Общая характеристика химических элементов. Характеристика элемента по его положению в псхэ презентация к уроку по химии (9 класс) на тему Характеристика элемента по положению

Алюминий был открыт в 1825 году датским физиком Х.К. Эрстедом.

Ребята, опишите местоположение данного металла в Переодической системе Менделеева :

Обучаемые: Алюминий – элемент третьего периода и IIIА подгруппы, порядковый номер 13.

Учитель: Давайте разберемся со строением атома:

Заряд ядра атома: +13.

Количество протонов и электронов в неионизированном атоме всегда одинаково и равно порядковому номеру в периодической таблице Менделеева, для алюминия Al - 13, а теперь найдем значение атомной массы (26,98) и округлим его, получим 27. Скорее всего, что его наиболее распространенный изотоп будет иметь массу равную 27. Следовательно, в ядре этого изотопа будет находиться 14 нейтронов (27–13=14). Количество нейтронов в неионизированном атоме Al = 14., т.о. p13n14e13

Электронную формула атома алюминия:

13 А l 1 S 2 2 S 2 2 P 6 3 S 2 3 P 1

графическая формула:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1

Учитель: Из приведенной вами формулы мы видим, что атом алюминия имеет одни промежуточный 8-и электронный слой, который препятствует притяжению внешних электронов к ядру. Поэтому, у атома алюминия восстановительные свойства выражены гораздо сильнее, чем у атома бора. Почти во всех своих соединениях Аl имеет степень окисления +3.

Метал или неметалл: Является М (Металлическая связь, металлическая решетка со свободно перемещающимися электронами).

Высшая положительная степень окисления: +3 – в соединениях, 0 – в простом веществе.

Формула высшего оксида: Аl 2 O 3 бесцветные нерастворимые в воде кристаллы. Химические свойства - амфотерный оксид. Практически не растворим в кислотах. Растворяется в горячих растворах и расплавах щелочей.

Al 2 O 3 +6HCl→2AlCl 3 +3H 2 O

Al 2 O 3 +2 KOH (температура)→2 KAlO 2(алюминат калия) + H 2 О

Формула высшего гидроксида: Al(OH) 3 – амфотерный гидроксид (проявление основных и кислотных свойств).

Упрощенное Al ( OH ) 3 +3 KOH = KAlO 2 +3 H 2 O

Реальный процесс отражается таким уравнением: Al ( OH ) 3 + KOH = K [ Al ( O Н) 4 ]

Al(OH) 3 +3HCl=AlCl 3 +3H 2 O

Валентность по водороду : отсутствует

Формула летучего водородного соединения : отсутствует

Сравнение Al с соседними по периоду, подгруппе, группе, радиусу, электроотрицательности, энергии ионизации .

B Радиус атома(увел.)

Al Энергия ионизации (уменьш.)

Ga Электроотрицательность (уменьш.)

М свойства (увел.)

Радиус атома(увел.)

Энергия ионизации (уменьш.)

Электроотрицательность (уменьш.)

М свойства (увел.)

Тема урока: «Химические свойства алюминия и его соединения».

Тип урока: комбинированный

Задачи:

Образовательные:

1. Показать зависимость физических свойств алюминия от наличия в нем металлической связи и особенностей кристаллического строения.

2. Сформировать у учащихся знания о том, что алюминию в свободном состоянии присущи особые, характерные физические и химические свойства.

Развивающие:

1. Возбудить интерес к изучению науки путем предоставления кратких исторических и научных сообщений о прошлом, настоящем и будущем алюминия.

2. Продолжить формирование исследовательских навыков учащихся при работе с литературой, выполнением лабораторной работы.

3. Расширить понятие амфотерности раскрытием электронного строения алюминия, химических свойств его соединений.

Воспитательные:

1. Воспитывать бережное отношение к окружающей среде, предоставляя сведения о возможном использовании алюминия вчера, сегодня, завтра.

2. Формировать умения работать коллективом у каждого учащегося, считаться с мнением всей группы и отстаивать свое корректно, выполняя лабораторную работу.

3. Знакомить учащихся с научной этикой, честностью и порядочностью естествоиспытателей прошлого, предоставляя сведения о борьбе за право быть первооткрывателем алюминия.

Характеристика простого вещества:

Алюминий является металлом, таким образом, (металлическая связь; металлическая решетка, в узлах которой расположены свободно перемещающиеся общие электроны ).

уметь характеризовать элемент на основании его положения в периодической системе, систематизировать знания о составе и свойствах соединений, образуемых металлами

Просмотр содержимого документа
«Урок 1 характеристика элемента-металла»

Конспект урока по химии

в 9 классе

«Характеристика химического элемента-металла на основании его положения в Периодической системе Д. И. Менделеева.»

Тема урока: Характеристика химического элемента-металла на основании его положения в Периодической системе Д. И. Менделеева. (1 слайд)

Цели урока: актуализировать знания о структуре периодической системы,

систематизировать знания о составе и строении атома элемента,

уметь характеризовать элемент на основании его положения в периодической системе, систематизировать знания о составе и свойствах соединений, образуемых металлами (2 слайд)

Оборудование: Таблица Д. И. Менделеева. Простые вещества - ме­таллы и неметаллы, компьютер, проектор, презентация по теме.

