub un strat de kerosen sau în fiole sigilate.
Slide 15: Interacțiunea cu nemetale.
Reacția are loc de obicei când este încălzită.
Interacțiunea metalelor cu apa.
Dintre toate metalele din subgrupul principal al grupului 2, numai beriliul nu interacționează cu apa (o peliculă protectoare pe suprafața ei o împiedică), magneziul reacționează lent cu ea, iar restul metalelor violent.
Demonstrație de experiență: Interacțiunea calciului cu apa.
Scriem ecuația reacției:
Ca + 2 HOH \u003d Ca (OH) 2 + H 2
Var stins
Amintiți-vă reacția interacțiunii metalelor alcaline cu apa.
Originea denumirii de metale alcalino-pământoase se datorează faptului că hidroxizii lor sunt alcalini, iar oxizii lor sunt similari ca refractare cu oxizii de aluminiu și fier, care anterior purtau denumirea comună „pământ”.
Slide 16: Elevii îndeplinesc sarcina numărul 2
Slide 17: Compuși de beriliu, magneziu și metale alcalino-pământoase
Oxizii acestor metale sunt substanțe solide, albe, refractare, rezistente la temperaturi ridicate. Ele prezintă proprietăți de bază, cu excepția beriliului, care are un caracter amfoter
Slide 18: Interacțiunea oxizilor cu apa.
Oxidul de magneziu este inactiv în reacția cu apa, toți ceilalți oxizi interacționează foarte violent cu ea. Aceasta eliberează o cantitate semnificativă de energie. Prin urmare, reacția oxidului de calciu cu apa se numește stingere a varului, iar hidroxidul de calciu rezultat se numește var stins. Oxizii se obțin prin prăjirea carbonaților:
CaCO 3 \u003d CaO + CO 2
Var neted
MgCO 3 \u003d MgO + CO 2
Magnezia
Slide 19: Interacțiunea hidroxizilor cu acizii.
Deoarece multe săruri ale metalelor alcalino-pământoase sunt insolubile, reacția de neutralizare poate fi însoțită de precipitare.
Slide 20: Sare.
Slide 21: Elevii îndeplinesc sarcinile nr. 3, nr. 4, nr. 5.
Semnificația practică a compușilor de calciu, magneziu și bariu.
Slide 22: Carbonat de calciu. Unul dintre cei mai comuni compuși de pe Pământ. Sunt bine cunoscute mineralele care îl conțin, precum creta, marmura, calcarul.
Cel mai important dintre aceste minerale este calcarul. Nicio clădire nu este completă fără ea. Calcarul este o materie primă pentru producția de ciment, var stins și nestins, sticlă etc. Creta naturală este rămășițele de scoici ale animalelor antice. Unul dintre exemplele de utilizare pe care le cunoașteți bine este creta de școală, pastele de dinți. Creta este folosită în producția de hârtie, cauciuc și, de asemenea, pentru văruire. Marmura este mineralul sculptorilor, arhitecților și gresierilor.
Slide 23: OJSC „Administrația minieră Turgoyakskoye”
Produce calcar flux. Cele mai mari zăcăminte de marmură din regiune sunt Koelginskoye (raionul Yetkulsky), Balandinsky (raionul Sosnovsky), Ufaleyskoye (raionul V. Ufaley).
Slide 24: Aplicarea practică a carbonatului de magneziu.
Slide 25: Aplicarea practică a sulfatului de magneziu.
Slide 26: Aplicarea practică a fosfatului de calciu.
Slide 27: Aplicarea practică a sulfatului de bariu.
Slide 28: Rezumând lecția.
Elevii își trimit munca profesorului pentru revizuire. Evaluarea rezultatelor în lecția următoare.
Slide 29: Tema pentru acasă.
Tema pentru acasă: paragraful 12, №3,5,7.
Teme pe tema: „Beriliu, magneziu și metale alcalino-pământoase”
*****
F.I. elevi _____________________ clasa _______________
1. Comparați atomii elementelor punând semne sau = în loc de *
a) sarcina nucleara: Ca * Mg, Be * Ba, Mg * Al, K * Ca
b) numărul de straturi de electroni: Ca * Mg, Be * Ba, Mg * Al
c) numărul de electroni la nivelul exterior: Ca * Mg, Be * Ba, Mg * Al
d) proprietăţi reducătoare: Ca * Mg, Be * Ba
2. Adăugați ecuațiile de reacție, egalați:
a) Mg + S = ………
b) Fi + N 2 = ………..
c) Ca + O 2 = …………
d) Ca + S = ………….
Numiți produșii de reacție.
3.Setați semnul care unește obiectele specificate:
a) semnul MgO, CaO, SrO, BaO ______________________
b) Caracteristica Fi 0 Be 2+, Mg 0 Mg 2+, Ca 0 Ca 2+ __________________________
c) semnul Ca, Sr, Ba, Ra ______________________________
a) da poți
b) merge lin
d) intoxicaţii generale
Teme pe tema: „Beriliu, magneziu și metale alcalino-pământoase”.
***
F. Și elevii ____________________ clasa _______
1. Care dintre afirmațiigresit:
a) metalele alcalino-pământoase nu includ beriliul și magneziul
b) proprietăţile reducătoare sunt mai pronunţate la beriliu, deoarece sarcina nucleului atomului este cea mai mică decât cea a celorlalte elemente din grupa a 2-a a subgrupului principal
c) metalele alcalino-pământoase sunt calciul, stronțiul, bariul, radiul
2. Introduceți formulele lipsă ale substanțelor în ecuațiile de reacție. Numiți produșii de reacție:
a) Ca + .... = CaS
b) ….+ Cl 2 = Mg Cl 2
c) Fii + ... .. \u003d Fii 3 N 2
Nu uitați să egalați!
