slonam.ru Урок химии "Щелочные металлы"
Другие
Правовые
Компьютерные
Экономические
Астрономические
Географические
Про туризм
Биологические
Исторические
Медицинские
Математические
Физические
Философские
Химические
Литературные
Бухгалтерские
Спортивные
Психологичексие
добавить свой файл

страница 1

Жироухова Галина Викторовна

ГБОУ СПО «Суражский педагогический колледж им. А.С. Пушкина»

преподаватель естественных дисциплин
Урок химии "Щелочные металлы"
Цель: опираясь на знания учащихся об общих свойствах металлов, глубже осмыслить общие и специфические свойства металлов I группы главной подгруппы. Ознакомить со способом качественного распознавания щелочных металлов в соединениях, с их применением.

Задачи:

  • Расширить знания учащихся о металлах на основе формирования понятий о щелочных металлах и их соединениях.

  • Продолжить формирование умений прогнозировать свойства простого на основе положения химического элемента в Периодической системе химических элементов.

  • Познакомить учащихся с практическим применением щелочных металлов и их соединений.

  • Способствовать формированию устойчивого интереса к изучаемому предмету, используя исторические хроники, стихи, самостоятельные лабораторные эксперименты.

Оборудование: компьютер, проектор, экран, презентация к уроку с видеосюжетом.

Ход урока

1. Орг. момент.

Вы уже изучили: положение металлов в периодической таблице, особенности строения атомов, изучили общие физические и химические свойства, а также общие способы получения металлов, познакомились с понятием «сплавы». Мы продолжаем изучать металлы, но теперь более подробно рассмотрим некоторых представителей среди металлов.

Сегодня мы повторим и углубим знания о щелочных металлах. Тема урока: Щелочные металлы (слайд 1)

Как вы думаете, какие вопросы необходимо рассмотреть, изучая щелочные металлы?

План урока:


  1. Положение щелочных металлов в периодической таблице и строение их атомов.

  2. Происхождение названий.

  3. Физические свойства.

  4. Химические свойства.

  5. Получение.

  6. Нахождение в природе.

  7. Соединения.

  8. Применение.

Сегодня мы глубже осмыслим общие и специфические свойства металлов щелочных металлов, способы их получения. Ознакомимся со способом качественного распознавания щелочных металлов в соединениях, с их применением. Это и будет целью нашего сегодняшнего урока.
2. Изучение нового материала.

Положение щелочных металлов в Периодической системе и строение их атомов.

Фронтальная беседа:



Где находятся щелочные металлы в периодической системе? Назовите их.

(I группа главная подгруппа; Li; Na;K;Rb;Cs;Fr)



Составьте электронные и графические формулы щелочных металлов? (слайд 2)

Чем отличаются и что общего в строении этих элементов?

(Разный атомный радиус; одинаковое число валентных электронов на последнем слое).



Какими свойствами обладают все металлы? (восстановители)

Какую степень окисления будут иметь щелочные металлы? (+1;1е на последнем слое).

Как изменяются металлические свойства элементов сверху вниз?

В ряду Li-Cs радиусы атомов увеличиваются, валентные электроны притягиваются к ядру слабее, значит, металлические свойства элементов сверху вниз в группе усиливаются.

Рассмотрим соединения щелочных металлов.

Щелочные металлы – простые вещества.

Происхождение названий щелочных металлов (доклад)

Li (1817) лат. " литос" - камень

Na (1807) араб. "натрум" - сода

К (1807) араб. "алкали" - щелочь

Rb (1861) лат. "рубидус" - темно-красный

Cs (1860) лат. "цезиус" - небесно-голубой

Fr (1939) от названия страны Франция.

Доклад «Происхождение названий щелочных металлов» (слайды 3 - 7)

Иоганн Август Арфведсон (1792 — 1841) — шведский химик, первооткрыватель лития. В 1817 году, занимаясь анализом минерала петалита, ученый обнаружил присутствие в минерале "огнепостоянной щелочи до сих пор неизвестной природы". Берцелиус предложил назвать ее литионом, поскольку это была первая щелочь, найденная в "царстве минералов". Отсюда и произошло название литий. Т.е., своё название литий получил из-за того, что был обнаружен в «камнях» (минералах)

Натрий и калий были впервые получены английским химиком и физиком Г. Дэви в 1807 г. при электролизе едких щелочей. Дэви при электролизе едкого кали получил «маленькие шарики с сильным металлическим блеском… Некоторые из них сейчас же после своего образования сгорали со взрывом.» Это был калий. Тогда он назвал его потассием. Во многих странах европы так и осталось это название.