I . Организационный момент

Приветственное слово учителя. Поздравление ребят с началом нового учебного года.

П. Повторение основных теоретических вопросов программы 8 класса

Основным вопросом про­граммы 8 класса является Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева. Она же является базой для изучения курса химии 9 класса.

Напоминаю, что таблица Д. И. Менделеева представ­ляет собой «дом», в котором живут все химические элементы. Каждый элемент имеет номер (порядковый), который можно сравнить с номером квартиры. «Квартира» расположена на определенном «этаже» (т. е. периоде) и в определенном «подъезде» (т. е. группе). Каждая группа в свою очередь делится на подгруппы: главную и побочную. Пример: элемент магний Mg имеет порядковый номер (№) 12 и распо­ложен в третьем периоде, в главной подгруппе второй группы.

Свойства химического эле­мента зависят от его положения в таблице Д. И. Менделеева. Поэтому очень важно научиться характеризовать свойства химических элементов на основании их положения в Периодической системе.

III . План характеристики химического элемента на основании его положения в Периодической системе Д. И. Менделеева

Алгоритм характеристики: (3-5 слайды)

1. Положение элемента в ПС

в) группа

д) относительная атомная масса.

а) число протонов (р +), нейтронов (n 0), электронов (е -)

б) заряд ядра

д) электронная формула атома

е) графическая формула атома

ж) семейство элемента.

Три последних пункта, для хорошо подготовленных классов.

3. Свойства атома

Записать в виде схем-уравнений. Сравнить с соседними атомами.

4. Возможные степени окисления.

5. Формула высшего оксида, его характер.

6. Формула высшего гидроксида, его характер.

7. Формула летучего водородного соединения, его характер.

Обратить внимание: При рассмотрении пунктов 5 и 7 все формулы высших оксидов и летучих водородных соединений помещены внизу таблицы Д. И. Менделеева, что фактически является «законной шпаргалкой».

Так как в начале, при характеристике элементов ребята могут испытывать определенные трудности, поэтому им полезно пользовать­ся «законными шпаргалками» - табл. 1 и др. Потом, по мере накопления опыта и знаний, эти помощники уже не потребуются.

Задание: Охарактеризуйте химический элемент натрий на основании его положения в периодической системе Д.И. Менделеева. (слайд 6)

Работает весь класс, записи поочередно ведут обучающиеся на доске.

Образец ответа. (слайд 7)

Na – натрий

1) 11, 3 период, малый, 1 группа, А

2) 11 р + , 12n 0 , 11 е -

+ 11 2-8-1

1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 0 3d 0 - s - элемент

3) Na 0 – 1 e → Na +

восстановитель

R a: Li Mg

по группе по периоду

Ме св-ва: Li Na K Na Mg

по группе по периоду

4) Na : 0, +1

5) Na 2 O – основный оксид

6) NaOH – основание, щелочь.

7) Не образует

IV

Каждый химический элемент образует простое вещество, обладающее определенным строением и свойствами. Простое вещество характеризуют по следующим параметрам: (слайд 8)

1) Тип связи.

2) Тип кристаллической решетки.

3) Физические свойства.

4) Химические свойства (схема).

Образец ответа : (слайд 9)

Металлическая связь [Na 0 – 1 e → Na + ]

- Металлическая кристаллическая решетка

- Твердое вещество, мягкий металл (режется ножом), белого цвета, блестящий, тепло-и электропроводен.

Металл продемонстрировать. Отметить, что в связи с высокой химической активностью, его хранят под слоем керосина.

- Na 0 – 1 e → Na + → взаимодействует с веществами-окислителями

восстановитель

Неметаллы + оксиды металлов (менее активные)

Кислоты + соли

Задание : Запишите уравнения реакций, характеризующие свойства простого вещества натрия. Рассмотрите уравнения с позиций окислительно-восстановительных процессов. (слайд 10)

Пять учащихся по желанию работают у доски.

1) 2 Na + Cl 2 → 2 NaCl

Cl 2 0 + 2e → 2Cl - │1 окислитель - восстановление

2) 2 Na + 2HCl → 2 NaCl + H 2

Na 0 – 1e → Na + │2 восстановитель - окисление

3) 2 Na + 2H 2 O → 2 NaOH + H 2

Na 0 – 1e → Na + │2 восстановитель - окисление

2H + + 2e → H 2 0 │1 окислитель - восстановление

4) 2 Na + MgO → Na 2 O + Mg

Na 0 – 1e → Na + │2 восстановитель - окисление

Mg 2+ + 2e → Mg 0 │1 окислитель - восстановление

5) 2 Na + CuCl 2 (расплав) → 2 NaCl + Cu

Na 0 – 1e → Na + │2 восстановитель - окисление

Cu 2+ + 2e → Cu 0 │1 окислитель - восстановление

V

Для каждого химического элемента характерно образование сложных веществ различных классов – оксиды, основания, кислоты, соли. Основными параметрами характеристики сложного вещества являются: (слайд 11)

Формула соединения.