Asociați numărul numelui substanței cu litera corespunzătoare a formulei:
Var stins
clorură de bariu
Var neted
Magnezia
sulfură de calciu
4. Este posibil să luați bucăți de metal alcalino-pământos pentru experiment cu mâinile dvs.:
a) da poți
b) nu, aceste metale interacționează cu apa de pe pielea mâinilor, ceea ce poate provoca arsuri
c) nu, pentru că nu este igienic, metalul poate fi contaminat
d) nu, pentru că metalele alcalino-pământoase au un punct de topire scăzut și se pot topi în mâini
5. Dizolvarea oxidului de calciu în apă poate fi însoțită de:
a) fierberea și stropirea amestecului
b) merge lin
c) iritarea căilor respiratorii superioare
d) intoxicaţii generale
Sarcină ***** - pentru „studenti puternici”
*** - pentru elevii „slabi”.
Se preconizeaza munca in grupuri de cate 2 persoane.
Harta tehnologică a lecției
„Beriliu, magneziu și metale alcalino-pământoase”.
| Subiect, clasă | Chimie, clasa a 9-a |
| Subiectul lecției | Beriliu, magneziu și metale alcalino-pământoase. |
| Relevanța utilizării instrumentelor TIC | Utilizarea prezentării permite Sa implementeze principiile vizibilitatii, accesibilitatii si prezentarii sistematice a materialului. Se formează abilitățile și abilitățile activității de gândire informațională. |
| Scopul lecției | Să dea o descriere generală a metalelor alcalino-pământoase în lumina generală, specială și unică în trei forme de existență a elementelor chimice: atomi, substanțe simple și substanțe complexe. |
| Obiectivele lecției | Tutoriale: 1. Pe chimia elementelor acestui grup, repetați principalele modele de modificări ale proprietăților elementelor din PSCE de-a lungul verticalei (grupului). 2. Luați în considerare proprietățile caracteristice ale substanțelor simple și ale compușilor formați din elemente din grupa 2 a subgrupului principal. Educational : Dezvoltarea abilităților chimice ale elevilor la utilizarea sarcinilor de învățare de dezvoltare. Educational:
Cultivați un sentiment al semnificației practice a compușilor metalelor alcalino-pământoase, magneziu. |
| Hardware necesar software | Post de lucru pentru profesor de chimie, proiector multimedia, ecran.MS PowerPoint. |
| Metode de predare - în funcție de sursa cunoștințelor acumulate - verbale, vizuale, practice, de căutare a problemelor; în scop didactic - actualizarea, învățarea de material nou. Legături interdisciplinare – biologie, istorie locală. Structura organizatorică a lecției
|
|
| Etapa 1 | Organizarea timpului |
| Durata etapei | 2 minute |
| Ţintă | Aduceți elevii să lucreze în clasă. |
| Forma de organizare a activitatilor elevilor | Verificarea gradului de pregătire pentru lecție, salutarea profesorului. |
| | Salutarea elevilor, comunicarea temei și obiectivelor lecției. |
| Etapa 2 | Formarea de noi cunoștințe |
| Durata etapei | 3 minute |
| Ţintă | Aflați de ce beriliul, magneziul sunt în același subgrup cu metalele alcalino-pământoase, deși nu le aparțin; ce caracteristici ale structurii atomilor au; |
| | Frontal |
| | informare |
| Activitățile principale ale profesorului | |
| Activitati elevilor | |
| Etapa 3 | |
| Durata etapei | 5 minute |
| Ţintă | Consolidarea noilor cunoștințe. |
| Forma de organizare activități de învățare elevi | Grup. |
| Funcția profesorului în această etapă | Controlul. |
| Activitățile principale ale profesorului | |
| Activitati elevilor | Munca cu carduri. |
| Etapa 4 | Formarea de noi cunoștințe. |
| Durata etapei | 5 minute. |
| Ţintă | Aflați ce sunt substanțele simple - beriliu, magneziu, calciu, stronțiu, bariu, radiu. Aflați modelele de modificări ale densității și temperaturilor de topire și aflați caracteristicile culorii flăcării atunci când îi sunt adăugate săruri ale acestor elemente. Cunoașteți proprietățile chimice ale acestor substanțe simple. |
| Forma de organizare a activităților educaționale ale elevilor | Frontal |
| Funcția profesorului în această etapă | Povestea, conversația, demonstrația de prezentare. |
| Activitățile principale ale profesorului | Informativ. |
| Activitati elevilor | Lucrați în caiete, înregistrând concepte de bază. |
| Etapa 5 | Munca diferentiata in grup. |
| Durata etapei | 5 minute |
| Ţintă | Consolidarea noilor cunoștințe. |
| Forma de organizare a activităților educaționale ale elevilor | Grup. |
| Funcția profesorului în această etapă | Controlul. |
| Activitățile principale ale profesorului | Oferă control individual. |
| Activitati elevilor | Munca cu carduri. |
| Etapa 6 | Formarea de noi cunoștințe. |
| Durata etapei | 10 minute |
| Ţintă | Aflați care sunt compușii acestor metale: oxizi, baze, săruri; caracteristicile proprietăților lor chimice. |
| Forma de organizare a activităților educaționale ale elevilor | Frontal. |
| Funcția profesorului în această etapă | Informativ. |
| Activitățile principale ale profesorului | Povestea, conversația, demonstrația de prezentare. |
| Activitati elevilor | Lucrați în caiete, înregistrând concepte de bază. |
| Etapa 7 | Munca diferentiata in grup. |
| Durata etapei | 5 minute. |
| Ţintă | Consolidarea noilor cunoștințe. |
| Forma de organizare a activităților educaționale ale elevilor | Grup. |
| Funcția profesorului în această etapă | Controlul. |
| Activitățile principale ale profesorului | Oferă control individual. |
| Activitati elevilor | Munca cu carduri. |
| Etapa 8 | Formarea de noi cunoștințe |
| Durata etapei | 5 minute |
| Ţintă | Familiarizați-vă cu aplicarea practică a sărurilor de magneziu și a metalelor alcalino-pământoase, luați în considerare utilizarea unui compus de calciu (cariera Berezovsky) folosind exemplul orașului Miass. |
| Forma de organizare a activităților educaționale ale elevilor | Frontal. |
| Funcția profesorului în această etapă | Povestea, conversația, demonstrația de prezentare. |
| Activitățile principale ale profesorului | Informativ. |
| Activitati elevilor | Lucrați în caiete, înregistrând concepte de bază. |
| Etapa 9 | Partea finală |
| Durata etapei | 5 minute |
| Ţintă | Rezumat: să analizeze și să evalueze succesul atingerii scopurilor și obiectivelor lecției. |
| Forma de organizare a activităților educaționale ale elevilor | Frontal. |
| Funcția profesorului în această etapă | Informarea: raportarea rezultatelor muncii sarcinilor diferențiate în lecția următoare. |
| Activitățile principale ale profesorului | Raport privind atingerea obiectivelor, analiza eficacității lecției, instrucțiuni privind temele pentru acasă. |
| Activitati elevilor | Înregistrare teme pentru acasă. |
Bibliografie
Gabrielyan O. S. „Chimie. Clasa a 9-a „M .: Bustard 2009.