В 1809 году Л. В. Гильберт предложил название "калий". У нас в стране закрепилось это название. Название "калий" происходит от alkali (слово арабского происхождения, которое обозначает щелочь); так называли первоначально золу морских растений, содержащую преимущественно углекислый натрий, а также и золу сухопутных растений, которая (особенно от трав) содержит преимущественно углекислую соль К.

До сих пор эту золу сельские жители используют для подкормки растений калием; например, в золе подсолнечника калия больше 30%.

Аббревиатура «Na» и слово natrium были впервые использованы академиком, основателем шведского общества врачей Йенсом Якобсом Берцелиусом для обозначения природных минеральных солей, в состав которых входила сода.

Рубидий и цезий. Это первые химические элементы, открытые в начале 60-х годов XVIII века Г. Кирхгофом и Р. Бунзеном с помощью разработанного ими метода — спектрального анализа. Цезий назван по ярко-голубой линии в спектре (лат. caesius — голубой), рубидий — по линиям в красной части спектра (лат. rubidus — красный). Франций. Этот элемент открыла в 1939 году Маргарита Пере, сотрудница Института радия в Париже. Она доказала, что франций является продуктом распада актиния. И название ему, в честь своей родины, дала в 1946 году.

Свойства

Что же собой представляют щелочные металлы по физическим свойствам? (слайд 8)

(Li, Na, К - металлы серебристо-белого цвета). Дополнение учителя (с демонстрацией): Легкие, легко режутся ножом. Обладают низкой t пл., хорошо проводят электрический ток, пластичны.



Обратите внимание на таблицу. Как изменяются их плотность и температуры плавления? (слайд 9)

Их твердость и температура плавления снижается закономерно от лития к цезию, плотность увеличивается.

Обратите внимание на температуру плавления цезия. Чему она равна? Какова температура тела человека? Цезий – металл, который можно расплавить теплом ладоней. Литий – самый легкий металл.

Название металла


Т Плавления, 0С


Плотность, г/см3


Литий

180,5

0,54

Натрий

98

0,97

Калий

63,5

0,86

Рубидий

39,5

1,52

Цезий

28

1,90


Характерной для щелочных металлов является окраска, придаваемая каждым из них бесцветному пламени.

Таблица "Окрашивание пламени" (слайд 10)

Na+ - желтый

K+ - фиолетовый

Li+ -малиновый

Rb + - красный

Cs+ - фиолетово-синий

Для распознавания соединений щелочных металлов по окраске пламени исследуемое вещество вносится в пламя горелки на кончике железной проволоки.

Вследствие своей активности хранят под слоем керосина, чтобы преградить доступ воздуха и влаги к металлам во избежание взрывов и пожаров. За исключением лития. Его хранят в вазелине. Почему?

Значит, эти вещества взрывоопасны. Нельзя тушить щелочные металлы водой, так как последняя энергично реагирует с ними. Остатки щелочных металлов на стенках сосудов после работы с ними также нельзя удалять водой. Для этих целей используют некоторые органические, например, этиловый спирт.

Химические свойства щелочных металлов:

Вспомните общие свойства металлов.


  1. С простыми веществами (неметаллами)

а) На воздухе или в кислороде нагретые щелочные металлы легко сгорают. Но только при сгорании лития образуется оксид.

Составим уравнение реакции.

4Li + О2 → 2 Li2О

Остальные образуют пероксиды:

Вам дано уравнение в общем виде Ме + O2 = Ме2О2 , строение которого следующее Ме – О – О – Ме .

Составьте уравнение реакции, отражающее взаимодействие натрия с кислородом с образованием пероксида натрия. (слайд 11)

2 Na +О2 →Na2О2

Получить оксиды можно восстановлением пероксидов щелочными металлами:

Na2О2 + 2Na → 2Na2О

б) Чтобы записать уравнения реакций щелочных металлов с другими неметаллами, вам надо выполнить задание: В школьном коридоре была обнаружена шпаргалка с правыми частями уравнений реакций. Нужно восстановить левые. (слайд 12)
? + ? =NaH,
? + ? = NaCl,

? + ? = Na2S

? + ? =Li3N

При нагревании щелочные металлы взаимодействуют с образованием твердых гидридов.

