29. Кальций, его положение в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, строение атома. Физические и химические свойства; взаимодействие с кислородом, водой, кислотами

29. Кальций, его положение в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, строение атома. Физические и химические свойства; взаимодействие с кислородом, водой, кислотами.
В периодической таблице химических элементов Д. И. Менделеева кальций Са расположен в 4-м периоде II группы главной подгруппы.

Распределение электронов по электронным слоям в атоме кальция выглядит следующим образом:

По желанию учащийся может привести состав, графическую схему и электронную формулу кальция:
    
    
    
    

Кальций Са — металл. Основная степень окисления 4-2. Формулы высшего оксида и гидроксида СаО и Са(ОН)2. Оба соединения проявляют основные свойства.

По физическим свойствам: кальций — металл серебристо-белого цвета, относительно легкий (плотность р = 1,54), температура плавления 854 °С, окисляется на воздухе.

Переходя к характеристикам химических свойств кальция, следует отметить, что его высокая активность объясняется легкостью отдачи двух электронов, расположенных на внешнем электронном слое.

Таким образом, в химических реакциях кальций — восстановитель. Это можно подтвердить уравнениями реакций кальция как с простыми, так и со сложными веществами:

1) с неметаллами


    

Получают кальций электролизом расплавленного СаС12.

Касаясь вопроса о применении, важно отметить широкое использование соединений кальция в строительстве: карбонат кальция СаС03 (известняк), оксид кальция СаО (негашеная известь), гидроксид кальция Са(ОН)2 (гашеная известь), сульфат кальция CaSO4 • 2Н2О (гипс, алебастр).


^ 30. Железо, его положение в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, взаимодействие с серой, хлороводородной кислотой, растворами солей.
В периодической таблице гимических элементов Д. И. Менделеева железо Fe расположено в 4-м периоде VIII группы побочной подгруппы.

Распределение электронов по электронным слоям в атоме железа выглядит так:


  

По желанию учащийся может привести состав, графическую схему и электронную формулу железа:
    
    
    
   

Физические свойства железа известны из повседневной жизни: металл, темно-серого цвета, пластичный, электро- и теплопроводный, тяжелый, притягивается магнитом.

Далее целесообразно отметить, что железо — после алюминия — самый распространенный в природе металл (общее содержание в земной коре — 4,65% по массе). Известно большое число минералов, в состав которых входит железо: магнетит (магнитный железняк) — Fe3O4, гематит (красный железняк) — Fe2O3, железный шпат (сидерит) — FeCO3, железный колчедан — FeS2 и др.

Железо проявляет химические свойства, характерные для всех металлов. Оно взаимодействует:
    
    
    

Получают железо восстановлением (водородом, оксидом углерода (II), алюминием) его из оксидов, а также при прохождении электрического тока через растворы солей. Можно привести примеры таких реакций:


    

При ответе следует обратить внимание, что основное применение находят сплавы железа с углеродом — чугун и сталь. Друг от друга они отличаются различным содержанием углерода: в чугуне его более 2%, а в стали 0,5—1,5%. Кроме того, для придания особых свойств могут вводиться и другие элементы (Si, Mn, Cr, Ni).


31. Водород, его положение в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, строение атома и молекулы, физические и химические свойства, получение, применение.
Характеризуя водород по положению в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, следует обратить внимание на особенности строения атома водорода — самого простейшего из химических элементов (состоит из ядра, представляющего собой один протон, и одного электрона). Такое строение обусловливает разнообразие свойств водорода, его двойственное положение в системе Д. И. Менделеева — в I и VII группах (об этом можно рассказать по желанию)*.

Наиболее распространенная степень окисления водорода +1. Водороду свойственна валентность, равная единице.

Молекула водорода двухатомная, связь ковалентная неполярная. Схема образования молекулы водорода:


    

Водород — газ без цвета и запаха, плохо растворим в воде, в 14,5 раз легче воздуха.

л Так же как и у щелочных металлов (Li, Na, К и др.), у Н на внешнем электронном слое один электрон, с другой стороны, так же как и элементам VII группы, водороду не хватает одного электрона до его завершения.

Водород — самый распространенный элемент во Вселенной. На Земле водород содержится в воде, природном газе, нефти.

Получение водорода следует выразить уравнениями химических реакций. Например, в лаборатории водород получают при взаимодействии металлов с растворами кислот, например соляной:
    
    
    

В промышленности водород получают из водяного пара при взаимодействии его с коксом, который в основном состоит из углерода, из природного газа метана СН4 и др.

При характеристике химических свойств водорода необходимо записать уравнения соответствующих реакций.

Водород может быть как восстановителем, так и окислителем:

    
    

В этих реакциях водород проявляет свойства восстановителя, его атомы повышают степень окисления до 4-1.


    

По желанию учащийся может рассказать об окислительных свойствах водорода, которые он проявляет, например, при взаимодействии с металлами:


    

Говоря о применении водорода, стоит рассказать о его использовании в синтезе НСl и NH3, а также резке, сварке и получении металлов, в переработке нефти и жиров.



5905280798814092.html
5905399404708725.html
5905418052592071.html
5905611821550792.html
5905666118397180.html