Вид связи.

Характер соединения.

Химические свойства соединения (схема).

Образец ответа:

I . Оксид (слайд 12)

Na 2 O

Ионная связь

Химические свойства:

основный оксид + кислота → соль и вода

основный оксид + кислотный оксид → соль

основный оксид + Н 2 О → щелочь

(растворимый оксид)

II. Гидроксид (слайд 13)

1) NaOH

2) Ионная связь

3) Основание, щелочь.

4) Химические свойства:

основание (любое) + кислота = соль + вода

щёлочь + соль = новое основание + новая соль

щёлочь + оксид неметалла = соль + вода

Самостоятельная работа.

Задание: Запишите уравнения реакций, характеризующие свойства оксида и гидроксида. Уравнения рассмотрите с позиций окислительно-восстановительных процессов и ионного обмена. (слайд 14)

Образец ответов.

Оксид натрия:

l ) Na 2 O + 2HC 1 = 2NaCl + Н 2 О (реакция обмена)

2) Na 2 O + SO 2 = Na 2 SO 3 (реакция соединения)

3) Na 2 O + H 2 O = 2NaOH (реакция соединения)

Гидроксид натрия:

1) 2NaOH + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2Н 2 О (реакция обмена)

2Na + + 2ОН - + 2Н + + SO 4 2- = 2Na + + SO 4 2- + 2Н 2 О

ОН - + Н + = Н 2 О

2) 2NaOH + СО 2 = Na 2 CO 3 + Н 2 О (реакция обмена)

2Na + + 2ОН- + СО 2 = 2Na + + СО 3 2- + Н 2 О

3) 2NaOH + CuSO 4 = Na 2 SO 4 + Cu (OH) 2 (реакцияобмена)

2Na + + 2 ОН - + Cu 2+ + SO 4 2- = 2Na + + SO 4 2- + Cu (OH) 2

2OH - + Cu 2+ = Cu (OH ) 2

Вспомнить условия протекания реакций обмена до конца (образова­ние осадка, газа или слабого электролита).

Для натрия, как и для всех металлов, характерно образование генетического ряда: (слайд 15)

Металл → основный оксид → основание (щелочь) → соль

Na → Na 2 O → NaOH → NaCl (Na 2 SO 4 , NaNO 3 , Na 3 PO 4 )

(слайд 16)

§ 1, упр. 1 (б), 3; составить уравнения реакций для генетического ряда Na

Просмотр содержимого презентации
«Характеристика элемента-металла»

Урок: «Характеристика химического элемента-металла на основании его положения в Периодической системе Д. И. Менделеева» урок химии, 9 класс

• актуализировать знания о структуре периодической системы,
• систематизировать знания о составе и строении атома элемента,
• уметь характеризовать элемент на основании его положения в периодической системе,
• систематизировать знания о составе и свойствах соединений, образуемых металлами

Алгоритм

характеристики элемента

• Положение элемента в ПС

а) порядковый номер химического элемента

б) период (большой или малый).

в) группа

г) подгруппа (главная или побочная)

д) относительная атомная масса

а) число протонов (р+), нейтронов (n 0), электронов (е -)

б) заряд ядра

в) число энергетических уровней в атоме

г) число электронов на уровнях

д) электронная формула атома

е) графическая формула атома

ж) семейство элемента.

• Свойства атома

а) способность отдавать электроны (восстановитель)

б) способность принимать электроны (окислитель).

• Возможные степени окисления.
• Формула высшего оксида, его характер.
• Формула высшего гидроксида, его характер.
• Формула летучего водородного соединения, его характер.

Задание: Охарактеризуйте химический элемент натрий на основании его положения в периодической системе Д.И. Менделеева.

• Na – натрий
• 11, 3 период, малый, 1 группа, А
• 11 р +, 12n 0 , 11 е -
• +11 2-8-1
• 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 0 3d 0 - s - элемент
• Na 0 – 1 e → Na +
• восстановитель
• Ra: Li Na Mg
• по группе по периоду
• Ме св-ва: Li Na K Na Mg
• по группе по периоду
• Na : 0, +1
• Na 2 O – основный оксид
• NaOH – основание, щелочь.
• Не образует

• Тип связи
• Тип кристаллической решетки
• Физические свойства
• Химические свойства (схема)

Образец ответа

• Металлическая связь [ Na 0 – 1 e → Na + ]
• Металлическая кристаллическая решетка
• Твердое вещество, мягкий металл (режется ножом), белого цвета, блестящий, тепло - и электропроводен.
• Na – восстановитель → взаимодействует с веществами-окислителями

Неметаллы + кислоты

Вода + соли

Оксиды металлов (менее активные)

Задание : Запишите уравнения реакций, характеризующие свойства простого вещества натрия.

Рассмотрите уравнения с позиций окислительно-восстановительных процессов.