С галогенами. Взаимодействие щелочных металлов с жидким бромом сопровождается взрывом. В атмосфере хлора и фтора они воспламеняются при обычных условиях, с I2 реагируют только при t. Литий – единственный металл, который реагирует с азотом с образованием нитрида при комнатной температуре. Натрий реагирует с азотом при 100ºС или при электрическом разряде. Остальные щелочные металлы с азотом не реагируют.


  1. Со сложными веществами:

а) энергично реагирует с водой (Li медленно, а К со взрывом).

Сейчас вы просмотрите внимательно видеофрагмент опыта «Взаимодействие натрия с водой». Слушайте мои комментарии, потом ответите на вопросы. (слайд 13)

В чашку Петри налили дистилированную воду и добавили туда фенолфталеин. Затем достают из банки натрий, счищают ножом оксидную пленку, отрезают кусочек и бросают его в воду.

Что вы наблюдали?

Ответ: Натрий превращается в шарик, выделяется энергия. Раствор окрасился в малиновый цвет.

Какие выводы можно сделать из этого? Что образовалось в ходе реакции? (Натрий легко взаимодействует с водой при обычных условиях, плавится в воде, т. к. реакция происходит с выделением тепла. Образуется щелочь).

Почему же металлы 1 группы главной подгруппы называются щелочными?

Ответ: Т.к. при взаимодействии с водой образуются щелочи.



Составим уравнение реакции.(слайд 14)

2Na + 2Н2О→ 2NaOH+ Н2

б) с кислотами

Щелочные металлы активно взаимодействуют с разбавленными растворами кислот с образованием соли и водорода.



Из чего состоит раствор кислоты? (из самой кислоты и воды)

Поэтому параллельно осуществляются реакции взаимодействия щелочного металла с водой и образовавшейся щелочи с кислотой.

Составим уравнения всех трех реакций, которые протекают при взаимодействии лития с раствором соляной кислоты.

2Li + 2Н2О →2 LiОН + Н2

LiОН + HC1 → LiCl+ Н2О

2 Li + 2HC1 → 2LiCl+ Н2

Проверим правильность составленных реакций. (слайд 14)

Иначе происходят реакции с самими кислотами – сильными окислителями. В этих реакциях происходит восстановление азота (серы) в высшей степени окисления. Образуются соль, продукт восстановления азота (серы) и вода.

Составим уравнение реакции взаимодействия натрия с концентрированной серной кислотой

8Na + 5H2SO4 (конц) = 4Na2SO4 + H2S↑ + 4H2O

в) с солями

Щелочные металлы активно взаимодействуют с растворами солей, но при этом металл, образующий соль, не замещается щелочным металлом, а происходит взаимодействие щелочного металла с водой раствора. Замещение металла в составе соли на щелочной металл возможно в расплаве соли (если она не разлагается при плавлении). Таким способом в 1827 г. немецкий химик Ф. Велер получил алюминий:

3K + AlCl3(расплав) = 3KCl + Al

Получение щелочных металлов.

Вспомните общие способы получения металлов.

Они является сильнейшими восстановителями, поэтому нельзя получить путем восстановления соответствующих оксидов, их нельзя вытеснять из водных растворов солей действием каких либо металлов.

Электролиз водных растворов солей этих металлов тоже не приводит к получению самих металлов, а лишь к образованию их гидроксидов.

Щелочные металлы получают электролизом расплавов их хлоридов (или гидроксидов).

Рассмотрим как, например, как можно получить Na из NaCl (расплава).

Составим уравнение электролиза расплава хлорида натрия. (слайд 15)

2 NaCl эл>.ток 2 Na + CI2^



Нахождение в природе.

Щелочные металлы - очень активны. Могут ли они встречаться в природе в свободном виде? (нет).

В природе щелочные металлы встречаются только в виде соединений.

Na и К в природе встречаются в виде хлоридов, сульфатов, силикатов и т.д.

