Урок химии в 9 классе «Щелочные металлы»
Урок химии в 9 классе
Щелочные металлы.
Цели урока: Дать общую характеристику ЩМ. Рассмотреть их атомное строение, основные физические, химические свойства, важнейшие соединения ЩМ и их примене ние.
Оборудование: ЩМ (Li, Na, К), растворы кислот, фенолфталеин, стеклянная посуда (колбы, чашки Петри), нихромовая проволока с ушком для прокаливания веществ в пламе ни газовой горелки.
Ход урока
I. Организационный момент. Проверка домашнего задания
Даны сплавы мельхиор (Сu + Ni + Fe + Мn) и нихром (Ni, Cr, Al) (на доске) В случае обработки сплавов раствором НС1, какой из сплавов по лностью перейдет в раствор?
В каком случае А1 лучше защищен от коррозии, при покрытии его: a) Mg б) Сг?
В каком случае Fe лучше защищено от коррозии, при покрытии его: а) Сu; б) Сг?
Ответы: 1) нихром; 2) Mg; 3) Сг
П. Общая характеристика щелочных металлов
1. Охарактеризуйте положение ЩМ в ПСХЭ (главная подгруппа I группы), к ним относятся: Li,Na, K, Rb, Cs,
2. Элек тронные формулы их атомов: +4Li 2e; le; +!1Na 2e; 8e; le; +]9K 2e; 8е; 8е; 1е.
Fr радиоактивный металл, наиболее долгоживущий изотоп его имеет период полураспада 22 минуты.
Что общего в атомном строении ЩМ?
Общим является одинаковое строение внешнего электронного слоя, у всех ЩМ на последнем уровне находится 1 электрон. Следовательно ЩМ проявляют в соединениях постоянную с.о. +1. ЩМ являются очень сильными восстановителями.
В подгруппе от лития к цезию радиусы атомов увеличиваются, т.к. возрастает число электронных слоев. Поэтому увеличиваются и восстановительные способности ЩМ от лития к цезию.
Вывод: ЩМ должны обладать типичными свойствами металлов: металлическим блеском; тепло и электропроводностью, пластичностью.
Демонстрация: образцы ЩМ., хранятся металлы как «кащеева смерть»: в металлическом сейфе, в металлической банке с асбестовой крошкой, в которой находится стеклянная банка с металлом. Все ЩМ под слоем керосина, а литий в вазелине. Объясните это разни цей в значениях плотностей металлов:
Li
Na
К
Rb
Cs
Fr
Величина
· (г/см3)
0,534
0,968
0,8698
1,472
1,873
2,3-2,5
Тплавл.°С
180,5
97,83
63,51
39,3
28,7
21
Отметьте в тетрадях физические свойства ЩМ серебристо-белые мягкие металлы, покажите, легко режутся ножом. Отметьте, что плотности ЩМ возрастают от лития к францию, температуры плавления, наоборот, уменьшаются. Все ЩМ (кроме Li) плавятся при температуре ниже температуры кипения воды.
Исходя из электронного строения атомов, охарактеризуйте хи мические свойства ЩМ.
ЩМ являются очень сильными восстановителями, т. к. облада ют большим атомным радиусом и содержат только 1 электрон на внешнем энергетическом уровне, который легко отдают при вза имодействии с другими соединениями.
Как изменяются химические свойства ЩМ в подгруппе при уве личении поряд-кового номера элемента? (усиливаются) Почему?
С увеличением № ЩМ увеличивается атомный радиус элементов, увеличивается число атомных слоев, следовательно, легкость от дачи электронов возрастает. Поэтому, восстановительные свойст ва ЩМ в подгруппе сверху вниз увеличиваются. Самый сильный восстановитель в ПСХЭ Fr.
М0 – 1ё М+
атом ион
III. Химические свойства щелочных металлов
Продемонстрируйте классу свежий блестящий срез ЩМ, быстро тус кнеющий на свету. Объясняется это явление чрезвычайно высокой хими ческой активностью этих металлов, поэтому на воздухе ЩМ покрыты пленкой сложного состава.
? Зная химические свойства ЩМ, предположи те, какие соединения могут входить в состав этой пленки: в пленке присутствуют оксиды, пероксиды, гидроксиды (влага воздуха), в случае лития еще и нитриды. Отметьте отличия лития от остальных ЩМ:
I. Общие свойства:
1. С окислителями (простыми веществами) – галогенами, серой, фосфором, образуя соли:
0 0 +1-1
2М + Г2 = 2МГ (галогениды)
0 0 +1 -2
2М + S = M2S (сульфиды) Демонстрация
0 0 +1 -3
3М + Р = М3Р (фосфиды)
2. С кислородом калий и натрий образуют пероксиды (Пероксиды это оксиды, в которых осуществляется связь между дву мя атомами кислорода: NaООNa.)
0 0 +1 -1
2М + О2 = М2О2
Литий образует нормальный оксид при сгорании на воздухе (остальные ЩМ образуют пероксиды);
0 0 +1 -2
4Li + O2 = 2Li2O
3. С азотом литий взаимодействует при комнатной температуре, а остальные ЩМ – при нагревании:
0 0 +1 -3
6Li + N2(влажн.) = 2Li3N (комн. темп.)
Отметьте, что в присутствии влаги литий реагирует при комнатной темпе ратуре с азотом воздуха. Забегая вперед, скажите, что азот воздуха химически очень пассивен и взаимодействует при обычных условиях только с литием.
2) некоторые соли лития плохо растворимы в воде (Li3PO4, Li2CO3, LiF).
II. Со сложными веществами:
с водой по общей схеме:
2М + 2Н2О = 2МОН + Н2 Демонстрация
2Li + 2H2O = 2LiOH + H2
Li2O + H2O = 2LiOH
При этом, образуются соответствующие щелочи и выделяется водород. Разница проявляется в химической активности металлов. Литий реагирует спокойно, без пламени. Все последующие за ним элементы-аналоги реаги руют с водой с воспламенением и взрывом, который усиливается от Na к Cs. Ре бята отмечают изменение окраски воды с бесцветной на ярко-малиновую.
С чем связано изменение окраски индикатора?
При взаимодействии ЩМ с водой образуются щелочи, которые и окрашивают индика-тор в малиновый цвет.
ЩМ взаимодействуют с:
С кислотами (хотя уравнения реакций обычно не пишут, т. к. ЩМ ре агируют как с молеку-лами кислоты, так и с молекулами воды)
IV. Важнейшие соединения ЩМ
Как вы считаете, ребята, в каком виде существуют в природе ЩМ в самородном состоянии или в виде соединений? Почему?
ЩМ встречаются в природе только в составе соединений, ввиду своей высокой химии-ческой активности.
Натрий и калий широко распространены в природе, литий, рубидий и цезий редкие элементы. Важнейшие природные соединения ЩМ:
NaCl каменная соль; NaCl-KCl сильвинит; Na2SO4.10H2O глау берова соль, NaNO3 селитра; KClMgCl2.6H2O карналлит.
Соли ЩМ хорошо растворимы в воде (за исключением некоторых со лей лития).
Распознавание ионов ЩМ по окраске пламени: Li+ ярко-малино вый; Na+ желтый; К+ сине-фиолетовый.
Демонстрация. Следует учесть, что в прису тствии даже небольшого количества ионов Na+ фиолетовый цвет маскиру ется желтым, в таком случае окрашивание пламени ионом К+ наблюдают через синее стекло.
V. Закрепление: Упр.1(а) с.58
Домашнее задание
§ 11, упр. 1(б), 5.
15