Dendeber S.V., Klyuchnikova O.V. " Tehnologii moderneîn procesul de predare a chimiei „M.: OOO 5 pentru cunoaștere, 2008.
Denisova V.G. „Maestrul este o clasă a unui profesor de chimie. Clasele 8-11 „M.: Globus, 2010
Grupa IIA conține doar metale - Be (beriliu), Mg (magneziu), Ca (calciu), Sr (stronțiu), Ba (bariu) și Ra (radiu). Proprietățile chimice ale primului reprezentant al acestui grup, beriliul, diferă cel mai mult de proprietățile chimice ale celorlalte elemente din acest grup. A lui Proprietăți chimiceîn multe privințe chiar mai asemănătoare cu aluminiul decât cu celelalte metale din grupa IIA (așa-numita „asemănare diagonală”). Magneziul, din punct de vedere al proprietăților chimice, diferă, de asemenea, semnificativ de Ca, Sr, Ba și Ra, dar are totuși proprietăți chimice mult mai asemănătoare cu acestea decât cu beriliul. Datorită asemănării semnificative a proprietăților chimice ale calciului, stronțiului, bariului și radiului, acestea sunt combinate într-o singură familie, numită alcalino-pământos metale.
Toate elementele grupului IIA aparțin s-elemente, i.e. conțin toți electronii lor de valență s-subnivel. Astfel, configurația electronică a stratului de electroni exterior al tuturor elementelor chimice din acest grup are forma ns 2 , Unde n– numărul perioadei în care se află elementul.
Datorită particularităților structura electronica Metalele din grupa IIA, aceste elemente, pe lângă zero, sunt capabile să aibă o singură stare de oxidare, egală cu +2. Substanțele simple formate din elemente din grupa IIA, atunci când participă la orice reacții chimice, pot fi doar oxidate, adică. dona electroni:
Eu 0 - 2e - → Eu +2
Calciul, stronțiul, bariul și radiul sunt extrem de reactive. Substanțele simple formate de acestea sunt agenți reducători foarte puternici. Magneziul este, de asemenea, un agent reducător puternic. Activitatea reducătoare a metalelor respectă legile generale ale legii periodice a D.I. Mendeleev și crește în jos subgrup.
Interacțiunea cu substanțe simple
cu oxigen
Fără încălzire, beriliul și magneziul nu reacționează nici cu oxigenul atmosferic, nici cu oxigenul pur datorită faptului că sunt acoperite cu pelicule protectoare subțiri formate din oxizi de BeO și, respectiv, MgO. Depozitarea lor nu necesită metode speciale de protecție împotriva aerului și umidității, spre deosebire de metalele alcalino-pământoase, care sunt depozitate sub un strat de lichid inert față de ele, cel mai adesea kerosen.
Be, Mg, Ca, Sr, atunci când este ars în oxigen, formează oxizi din compoziția MeO și Ba - un amestec de oxid de bariu (BaO) și peroxid de bariu (BaO 2):
2Mg + O 2 \u003d 2MgO
2Ca + O 2 \u003d 2CaO
2Ba + O 2 \u003d 2BaO
Ba + O 2 \u003d BaO 2
Trebuie remarcat faptul că, în timpul arderii metalelor alcalino-pământoase și a magneziului în aer, reacția acestor metale cu azotul atmosferic are loc, de asemenea, una lângă alta, drept urmare, pe lângă compușii metalelor cu oxigen, nitruri cu generalul se formează şi formula Me3N2.
cu halogeni
Beriliul reacționează cu halogenii numai la temperaturi ridicate, în timp ce restul metalelor din Grupul IIA sunt deja la temperatura camerei:
Mg + I 2 \u003d MgI 2 - iodură de magneziu
Ca + Br 2 \u003d CaBr 2 - bromură de calciu
Ba + Cl 2 \u003d BaCl 2 - clorură de bariu
cu nemetale din grupele IV–VI
Toate metalele din grupa IIA reacționează atunci când sunt încălzite cu toate nemetalele din grupele IV-VI, dar în funcție de poziția metalului în grup, precum și de activitatea nemetalelor, este necesar un grad diferit de încălzire. Deoarece beriliul este cel mai inert din punct de vedere chimic dintre toate metalele din grupa IIA, reacțiile sale cu nemetale necesită mult mai mult despre temperatura ridicata.