• Формула соединения.
• Вид связи.
• Характер соединения.
• Химические свойства соединения (схема)

Образец ответа: Оксид натрия

• Na 2 O
• Ионная связь
• Солеобразующий, основный оксид.
• Химические свойства:

Основный оксид + кислота → соль и вода

Основный оксид + кислотный оксид → соль

Основный оксид + Н 2 О → щелочь

(растворимый оксид)

Гидроксид натрия

• Ионная связь
• Основание, щелочь.
• Химические свойства:

Щёлочь + кислота = соль + вода

Щёлочь + соль = новое основание + новая соль

Щёлочь + оксид неметалла = соль + вода

Самостоятельная работа

Задание: Запишите уравнения реакций, характеризующие свойства оксида и гидроксида.

Уравнения рассмотрите с позиций окислительно-восстановительных процессов и ионного обмена.

Генетический ряд натрия

Металл → Основный оксид →

→ Основание (щелочь) → Соль

Na → Na 2 O → NaOH → NaCl ( Na 2 SO 4 , NaNO 3 , Na 3 PO 4 )

• упр. 1 (б), 3
• составьте уравнения реакций для генетического ряда Na .

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Характеристика химического элемента на основании его положения в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева

Открытие Периодического закона В 1869 году Д.И.Менделеев на основе данных накопленных о химических элементах сформулировал свой периодический закон. Тогда он звучал так: «Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных масс элементов» . Очень долго физический смысл закона Д.И.Менделеева был непонятен. Всё встало на свои места после открытия в XX веке строения атома.

Современная формулировка Периодического закона «Свойства простых веществ, также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины заряда ядра атома».

Число протонов и электронов в атоме Заряд ядра атома равен числу протонов в ядре. Число протонов уравновешивается числом электронов в атоме. Таким образом, атом электронейтрален. Заряд ядра атома в Периодической таблице – это порядковый номер элемента. Номер периода показывает число энергетических уровней, на которых вращаются электроны. Номер группы показывает число валентных электронов. Для элементов главных подгрупп число валентных электронов равно числу электронов на внешнем энергетическом уровне. Именно валентные электроны отвечают за образование химических связей элемента. Химические элементы 8 группы – инертные газы имеют на внешней электронной оболочке 8 электронов. Такая электронная оболочка энергетически выгодна. Все атомы стремятся заполнить свою внешнюю электронную оболочку до 8 электронов.

Число нейтронов в ядре Если относительную атомную массу химического элемента обозначить А, заряд ядра обозначить Z , то число нейтронов можно рассчитать по формуле: n = A-Z

Изменение радиуса атомов химических элементов в группах и периодах Как изменяется радиус атома химического элемента сверху вниз в группах? Как изменяется радиус атома химического элемента в слева направо в периодах? Почему так происходит? Какие свойства химических элементов связаны с радиусом атома?

Внешние электронные оболочки инертных газов Содержат 2 (гелий) либо 8 (все остальные) электронов и являются очень устойчивыми. Правило «октета-дублета» Все остальные химические элементы, вступая в реакции, стремятся иметь внешнюю электронную оболочку как у инертных газов. Атомы каких химических элементов легче всего отдают электроны, а каких забирают?

Степень окисления В процессе отдачи или присоединения электронов атом приобретает условный заряд. Этот условный заряд называется степенью окисления. - Простые вещества обладают степенью окисления равной нулю. - Элементы могут проявлять максимальную степень окисления и минимальную. Максимальную степень окисления элемент проявляет тогда, когда отдает все свои валентные электроны с внешнего электронного уровня. Если число валентных электронов равно номеру группы, то и максимальная степень окисления равна номеру группы.

Характеристика хлора по его положению в ПСХЭ

План характеристики химического элемента 1. Символ элемента а. Порядковый номер элемента б. Значение относительной атомной массы элемента. в. Число протонов, электронов, нейтронов. г. Номер периода. д. Номер и тип группы (тип элемента s -, p -, d -, f - элемент) 2. Металл или неметалл 3. Сравнение свойств элемента (металлических и неметаллических) с соседними элементами по периоду и группе. 4. Написать распределение электронов по атомным орбиталям – квантовую диаграмму. Написать электронную формулу. 5. Зарисовать распределение электронов по энергетическим уровням 6. Определить высшую степень окисления атома и формулу его высшего оксида. Определить характер оксида (основной, кислотный, амфотерный). 7. Определить низшую степень окисления элемента и формулу его водородного соединения (если такое есть).

Домашнее задание §1, ответить на вопросы. Пользуясь планом-характеристикой химического элемента, охарактеризовать B, C, Si, Rb , Sr , Br . Не забываем, что если элемент находится в главной подгруппе, то мы его сравниваем только с элементами главной подгруппы.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Системно-деятельностный подход в изучении химии. 9класс Характеристика элемента по его положению в периодической системе.

Дано описание первого урока 9 кл по химии по теме " Характеристика элемента по его положению в периодической системе." Урок дан с применением системно-деятельностного подхода, с применением разли...

