Опыт «Взаимодействие кальция с водой»

1. Опыт «Взаимодействие кальция с водой».

Учащиеся пишут уравнение химической реакции:

Ca + 2H₂O = Ca(OH)₂ + H₂.

УЧИТЕЛЬ. В чашке Петри находится кальций, а в кристаллизаторе – вода. Добавляем в воду фенолфталеин. Берем щипцами кусочек кальция, опускаем его в воду. Начинается выделение водорода. За счет образования гидроксида кальция и изменения окраски фенолфталеина вода в кристаллизаторе стала малиновой.

2. Опыт «Взаимодействие магния с кислородом».

Учащиеся вновь пишут уравнение химической реакции:

2Mg + O₂ = 2MgO.

УЧИТЕЛЬ. В чашке Петри находится магний. Берем щипцами кусочек магния и поджигаем его. Он быстро и очень ярко сгорает. Образуется оксид магния.

Но бериллий, магний и щелочно-земельные металлы могут взаимодействовать и с другими неметаллами. Образуются соответствующие бинарные соединения – гидриды, галогениды, сульфиды, карбиды, нитриды и т.д. К какому типу принадлежат эти реакции (по числу и составу исходных и полученных веществ)?

Задание для класса.

Составить уравнения химических реакций и назвать получившиеся соединения:

1) барий + водород ®….;

2) бериллий + хлор ®….;

3) кальций + сера ®….;

4) кальций + углерод ®….;

5) магний + азот ®…..

Ученик, который раньше всех справляется с этим заданием, выходит к доске, записывает уравнения реакций и расставляет коэффициенты методом электронного баланса по изученному в 8-м классе алгоритму, одновременно комментируя свои действия.

УЧЕНИК. Подчеркиваем символы элементов, степени окисления которых изменяются; составляем электронные уравнения, определяя число отданных и принятых электронов; уравниваем число отданных и принятых электронов, подобрав наименьшее общее кратное и дополнительные множители, и, наконец, расставляем коэффициенты.

Таким образом, класс еще раз повторит и закрепит алгоритм расстановки коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса, поскольку ОВР являются одним из основных элементов содержания ЕГЭ.

3. Опыт «Взаимодействие с кислотами».

УЧИТЕЛЬ. Все металлы этой подгруппы взаимодействуют с растворами сильных кислот.

Учащиеся записывают уравнения химических реакций:

Mg + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂,

Ca + 2HCl = CaCl₂ + H₂.

УЧИТЕЛЬ. А теперь давайте вспомним, почему щелочно-земельные металлы так называются.

УЧЕНИК. Словом «земля» алхимики обозначали плохо растворимые соединения. Поскольку при смачивании водой оксидов кальция, стронция и бария образовывалась щелочная среда, то эти оксиды стали называть щелочными землями, а металлы – щелочно-земельными.

УЧИТЕЛЬ. В чем особенность бериллия?

УЧЕНИК. Бериллий является элементом, оксид и гидроксид которого проявляют амфотерный характер: они образуют соли при взаимодействии как с кислотами, так и со щелочами.

УЧИТЕЛЬ. Докажите это соответствующими уравнениями реакций.

УЧЕНИК (выходит к доске и записывает уравнения). Взаимодействие оксида бериллия с хлороводородной кислотой:

BeO + 2HCl = BeCl₂ + H₂O,

взаимодействие оксида бериллия с гидроксидом натрия:

BeO + 2NaOH = Na₂BeO₂ + H₂O.

УЧИТЕЛЬ. А теперь мы проведем такой эксперимент. Перед вами находятся образцы cолей трех металлов. Все они на вид одинаковые. А как же определить, где соль кальция, где бария, а где стронция? Для этого обратимся к справочному материалу.

На данном этапе необходимо провести качественное обнаружение ионов щелочно-земельных металлов: облить тампоны, лежащие в чашечках, этиловым спиртом и поджечь. Обратить внимание на цвет пламени спирта.

Станция «Потребительская»

Далее учитель обращает внимание на опорный конспект, который лежит на столах учеников, активно обсуждает его с классом. Необходимый для запоминания материал учащиеся помечают у себя в тетрадях.

Опорный конспект

Закрепление изученного материала

УЧИТЕЛЬ. Ну вот и подошло к концу наше путешествие в город «Щелочноземельск». Но не расстраивайтесь, ведь впереди нас с вами ждет увлекательнейшая экскурсия по другим городам «Металлии», таким, как «Железногорск» и «Алюминевск». Но прежде чем уехать в наш городок Рассказово, необходимо ответить на вопросы от жителей «Щелочноземельска».

Для закрепления изученного материала используются карточки, в которых два вопроса: первый направлен на воспроизведение теоретического материала, а второй – это задача или упражнение по химии (применение знаний в знакомой ситуации). На этот вид работы отводится 15 мин.

Проверочная работа по теме «Бериллий, магний и щелочно-земельные металлы»

1. Что общего и в чем различие в строении атомов элементов главной подгруппы II группы периодической системы? Можно ли их назвать элементами с постоянной степенью окисления?

2. Какие вещества из перечисленных ниже могут реагировать с металлическим магнием при обычных условиях:

а) разбавленная серная кислота;

б) концентрированная азотная кислота;

в) гидроксид натрия;

г) хлорид алюминия (раствор);

д) хлорид меди(II) (раствор)?

Напишите уравнения соответствующих реакций.

1. Исходя из положения бария и кальция в периодической системе Д.И.Менделеева, предположите:

а) какой из этих двух металлов имеет более высокую температуру плавления?

б) какой из этих двух металлов более твердый?

в) Какой из этих двух металлов является более сильным восстановителем?

Объясните свои предположения.

2. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

ВаСО₃ ® ВаО ® Ва(ОН) ₂ ® ВаSО₃ ® ВаSО₄.

Уравнение последней реакции запишите также в ионной форме.

1. Какие элементы называют щелочноземельными металлами? Можно ли их отождествлять со всеми элементами главной подгруппы II группы периодической системы?

2. Перечислите известные вам химические свойства элементов рассматриваемой подгруппы. Напишите уравнения реакций магния с кислородом, кальция с углеродом, бария с водой, стронция с водородом.

1. Расскажите о биологической роли элементов магния и кальция в живой природе. За счет каких продуктов питания восполняется запас кальция в организме человека?

2. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

Ca ® Ca(OH) ₂ Ca ® CaCO₃ Ca ® CaO Ca ® Ca(OH) ₂ Ca ® CaCl₂ Ca ® Ca.

Уравнение последней реакции запишите также в ионной форме.

1. Какие процессы называют кальциетермией и магниетермией? Какие металлы получают такими способами? К какому типу металлургических процессов относят кальциетермию и магниетермию?

2. Щелочно-земельный металл массой 5 г окислили кислородом воздуха. Полученный оксид прореагировал с водой, в результате образовался гидроксид металла массой 9,25 г. Какой щелочноземельный металл был взят?