Trebuie remarcat faptul că reacția metalelor cu carbonul poate forma carburi de diferite naturi. Există carburi legate de metanide și considerate convențional derivați ai metanului, în care toți atomii de hidrogen sunt înlocuiți cu un metal. Ele, ca și metanul, conțin carbon în starea de oxidare -4, iar în timpul hidrolizei sau interacțiunii lor cu acizii neoxidanți, metanul este unul dintre produse. Există și un alt tip de carburi - acetilenide, care conțin ionul C 2 2-, care este de fapt un fragment al moleculei de acetilenă. Carburele de tip acetilenidă la hidroliză sau interacțiunea cu acizii neoxidanți formează acetilena ca unul dintre produșii de reacție. Ce tip de carbură - metanidă sau acetilenidă - se va obține prin interacțiunea unuia sau altuia metal cu carbonul depinde de mărimea cationului metalic. De regulă, metanidele sunt formate cu ioni metalici cu o rază mică și acetilide cu ioni mai mari. În cazul metalelor din a doua grupă, metanida se obține prin interacțiunea beriliului cu carbonul:
Metalele rămase din grupa II A formează acetilenide cu carbon:
Cu siliciu, metalele din grupa IIA formează siliciuri - compuși de tip Me 2 Si, cu azot - nitruri (Me 3 N 2), fosfor - fosfuri (Me 3 P 2):
cu hidrogen
Toate metalele alcalino-pământoase reacţionează atunci când sunt încălzite cu hidrogen. Pentru ca magneziul să reacționeze cu hidrogenul, încălzirea singură, ca în cazul metalelor alcalino-pământoase, nu este suficientă; pe lângă temperatura ridicată, este necesară și o presiune crescută a hidrogenului. Beriliul nu reacționează cu hidrogenul în nicio condiție.
Interacțiunea cu substanțe complexe
cu apă
Toate metalele alcalino-pământoase reacţionează activ cu apa pentru a forma alcalii (hidroxizi de metal solubili) şi hidrogen. Magneziul reactioneaza cu apa numai in timpul fierberii, datorita faptului ca la incalzire, filmul protector de oxid de MgO se dizolva in apa. În cazul beriliului, pelicula protectoră de oxid este foarte rezistentă: apa nu reacționează cu el nici la fierbere, nici la o temperatură de căldură roșie:
cu acizi neoxidanţi
Toate metalele din subgrupul principal al grupului II reacţionează cu acizii neoxidanţi, deoarece se află în seria de activitate din stânga hidrogenului. În acest caz, se formează o sare a acidului corespunzător și a hidrogenului. Exemple de reactii:
Fi + H 2 SO 4 (razb.) \u003d BeSO 4 + H 2
Mg + 2HBr \u003d MgBr 2 + H 2
Ca + 2CH 3 COOH = (CH 3 COO) 2 Ca + H 2
cu acizi oxidanţi
− acid azotic diluat
Cu diluat acid azotic toate metalele din grupa IIA reacţionează. În acest caz, produșii de reducere în loc de hidrogen (ca și în cazul acizilor neoxidanți) sunt oxizii de azot, în principal oxidul de azot (I) (N 2 O), iar în cazul acidului azotic foarte diluat, nitratul de amoniu ( NH4NO3):
4Ca + 10HNO3 ( razb .) \u003d 4Ca (NO 3) 2 + N 2 O + 5H 2 O
4Mg + 10HNO3 (foarte dezagregat)\u003d 4Mg (NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O
− acid azotic concentrat
Acidul azotic concentrat la temperatură obișnuită (sau scăzută) pasivează beriliul, de exemplu. nu reactioneaza cu ea. La fierbere, reacția este posibilă și se desfășoară în principal în conformitate cu ecuația:
Magneziul și metalele alcalino-pământoase reacționează cu acidul azotic concentrat pentru a forma o gamă largă de produse de reducere a azotului.
− acid sulfuric concentrat
Beriliul este pasivizat cu acid sulfuric concentrat, adică. nu reacționează cu acesta în condiții normale, totuși, reacția are loc în timpul fierberii și duce la formarea de sulfat de beriliu, dioxid de sulf și apă:
Be + 2H 2 SO 4 → BeSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
Bariul este, de asemenea, pasivat de acid sulfuric concentrat datorită formării sulfatului de bariu insolubil, dar reacționează cu acesta când este încălzit, sulfatul de bariu se dizolvă când este încălzit în acid sulfuric concentrat datorită conversiei sale în hidrogen sulfat de bariu.
Metalele rămase din grupa principală IIA reacționează cu acid sulfuric concentrat în orice condiții, inclusiv la rece. Reducerea sulfului poate avea loc la SO2, H2S și S, în funcție de activitatea metalului, de temperatura de reacție și de concentrația acidului:
Mg + H2S04 ( conc .) \u003d MgSO4 + SO2 + H2O
3Mg + 4H2S04 ( conc .) \u003d 3MgSO4 + S↓ + 4H2O
4Ca + 5H2SO4 ( conc .) \u003d 4CaSO 4 + H 2 S + 4H 2 O
cu alcalii
Magneziul și metalele alcalino-pământoase nu interacționează cu alcalii, iar beriliul reacționează ușor atât cu soluțiile alcaline, cât și cu alcaline anhidre în timpul fuziunii. Mai mult, atunci când reacția este efectuată într-o soluție apoasă, apa este, de asemenea, implicată în reacție, iar produsele sunt tetrahidroxoberilați de metale alcaline sau alcalino-pământoase și hidrogen gazos:
Fi + 2KOH + 2H 2 O \u003d H 2 + K 2 - tetrahidroxoberilat de potasiu
Când se efectuează reacția cu alcalii solidi în timpul fuziunii, se formează berilați de metale alcaline sau alcalino-pământoase și hidrogen.
Fi + 2KOH \u003d H 2 + K 2 BeO 2 - berilat de potasiu
cu oxizi
Metalele alcalino-pământoase, precum și magneziul, pot reduce metalele mai puțin active și unele nemetale din oxizii lor atunci când sunt încălzite, de exemplu:
Metoda de refacere a metalelor din oxizii lor cu magneziu se numește magneziutermie.
Atomii acestor elemente conțin doi electroni la nivel de energie externă, pe care îi donează în timpul interacțiunilor chimice și, prin urmare, sunt cei mai puternici agenți reducători. În toți compușii, ei au o stare de oxidare de +2. Odată cu creșterea numărului de serie de sus în jos în subgrup, proprietățile reducătoare ale elementelor sunt îmbunătățite, ceea ce este asociat cu o creștere a razelor atomilor lor.