Характеристика химического элемента и его соединений на основе положения в Периодической системе и строения атома

конспект урока химии в 9 классе...

План характеристики химического элемента-металла на основании его положения в ПСХЭ Д.И. Менделеева.

Конспект урока по химии 9-го класса. Тип урока: урок обобщения и систематизации полученных знаний. ...

Первый уровень

Вариант 1

2. Дайте характеристику химического элемента магния по плану:
положение элемента в ПСХЭ;
строение атома;

Магний -- Mg
Порядковый номер Z=12; массовое число А= 24, заряд ядра + 12, число протонов =12, нейтронов(N= A-Z= 12) 24 – 12=12 нейтронов, электронов = 12, период – 3, энергетических уровней - 3,
Строение электронной оболочки: 12 М g 2е; 8е; 2е.
12 М g)))
2 8 2
Степень окисления +2;
Восстановительные свойства у магния выражены сильнее, чем у бериллия, но слабее, чем у кальция, что связано с увеличением радиусов атомов Ве – М g -- Са;
Ион магния М g 2+
МgО – оксид магния является основным оксидом и проявляет все характерные свойства оксидов. Магний образует гидроксид Мg(ОН)2, который проявляет все характерные свойства оснований.

3. Напишите уравнения реакций оксида и гидроксида магния с соляной кислотой в молекулярном и ионном виде.
MgO+2HCl=MgCl₂ + H₂O
MgO+2H+=Mg2+ + H₂O
Mg(OН)2+2HCl= MgCl₂ + 2H₂O
Mg(OН)2+2H+= Mg2+ + 2H₂O

Вариант 2

2. Дайте характеристику химического элемента натрия по плану:
положение элемента в ПСХЭ;
строение атома;
формулы оксида и гидроксида, их характер.
Натрий -- Na

11 Na)))
2 8 1
Степень окисления +1;

Ион натрия Na +

3. Напишите уравнения реакций оксида и гидроксида натрия с раствором серной кислоты в молекулярном и ионном виде.
2NaOH+H2SO4=2H2O+Na2SO4
2OH-+2H+=2H2O
Na2O+H2SO4=H2O+Na2SO4
Na2O+2H+=H2O+2Na+

Вариант 3

2. Дайте характеристику химического элемента лития по плану:
строение атома;
формулы оксида и гидроксида, их характер.
Литий Li
Порядковый номер Z=3; массовое число А= 7, заряд ядра + 3, число протонов =3, нейтронов(N= A-Z= 4) 7 – 3=4 нейтронов, электронов = 3, период – 2, энергетических уровней - 2
Строение электронной оболочки: 3 Li 2е; 1е.
3 Li))
2 1
Степень окисления +1;
Восстановительные свойства у лития выражены слабее, чем у натрия и калия, что связано с увеличением радиусов атомов;
Ион лития Li +
Li 2О – оксид лития является основным оксидом и проявляет все характерные свойства оксидов. Литий Li образует гидроксид Li ОН (щелочь), который проявляет все характерные свойства оснований.

3. Напишите уравнения реакций оксида и гидроксида лития с серной кислотой в молекулярном и ионном виде.
2 LiOH+H2SO4=2H2O+ Li2SO4
2OH-+2H+=2H2O
Li 2O+H2SO4=H2O+ Li 2SO4
Li 2O+2H+=H2O+2Li +

Вариант 4

2. Дайте характеристику химического элемента кальция по плану:
положение элемента в Периодической системе;
строение атома;
формулы высшего оксида и гидроксида, их характер.
Кальций Са
Порядковый номер Z=20; массовое число А= 40, заряд ядра + 20, число протонов =20, нейтронов(N= A-Z= 20) 40 – 20=20 нейтронов, электронов = 20, период – 4, энергетических уровней - 4,
Строение электронной оболочки: 20 М g 2е; 8е; 8е; 2е.
20 Са))))
2 8 8 2
Степень окисления +2;
Восстановительные свойства у кальция выражены сильнее, чем у магния, но слабее, чем у стронция, что связано с увеличением радиусов атомов
Ион кальция Са 2+
Са О – оксид кальция является основным оксидом и проявляет все характерные свойства оксидов. Кальций образует гидроксид Са (ОН)2, который проявляет все характерные свойства оснований.

3. Напишите уравнения реакций оксида и гидроксида кальция с азотной кислотой в молекулярном и ионном виде.
СаO+2HNO3= Са(NO3)₂ + H₂O
СаO+2H+= Са 2+ + H₂O
Са(OН)2+2HNO3= Са(NO3)₂ + 2H₂O
Са(OН)2+2H+= Са 2+ + 2H₂O

Второй уровень

Вариант 1

6 С))
2 4
Степень окисления +4;

3. Составьте формулы высшего оксида и гидроксида углерода, укажите их характер.
СО2 + Н2О ↔ Н2СО3
СО2 + Н2О ↔ 2Н+ + СО32-
Na2O + CO2 → Na2CO3
Na2O + CO2 → 2Na+ + CO32-
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O
OH- + CO2 → CO32- + H2O
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 ↓+ H2O