Li, Rb, Cs входят в состав различных минералов.

Fr встречается в радиоактивных рудах Ас и U .



Соединения щелочных металлов.

Оксиды Ме2О – твердые вещества, имеют основные свойства. Какие?

Гидроксиды МеОН – твердые белые вещества, хорошо растворяются в воде с выделением большого количества теплоты, обладают свойствами щелочей. Какими?

Проверим. (слайд 16)

Выполним задание: Записать уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения. (слайд 17)

К -> КОН -> К2SO4

К2О

Проверка: (слайд 17)



  1. 2К + 2Н2О → 2 КОН + Н2

  2. К2О + Н2О → КОН

  3. 2КОН + Н2SO4 → К2SO4 + 2Н2О или 2КОН + СuSO4 → Сu(ОН)2↓ + К2SO4

  4. К2О + Н2SO4 → К2SO4 + Н2О или К2О + SO3→ К2SO4

Применение щелочных металлов и их соединений. (доклады)

Применение калия и его соединений. (слайд 18)

Жидкий при комнатной температуре сплав калия и натрия используется в качестве теплоносителя в ядерных энергетических установках.

Бромид калия применяется в медицине и как успокаивающее средство для нервной системы.

Гидроксид калия (едкое кали) применяется в щелочных аккумуляторах и при сушке газов.

Карбонат калия (поташ) используется как удобрение, при варке стекла.

Хлорид калия (сильвин, «калийная соль») используется как удобрение.

Нитрат калия (калийная селитра) — удобрение, компонент чёрного пороха.

Перхлорат и хлорат калия (бертолетова соль) используются в производстве спичек, ракетных порохов, осветительных зарядов, взрывчатых веществ, в гальванотехнике.

Перманганат калия — сильный окислитель, используется как антисептическое средство в медицине и для лабораторного получения кислорода.

Пероксид калия используются для регенерации воздуха на подводных лодках и в изолирующих противогазах (поглощает углекислый газ с выделением кислорода).

Применение натрия и его соединений. (слайд 19)

Натрий часто используется как теплоноситель, сплав натрия с калием находит применение в атомной энергетике для работы ядерных установок. Как восстановитель, он применяется для получения тугоплавких металлов (циркония, титана и др.), в качестве катализатора он используется при получении синтетического каучука и в органическом синтезе. Очень широко применяются и другие соединения натрия:

гидроксид натрия NаОН — это один из наиболее важных производственных компонентов химической промышленности, который используется при очистке продуктов переработки нефти, при производстве искусственного волокна, в бумажной, текстильной, мыловаренной и других отраслях промышленности;

пероксид натрия Na2O2 — применяется для отбеливания тканей, шелка, шерсти и др.

бромид натрия NаВг — в фотографии и в медицине;

фторид натрия NаF — для обработки древесины, в сельском хозяйстве, в производстве эмалей и др.;

сода кальцинированная (Nа2СО3 карбонат натрия) и питьевая (NаНСОз бикарбонат натрия) являются основными продуктами химической промышленности;

дихромат натрия Na2Cr2O7 — используется в качестве дубильного вещества и сильного окислителя (хромовая смесь — раствор концентрированной серной кислоты и дихромата натрия — используются для мытья лабораторной посуды);

хлорид натрия NаСl (соль поваренная) — в пищевой промышленности, в технике, медицине, для производства едкого натра, соды и др.;

нитрат натрия NaNO3 (селитра натриевая) — азотное удобрение;

силикат натрия NaSiO3 — это растворимое стекло.


3. Закрепление: тест (слайды 20 – 25)
4. Домашнее задание: повторить все о щелочных металлах, написать уравнения реакций, характерных для гидроксида лития (1 вариант), для гидроксида натрия (2 вариант)
Список использованной литературы (интернет ресурсы):

http://webelements.narod.ru/elements/facts/Li.htm

http://www.vehi.net/brokgauz/all/047/47104.shtml

http://www.xenoid.ru/materials/materials_chem/history/name.php

http://origin.iknowit.ru/paper1119.html



http://4108.ru/u/natriy_-_istoriya_i_proishojdenie_nazvaniya

http://festival.1september.ru/articles/550216/
страница 1
скачать файл

Смотрите также:



© slonam.ru, 2017