Radiu- un element radioactiv, conținutul său în natură este mic.
Beriliu, magneziu și metale alcalino-pământoase sunt substanțe simple. Metale de culoare alb-argintiu deschis, stronțiul are o nuanță aurie. Este mult mai dur decât metalele alcaline, în timp ce bariul seamănă cu plumbul ca moliciune.
În aer la temperatură normală, suprafața de beriliu și magneziu este acoperită cu o peliculă de oxid protector. Metalele alcalino-pământoase interacționează mai activ cu oxigenul atmosferic, prin urmare sunt depozitate sub un strat de kerosen sau în vase sigilate, precum și Metale alcaline.
Când sunt încălzite în aer, toate metalele luate în considerare ard puternic formând oxizi. Pentru a scrie ecuațiile de reacție, folosim și denumirea generală a metalelor M:
Reacția de ardere a magneziului este însoțită de un bliț orbitor, care a fost folosit anterior la fotografiarea obiectelor în camere întunecate. În prezent se utilizează un blitz electric.
Beriliul, magneziul și toate metalele alcalino-pământoase interacționează atunci când sunt încălzite cu nemetale - clor, sulf, azot etc., formând cloruri, sulfuri, nitruri, respectiv:
Dintre toate metalele din subgrupul principal al grupului II, numai beriliul practic nu interacționează cu apa (o peliculă protectoare pe suprafața sa o împiedică), magneziul reacţionează lent cu el, restul metalelor interacționează violent cu apa în condiții normale: 
La fel ca aluminiul, magneziul și calciul sunt capabile să reducă metalele rare - niobiu, tantal, molibden, wolfram, titan etc. - din oxizii lor.
Astfel de metode de obținere a metalelor, prin analogie cu aluminotermia, se numesc magneziutermie și calciutermie.
Magneziul și calciul sunt folosite pentru a produce metale rare și aliaje ușoare. De exemplu, magneziul face parte din duraluminiu, iar calciul este una dintre componentele aliajelor de plumb necesare pentru fabricarea rulmenților și a mantalei cablurilor.
Compuși din beriliu, magneziu și metale alcalino-pământoase. În natură, metalele alcalino-pământoase, ca și metalele alcaline, se găsesc numai sub formă de compuși datorită activității lor chimice ridicate.
Oxizii MO sunt substanțe solide albe refractare rezistente la temperaturi ridicate.
Ele prezintă proprietăți de bază, cu excepția oxidului de beriliu, care are un caracter amfoter.
Oxidul de magneziu este inactiv în reacția cu apa, toți ceilalți oxizi interacționează foarte violent cu acesta:
MO + H20 \u003d M (OH) 2
Oxizii se obțin prin prăjirea carbonaților: MC03 \u003d MO + CO2
În inginerie, oxidul de calciu CaO se numește var neted, iar MgO se numește magnezie arsă. Ambii acești oxizi sunt utilizați în producția de materiale de construcție.
Hidroxizii metalelor alcalino-pământoase sunt alcaline. Solubilitatea lor în apă crește de la Ca(OH)2 la Ba(OH)2. Acești hidroxizi se obțin prin reacția oxidului corespunzător cu apa.
Conținutul lecției rezumatul lecției suport cadru prezentarea lecției metode accelerative tehnologii interactive Practică sarcini și exerciții ateliere de autoexaminare, instruiri, cazuri, quest-uri teme pentru acasă întrebări discuții întrebări retorice de la elevi Ilustrații audio, clipuri video și multimedia fotografii, imagini grafice, tabele, scheme umor, anecdote, glume, pilde cu benzi desenate, proverbe, cuvinte încrucișate, citate Suplimente rezumate articole jetoane pentru curioase cheat sheets manuale de bază și glosar suplimentar de termeni altele Îmbunătățirea manualelor și lecțiilorcorectarea erorilor din manual actualizarea unui fragment din manualul elementelor de inovare la lecție înlocuirea cunoștințelor învechite cu altele noi Doar pentru profesori lecții perfecte planul calendaristic pentru anul instrucțiuni programe de discuții Lecții integrateMetalele alcalino-pământoase sunt metale din grupa IIA. Sistem periodic DI. Mendeleev - calciu (Ca), stronțiu (Sr), bariu (Ba) și radiu (Ra). În plus față de acestea, subgrupul principal al grupului II include beriliu (Be) și magneziu (Mg). Nivelul de energie exterior al metalelor alcalino-pământoase are doi electroni de valență. Configurația electronică a nivelului de energie externă al metalelor alcalino-pământoase este ns 2 . În compușii lor, ei prezintă o singură stare de oxidare egală cu +2. În OVR, ei sunt agenți reducători, adică dona un electron.
Odată cu creșterea încărcăturii nucleului atomilor elementelor care fac parte din grupul metalelor alcalino-pământoase, energia de ionizare a atomilor scade, iar razele atomilor și ionilor cresc, caracteristicile metalice ale elementelor chimice cresc.
Proprietățile fizice ale metalelor alcalino-pământoase
În stare liberă, Be este un metal gri-oțel cu o rețea cristalină hexagonală densă, destul de tare și fragilă. În aer, Be este acoperit cu o peliculă de oxid, care îi conferă o nuanță mată și îi reduce activitatea chimică.
Magneziul sub formă de substanță simplă este un metal alb, care, la fel ca Be, capătă o nuanță mată atunci când este expus la aer datorită formării unei pelicule de oxid. Mg este mai moale și mai ductil decât beriliul. Rețeaua cristalină a Mg este hexagonală.
Ca liber, Ba și Sr sunt metale alb-argintie. Când sunt expuse la aer, sunt acoperite instantaneu cu o peliculă gălbuie, care este produsul interacțiunii lor cu părțile constitutive ale aerului. Calciul este un metal destul de dur, Ba și Sr sunt mai moi.