H2CO3 + Ca = CaCO3 + H2
2H+ +CO32- + Ca = CaCO3 ↓+ H2
H2CO3 + CaO = CaCO3 ↓+ H2O

H2CO3 + 2NaOH = Na2CO3 + 2H2O

2H+ +OH- = 2H2O

Вариант 2

2. Дайте характеристику химического элемента серы по его положению в Периодической системе.
Сера - S
Порядковый номер Z=16 и массовое число А= 32, заряд ядра + 16, число протонов =16, нейтронов(N= A-Z= 12) 32 – 16=16 нейтронов, электронов = 16, период – 3, энергетических уровней - 3
16 S)))
Строение электронной оболочки: 16 S 2е; 8е; 6е.
16 S)))
2 8 6
Степень окисления - (-2) и (+ 2; +4; +6)
Окислительные свойства у серы выражены сильнее, чем у селена, но слабее, чем у кислорода, что связано с увеличением радиусов атомов от кислорода к селену
SО 3 – оксид серы является кислотным оксидом и проявляет все характерные свойства оксидов.
Сера образует гидроксид Н2SО4, который проявляет все характерные свойства кислот.
Сера из водородных соединений образует Н2S.

3. Составьте формулы высшего оксида и гидроксида серы, укажите их характер. Напишите уравнения всех реакций, характерных для этих веществ, в ионной и молекулярной формах.
SO3 + H2O → H2SO4
2NaOH + SO3 → Na2SO4 + H2O
2ОН- + SO3 → SO42- + H2O
Na2O + SO3 → Na2SO4
Na2O + SO3 → 2Na+ +SO42-
Zn0 + H2+1SO4(разб) → Zn+2SO4 + H20
Zn0 + 2H+ → Zn2+ + H20
CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O
CuO + 2H+ → Cu2+ + H2O
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O (реакция нейтрализации)
H+ + OH- → H2O
H2SO4 + Cu(OH)2 → CuSO4 + 2H2O
2H+ + Cu(OH)2 → Cu2+ + 2H2O
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HCl
Ba2+ + SO42- → BaSO4↓
MgCO3 + H2SO4 → MgSO4 + H2O + CO2
MgCO3 + 2H+ → Mg2+ + H2O + CO2¬

Вариант 3

2. Дайте характеристику химического элемента фосфора по его положению в Периодической системе Д. И. Менделеева.
Характеристика Р (фосфор)
Атомная масса=31.Заряд ядра атома Р+15,т. к. в ядре находится 15 протонов. Схема:
15Р 2е)8е)5е)

3. Составьте формулы высшего оксида и гидроксида фосфора, укажите их характер. Напишите уравнения всех реакций, характерных для этих веществ, в ионной и молекулярной формах.
P2O5 + 3H2O = 2H3PO4
P2O5 + 3H2O = 6H+ +2PO43-
3CaO + P2O5 = Ca3(PO4)2




6H++ 3CO3 2-= 3H2O + 3CO2
3NaOH + H3PO4 = Na3PO4 + 3H2O
3OH- + 3H+= 3H2O

Вариант 4

2. Дайте характеристику химического элемента азота по его положению в Периодической системе.
Азот N- неметалл, II период (малый) , V группа, главная подгруппа.
Атомная масса=14, заряд ядра - +7, число энергетических уровней=2
p=7, e=7,n=Ar-p=14-7=7.
Строение электронной оболочки: 7 N 2е; 5е
7 N))
2 5
Степень окисления +5;
Окислительные свойства выражены сильнее, чем у углерода, но слабее, чем у кислорода, что связано с увеличением заряда ядра.
N2О5 оксид азота является кислотным оксидом и проявляет все характерные свойства оксидов. Азот образует кислоту НNО3, которая проявляет все характерные свойства кислот.
Летучее водородное соединение - NH3

3. Составьте формулы высшего оксида и гидроксида азота, укажите их характер.
Напишите уравнения всех реакций, характерных для этих веществ, в ионной и молекулярной формах.
N2O5 + H2O = 2НNO3
N2O5 + H2O = 2Н+ +NO3-
N2O5 + BaO = Ba(NO3)2
N2O5 + BaO = Ba2+ +2NO3-
N2O5 + 2KOH (р-р) = 2KNO3 + H2O
N2O5 + 2K+ +2OH- = 2K+ +NO32- + H2O
N2O5 + 2OH- = NO32- + H2O
K2O + 2HNO3 → 2KNO3 + H2O
K2O + 2H+ + 2NO3- → 2K+ + 2NO3- + H2O
K2O + 2H+ → 2K+ + H2O
HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O
H+ + NO3- + Na+ + OH- → Na+ + NO3- + H2O
H+ + OH- → H2O
2HNO3 + Na2CO3 → 2NaNO3 + H2O + CO2¬
2H+ + 2NO3- + 2Na+ + СO32- → 2Na+ + 2NO3- + H2O + CO2¬
2H+ + СO32- → H2O + CO2¬
S0 + 6HNO3(конц) → H2S+6O4 + 6NO2 + 2H2O
B0 + 3HNO3 → H3B+3O3 + 3NO2
3P0 + 5HNO3 + 2H2O → 5NO + 3H3P+5O4
С разб.
4Zn + 9HNO3 = NH3 + 4Zn(NO3)2 + 3H2O
4Zn + 9H+ + 9NO3- = NH3 + 4Zn2+ + 8NO3- + 3H2O
3Cu + 8HNO3 = 2NO + 3Cu(NO3)2+ 4H2O
3Cu + 8H+ +8NO3-= 2NO + 3Cu2+ +6NO3-+ 4H2O
конц.
Zn + 4HNO3 = 2NO2 + 2H2O + Zn(NO3)2
Zn + 4H+ +4NO3-= 2NO2 + 2H2O + Zn2+ +2NO3-
Cu + 4HNO3 = 2NO2 + 2H2O + Cu(NO3)2
Cu + 4H+ +4NO3- = 2NO2 + 2H2O + Cu2+ +2NO3-