Ca și Sr au o rețea cristalină cubică centrată pe față, bariul are o rețea cristalină cubică centrată pe corp.
Toate metalele alcalino-pământoase se caracterizează prin prezența unui tip metalic legătură chimică, ceea ce determină conductivitatea lor termică și electrică ridicată. Punctele de fierbere și de topire ale metalelor alcalino-pământoase sunt mai mari decât cele ale metalelor alcaline.
Obținerea metalelor alcalino-pământoase
Getting Be se realizează prin reacția de reducere a fluorului său. Reacția are loc atunci când este încălzită:
BeF2 + Mg = Be + MgF2
Magneziul, calciul și stronțiul sunt obținute prin electroliza sărurilor topite, cel mai adesea cloruri:
CaCl 2 \u003d Ca + Cl 2
Mai mult, atunci când Mg este obținut prin electroliza unei topituri de diclorură, NaCl este adăugat la amestecul de reacție pentru a scădea temperatura de topire.
Pentru a obține Mg în industrie, se folosesc metode termice cu metal și carbon:
2(CaO×MgO) (dolomit) + Si = Ca 2 SiO 4 + Mg
Principala modalitate de a obține Ba este reducerea oxidului:
3BaO + 2Al = 3Ba + Al2O3
Proprietățile chimice ale metalelor alcalino-pământoase
Din moment ce în n.a. suprafața Be și Mg este acoperită cu o peliculă de oxid - aceste metale sunt inerte față de apă. Ca, Sr și Ba se dizolvă în apă pentru a forma hidroxizi care prezintă proprietăți de bază puternice:
Ba + H 2 O \u003d Ba (OH) 2 + H 2
Metalele alcalino-pământoase sunt capabile să reacționeze cu oxigenul și toate, cu excepția bariului, formează oxizi ca urmare a acestei interacțiuni, bariu - peroxid:
2Ca + O 2 \u003d 2CaO
Ba + O 2 \u003d BaO 2
Oxizii metalelor alcalino-pământoase, cu excepția beriliului, prezintă proprietăți de bază, Be - proprietăți amfotere.
Când sunt încălzite, metalele alcalino-pământoase sunt capabile să interacționeze cu nemetale (halogeni, sulf, azot etc.):
Mg + Br 2 \u003d 2MgBr
3Sr + N 2 \u003d Sr 3 N 2
2Mg + 2C \u003d Mg 2C 2
2Ba + 2P = Ba 3 P 2
Ba + H2 = BaH2
Metalele alcalino-pământoase reacţionează cu acizi - se dizolvă în ele:
Ca + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2
Mg + H2SO4 \u003d MgSO4 + H2
Beriliul reacționează cu soluții apoase de alcali - se dizolvă în ele:
Fi + 2NaOH + 2H 2 O \u003d Na 2 + H 2
Reacții calitative
O reacție calitativă la metalele alcalino-pământoase este colorarea flăcării cu cationii lor: Ca 2+ colorează flacăra portocaliu închis, Sr 2+ roșu închis, Ba 2+ verde deschis.
O reacție calitativă la cationul de bariu Ba 2+ sunt anionii SO 4 2-, având ca rezultat formarea unui precipitat alb de sulfat de bariu (BaSO 4), insolubil în acizi anorganici.
Ba 2+ + SO 4 2- \u003d BaSO 4 ↓
Exemple de rezolvare a problemelor
EXEMPLUL 1
| Exercițiu | Efectuați o serie de transformări: Ca → CaO → Ca (OH) 2 → Ca (NO 3) 2 |
| Decizie | 2Ca + O 2 → 2CaO CaO + H2O→Ca(OH)2 Ca(OH) 2 + 2HNO 3 → Ca(NO 3) 2 + 2H 2 O |
Dezvoltarea lecției poate fi folosită integral pentru o lecție din clasa a IX-a pe tema: „Beriliu, magneziu și metale alcalino-pământoase”, iar părți separate ale acesteia pot fi, de asemenea, folosite, de exemplu, un dictat video la verificarea temelor. , exercițiul „Test Yourself” (lucrare în grup) cu ajutorul căruia elevii sunt pregătiți pentru certificarea de stat (finală), jocul „Tic-tac-toe” și o sarcină interactivă individuală de consolidare a materialului privind studiul interacțiunea metalelor cu oxigenul.
Descarca:
Previzualizare:
Schița lecției.
PROFESOR: Şarapova Larisa Igorevna
CLASA: 9
SUBIECTUL: chimie
TEMA LECȚIEI: „Beriliu, magneziu și metale alcalino-pământoase”
LOCUL LECȚIEI ÎN PROCESUL EDUCAȚIONAL: o lecție conform curriculumului.
Scopul lecției: Să dea o descriere generală a metalelor alcalino-pământoase în lumina generalului, special și singular în trei forme de existență a elementelor chimice: atomi, substanțe simple și substanțe complexe.
Sarcini:
1. Să familiarizeze elevii cu un grup de metale tipice, în care modelele de modificare a proprietăților și a structurii electronice sunt cel mai clar dezvăluite, în funcție de numărul de serie al elementului.
Continuați să predați studenții să folosească sistemul periodic și teoria electronică în fundamentarea proprietăților fizice și chimice ale substanțelor simple și complexe.
Îmbunătățiți-vă abilitățile de scriere a ecuațiilor reacții chimice.
2. Contribuie la dezvoltarea continuă a unui interes durabil pentru știința și practica chimică.
Continuați să dezvoltați competențe științifice, cognitive și comunicative, capacitatea de a analiza, de a evidenția cel mai important lucru din materialul studiat și de a trage concluzii.
3. Cultivați o atitudine pozitivă față de învățare, insuflați dragoste pentru subiect, creați relații confortabile între participanți.
Tipul de lecție. O lecție de învățare a materialelor noi cu elemente de testare a cunoștințelor, folosind resurse educaționale digitale.
Tipul de lecție. Explicativ și ilustrativ cu elemente de control al cunoștințelor elevilor.
Echipament:
Pentru profesor: un computer, un proiector multimedia și o prezentare Microsoft PowerPoint, precum și o lampă cu spirit, chibrituri, o pilă, un cilindru de măsurare, ochelari chimici.
Pentru studenti: o fișă de introspecție și autoevaluare a elevului, o foaie cu reflecție, un pix roșu și albastru.
Reactivi: calciu, apă, magneziu și acid clorhidric.
În timpul orelor.
Eu pun în scenă. Organizarea timpului.
etapa a II-a. Raportarea temei, stabilirea scopului și obiectivelor lecției, motivarea activităților de învățare ale elevilor.
Etapa III. Verificarea temelor.
Resurse digitale utilizate: nr
a) Sunt chemate la tablă 4 persoane și reproduc pe tablă exercițiile pentru acasă.
Exerciţiile reproduse sunt verificate la sfârşitul verificării frontale.
Primul elev: Exercițiul 1. Scrieți ecuațiile de reacție care pot fi folosite pentru a efectua următoarele transformări:
A) Li Li 2 O LiOH LiCl
Răspuns planificat:
- 4Li + O 2 2Li 2 O
- Li 2 O + H 2 O 2LiOH
- LiOH + HCl LiCl + H 2O
al 2-lea elev:
B) Na Na 2 O 2 Na 2 O NaOH Na 2 SO 4
Răspuns planificat:
1) 2Na + O 2 Na 2 O 2
2) Na 2 O 2 + Na Na 2 O
3) Na 2 O + H 2 O 2NaOH
4) 2NaOH + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 +2 H 2 O
Elevul 3: Notează proprietățile chimice ale potasiului.
Răspuns planificat:
- 2K + H 2 2KH
- 2K +Cl 2 2KCl
- 2K + S K 2 S
- K 2 O 2 + O 2 K 2 O 2
- K 2 O 2 + 2K 2 K 2 O
- 2K + 2H 2 O 2KOH + H 2
- 2K +2 HCl (CONC) 2KCl + H 2
Elevul al 4-lea: Scrieți proprietățile chimice ale hidroxidului de potasiu.
Răspuns planificat:
- KOH+ HCl KCl+ H 2 O
- 2KOH+CO 2 K 2 CO 3 + H 2 O
- 2KOH + CuSO 4 Cu (OH) 2 + K 2 SO 4
b) Conversație frontală pe probleme.
- Ce elemente chimice aparțin familiei metalelor alcaline.
- Unde se găsesc metalele alcaline în natură?
- Cum pot fi recunoscute sărurile metalelor alcaline?
c) Dictare video cu autocontrol și utilizare resurse digitale:
- Prezentare în format Microsoft Office PowerPoint
(diapozitivul nr. 2: „Fragment video „Interacțiunea sodiului cu apa” (N131756)”; diapozitivul nr. 3: „Fragment video „Aluminotermie” (N131915)”);
d) Verificarea dictatului video. Elevii verifică reciproc ecuațiile scrise ale reacțiilor chimice și le evaluează, apoi verifică ortografia cu
diapozitivul numărul 4.
etapa a IV-a. Minutul fizic pentru ochi:
Închideți ochii, închideți strâns ochii și clipiți rapid. Apoi deschideți și priviți, fără să vă întoarceți capul la stânga, la dreapta, în sus, în jos, pe fereastră.
etapa V. Actualizarea cunoștințelor elevilor. Tema lecției.
Resurse digitale utilizate: niciuna.
etapa a VI-a. Formarea și îmbunătățirea cunoștințelor despre substanțele și elementele simple din grupa a doua a subgrupului principal.
1) „Calciu. Ilustrare. (N 131846)";
2) „Sodiu. Ilustrare. (N 131747)"
3) „Produse din duraluminiu (N 131762)”
4) „Utilizarea compușilor de calciu (I). Ilustrație. (131884)”.
1) Structura și proprietățile atomilor.
Profesorul: Faceți sarcina. Realizați diagrame ale structurii electronice a beriliului, magneziului, calciului.
a) 3 persoane sunt chemate la bord. Restul elevilor scriu această sarcină în caiete.
Profesor: Ce este comun și care este diferența dintre structura electronică a acestor elemente?
Cum va afecta acest lucru proprietățile de recuperare? ( slide 6)
Și ce element chimic va fi cel mai slab agent reducător dintre elementele din primul și al doilea grup.
Ce proprietăți vor prezenta oxizii și hidroxizii elementelor din a doua grupă a subgrupului principal?(Diapozitivul 7)
2) Proprietăți fizice
Profesor: Încercați să comparați proprietăți fizice sodiu si calciu.(Diapozitivul 8)
Utilizarea resurselor digitale: „Calciu. Ilustrare. (N 131846)";
"Sodiu. Ilustrare. (N 131747)"
Răspuns planificat.
Calciul are de două ori mai mulți electroni liberi decât sodiul, dar va fi mai rău să conduci curentul electric. Deoarece curentul electric este o mișcare direcționată a particulelor încărcate. Cu cât sunt mai multe particule, cu atât este mai dificil să le fluidizezi mișcarea. Calciul va străluci mai bine, cu cât mai mulți electroni liberi, cu atât lumina zilei este reflectată mai bine. Plasticitatea și maleabilitatea vor fi mai rele, ele sunt prevenite de un număr mai mare de electroni.
Concluzie. Calciul este un metal alb-argintiu și destul de dur, cu un luciu metalic pronunțat.
- Proprietățile chimice ale metalelor. (Diapozitivul 9, 10, 11)
Reacționează cu substanțe simple (nemetale) (Diapozitivul 9)
2M 0 + O 2 0 \u003d 2M +2 O -2 M + S \u003d MS
M + CI2 = MCl23M + N2 = M3N2
M + H2 = MH2
Reacționează cu substanțe complexe: (Diapozitivul 10)
Doar Be nu interacționează cu apa.