Третий уровень

Вариант 1

2. Дайте характеристику химического элемента магния по его положению в Периодической системе.
Магний – порядковый номер в Периодической системе Z = 12 и массовое число А = 24. Заряд ядра +12 (число протонов). Число нейтронов в ядре N = А - Z = 12. Число электронов = 12.
Элемент магний находится в 3-м периоде Периодической системы. Строение электронной оболочки:
12 Mg)))
2 8 2

Степень окисления +2.
Восстановительные свойства у магния выражены сильнее, чем у бериллия, но слабее, чем у кальция (элементы IIА группы), что связано с увеличением радиусов атомов при переходе от Be к Mg и Са.
Оксид магния MgO является основным оксидом и проявляет все типичные свойства основных оксидов. В качестве гидроксида магнию соответствует основание Mg(OH)2, которое проявляет все характерные свойства оснований.

3. Составьте формулы оксида и гидроксида магния, укажите их характер.
Напишите уравнения всех реакций, характерных для этих веществ, в ионной и молекулярной формах.
Оксид магния MgO – основной оксид, основание Mg(OH)2 проявляет все характерные свойства оснований.
MgO + H2O = Mg(OH)2
MgO + CO2 = MgCO3
MgO + CO2 = Mg2+ +CO32-
MgO + H2SO4 = MgSO4 +H2O
MgO + 2H+ = Mg2+ +H2O
Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O
Mg(OH)2 + 2H+ = Mg2+ + 2H2O
Mg(OH)2 + CO2 = Mg2+ +CO32- + H2O
3Mg(OH)2 + 2FeCl3 = 2Fe(OH)3 + 3MgCl2
3Mg(OH)2 + 2Fe3+ = 2Fe(OH)3 + 3Mg2+
Mg(OH)2 + 2NH4Cl = MgCl2 + 2NH3 + 2H2O
Mg(OH)2 + 2NH4+= Mg2+ + 2NH3 + 2H2O
MgSO4 + 2NaOH = Mg(OH)2 + Na2SO4
Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2

Вариант 2

2. Дайте характеристику химического элемента натрия по его положению в Периодической системе Д. И. Менделеева.
Натрий -- Na
Порядковый номер Z=11; массовое число А= 23, заряд ядра + 11, число протонов =11, нейтронов(N= A-Z= 11) 23 – 11=12 нейтронов, электронов = 11, период – 3, энергетических уровней - 3,
Строение электронной оболочки: 11 Na 2е; 8е; 1е.
11 Na)))
2 8 1
Степень окисления +1;
Восстановительные свойства у натрия выражены сильнее, чем у лития, но слабее, чем у калия, что связано с увеличением радиусов атомов;
Ион натрия Na +
Na 2О – оксид натрия является основным оксидом и проявляет все характерные свойства оксидов. Натрий образует гидроксид NaОН (щелочь), который проявляет все характерные свойства оснований.

3. Составьте формулы оксида и гидроксида натрия, укажите их характер. Напишите уравнения всех реакций, характерных для этих веществ, в ионной и молекулярной формах.
2NaOH+H2SO4=2H2O+Na2SO4
2OH-+2H+=2H2O
2NaOH + CO2 ---> Na2CO3 + H2O
2OH(-) + CO2 ---> CO3(2-) + H2O
2NaOH + SO2 ---> Na2SO3 + H2O
2OH(-) + SO2 ---> SO3(2-) + H2O
NaOH+ Al(OH)3 ---> Na
OH(-) + Al(OH)3 ---> Al(OH)4 (-)
Na2O+H2SO4=H2O+Na2SO4
Na2O+2H+=H2O+2Na+
Na2O + H2O ---> 2NaOH
Na2O + H2O ---> 2Na+ +2OH-
Na2O + 2HCl ----> 2NaCl + H2O
Na2O + 2H+ ----> 2Na+ + H2O
Na2O + CO2 ---> Na2CO3
Na2O + CO2 ---> 2Na++CO32-
Na2O + SO2 ---> Na2SO3
Na2O + SO2 ---> 2Na++SO32-

Вариант 3

2. Дайте характеристику химического элемента углерода по его положению в Периодической системе.
Углерод С - химический элемент IV группы периодической системы Менделеева: атомный номер 6, атомная масса 12,011.
Порядковый номер Z=6; массовое число А= 12, заряд ядра + 6 число протонов =6, нейтронов(N= A-Z= 6) 12 – 6=6 нейтронов, электронов = 6, период – 2, энергетических уровней - 2,
Строение электронной оболочки: 6 С 2е; 4е
6 С))
2 4
Степень окисления +4;
Окислительные свойства у углерода выражены сильнее, чем у бора, но слабее, чем у азота, что связано с увеличением заряда ядра.
СО2 кислотный оксид, Н2СО3 кислота.