M + 2NOH \u003d M (OH) 2 + H 2
Mg, Ca sunt capabili să reducă metalele rare.)
2Mg + TiO2 = 2MgO +Ti – magneziutermie
5Ca + V 2 O 5 = 5CaO + 2V- calciutermie
Experienta numarul 1. Interacțiunea calciului cu apa.
O bucată de calciu se curăță cu o pilă, o bucată mică se pune într-o cană cu apă și se acoperă cu un cilindru. Este indicat să umpleți cilindrul cu apă doar până la 2/3 din volum, astfel încât hidrogenul să se amestece cu aerul și să se audă un pop în timpul arderii.
În apă se adaugă o soluție de fenolftaleină, care devine zmeură în soluție, ceea ce înseamnă că mediul este alcalin.
Ca + H 2 O Ca (OH) 2 + H 2
Concluzie Calciul este un metal activ, prin urmare înlocuiește hidrogenul din apă.
Mg + H 2 O \u003d MgO + H 2 - clip video (Diapozitivul 12)
Concluzie. Magneziul înlocuiește hidrogenul din apă numai atunci când este încălzit. Mai puțin activ decât calciul, deoarece este mai mare în grup.
Profesor:
Magneziul și calciul interacționează cu acizii?(Diapozitivul 12)
Experienta numarul 2. Așchii de magneziu sunt turnați într-o eprubetă și se adaugă acid clorhidric, ca urmare a reacției, hidrogenul este eliberat rapid.
Mg + 2HCl \u003d MgCl 2 + H 2
Concluzie. Magneziul reacţionează cu acizii, înlocuind hidrogenul,iar calciul interacționează cu apa conținută în soluția acidă.
- Metalele în natură. (Diapozitivul 13)
Utilizarea resurselor digitale:„Utilizarea compușilor de calciu (I). Ilustrație. (131884)".
Profesor: De ce metalele alcalino-pământoase se găsesc în natură doar sub formă de compuși?
Răspuns planificat: Metalele alcalino-pământoase se găsesc în natură sub formă de compuși, deoarece sunt foarte active.
- Utilizarea metalelor.(Diapozitivul 14)
Magneziul și calciul sunt folosite pentru a produce metale rare și aliaje ușoare. De exemplu, magneziul face parte din duraluminiu, iar calciul este unul dintre componentele aliajelor de plumb necesare pentru fabricarea rulmenților și a mantalei cablurilor.
Utilizarea resurselor digitale: „Produse din duraluminiu (N 131762)”
etapa a VII-a. Reproducerea cunoștințelor la un nou nivel (întrebări reformulate).
Utilizarea resurselor digitale: « Sarcină interactivă.(nr. 131869)”.
- Sarcini pentru stabilirea conformității.
(Pregătirea studenților pentru GIA la chimie, partea B).
MECI. (Diapozitivul 15)
ÎN 1. Odată cu creșterea numărului ordinal al unui element din subgrupul principal al grupului II al sistemului periodic, proprietățile elementelor și substanțele pe care le formează se modifică după cum urmează:
SCHIMBAREA PROPRIETĂȚILOR
2) raza atomului B) nu se modifică
4) numărul de electroni din nivelul exterior D) crește
Răspuns: A D C B
ÎN 2. În seria elementelor Na - Mg - Al - Si se observă următoarea modificare a proprietăților:(Diapozitivul 16)
PROPRIETĂȚILE SE SCHIMBĂ
1) proprietățile reducătoare A) sunt îmbunătățite
2) număr niveluri de energie B) crește
3) electronegativitatea B) scade
4) numărul de electroni de valență D) nu se modifică
Răspuns: C D A B
- Sarcină interactivă.(Diapozitivul 17)
Utilizarea resurselor digitale: « Sarcină interactivă.Ecuații pentru reacțiile magneziului și metalelor alcalino-pământoase cu oxigenul(nr. 131869)”.
Profesorul cere unui elev să finalizeze o sarcină interactivă
„Ecuații pentru reacțiile magneziului și metalelor alcalino-pământoase cu oxigenul”
Pe computer.
- Tic-tac-toe.(Diapozitivul 18)
Metale care reacţionează cu apa:
Sa | ||
Raspuns: Ca, Zn, Mg
- Brainstorming. (Diapozitivul 19)
Profesor: Folosind cunoștințele dvs. despre metale, explicați:
- Poate fi stocat calciul în aer?
- De ce este depozitat litiul sub un strat de kerosen?
- Care element chimic va fi cel mai slab agent reducător dintre elementele din primul și al doilea grup din subgrupele principale?
- Și dacă compari calciul și potasiul. Care dintre aceste elemente chimice va fi cel mai bun agent reducător?
etapa a VII-a. Rezumând lecția.
etapa a VIII-a. Teme pentru acasă:(Diapozitivul 20)
Utilizarea resurselor digitale: nr.
Pentru toți:
1. Manual: repetați § 12.
2. În scris:
Pagină 67 (manual)
Pe „5” executați complet exercițiul nr. 5
Pe „4” efectuați un lanț de transformări din exercițiul nr. 5
Pe „3” efectuați un lanț de transformări exercițiul nr. 4
Opțional:
3. Întocmește un raport pe tema: „Istoria descoperirii metalelor alcalino-pământoase” și o prezentare pe tema „Beriliu”.
I X stadiu. Reflecţie.(Diapozitivul 21)
Utilizarea resurselor digitale: nr.
Activitatea profesorului | Activitati elevilor |
Alegeți litera dorită: A) A primit cunoștințe solide, a învățat tot materialul. B) A învățat parțial materialul. C) Nu am înțeles mare lucru, mai trebuie să muncesc. Introduceți o emoticon de dispoziție: Bine, indiferent, plictisitor. Predea registru de lucruși foi de introspecție și autoevaluare. | Completați fișele de autoevaluare și autoevaluare |