3. Составьте формулы оксида и гидроксида углерода, укажите их характер.
Напишите уравнения всех реакций, характерных для этих веществ, в ионной и молекулярной формах.
СО2 оксид углерода является кислотным оксидом и проявляет все характерные свойства оксидов. Углерод образует кислоту Н2СО3, которая проявляет все характерные свойства кислот.
СО2 + Н2О ↔ Н2СО3
СО2 + Н2О ↔ 2Н+ + СО32-
Na2O + CO2 → Na2CO3
Na2O + CO2 → 2Na+ + CO32-
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O
OH- + CO2 → CO32- + H2O
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 ↓+ H2O
Ca2+ +2OH- + CO2 → CaCO3 ↓+ H2O
H2CO3 + Ca = CaCO3 + H2
2H+ +CO32- + Ca = CaCO3 ↓+ H2
H2CO3 + CaO = CaCO3 ↓+ H2O
2H+ +CO32- + CaO = CaCO3 ↓+ H2O
H2CO3 + 2NaOH = Na2CO3 + 2H2O
2H+ + CO32- + 2Na+ +OH- = 2Na++CO32- + 2H2O
2H+ +OH- = 2H2O
Ca(OH)2 + H2CO3 → CaCO3 ↓+ 2H2O
Ca2+ +2OH- + 2H+ +CO32- → CaCO3 ↓+ 2H2O

Вариант 4

2. Дайте характеристику химического элемента фосфора по его положению в Периодической системе.
Характеристика Р (фосфор)
Элемент с порядковым №15 находится в 3 периоде 5 группе, главной подгруппы.
Атомная масса=31.Заряд ядра атома Р+15,т. к. в ядре находится 15 протонов.
Схема 15Р 2е)8е)5е)
В ядре атома 16 нейтронов. В атоме 15 электронов, т. к. их число равно числу протонов и порядковому номеру. В атоме фосфора 3 электронных слоя, т. к. Р стоит в 3 периоде. На последнем слое 5 электронов, т. к. фосфор стоит в 5 группе. Последний слой не завершен. Р-неметалл, т. к. в хим. реакции с металлами принимает 3 электрона до завершения слоя. Его оксид Р2О5-кислотный. Он взаимод. с Н2О, основаниями и основными оксидами. Его гидроксид Н3РО4-кислота. Она взаимод. с металлами, стоящими до Н (водорода), с основными оксидами, основаниями.

3. Составьте формулы оксида и гидроксида фосфора, укажите их характер.
Напишите уравнения всех реакций, характерных для этих веществ, в ионной и молекулярной формах.
P2O5 + 3H2O = 2H3PO4
P2O5 + 3H2O = 6H+ +2PO43-
3CaO + P2O5 = Ca3(PO4)2
3Ca(OH)2 + P2O5 = Ca3(PO4)2 + 3H2O.
3Mg + 2H3PO4 = Mg3(PO4)2↓ + 3H2
3Mg + 6H++ 2PO43- = Mg3(PO4)2↓ + 3H2
2H3PO4+3Na2CO3 = 2Na3PO4 + 3H2O + 3CO2
6H++ 3CO3 2-= 3H2O + 3CO2
3NaOH + H3PO4 = Na3PO4 + 3H2O
3OH- + 3H+= 3H2O

Как и литературным героям, химическим элементам - «героям» химических процессов дают характеристики. Только если для первых в качестве первоисточника используют литературное произведение, то для вторых - Периодическую систему химических элементов Д. И. Менделеева. Однако и в первом, и во втором случае необходим план.

Характеризуя химический элемент, будем придерживаться следующего плана.

1. Положение элемента в Периодической системе Д. И. Менделеева и строение его атомов.
2. Характер простого вещества (металл, неметалл).
3. Сравнение свойств простого вещества со свойствами простых веществ, образованных соседними по подгруппе элементами.
4. Сравнение свойств простого вещества со свойствами простых веществ, образованных соседними по периоду элементами.
5. Состав высшего оксида, его характер (основный, кислотный, амфотерный).
6. Состав высшего гидроксида, его характер (кислородсодержащая кислота, основание, амфотерный гидроксид).
7. Состав летучего водородного соединения (для неметаллов).

В приведённом плане для вас незнакомыми являются следующие химические понятия: переходные металлы, амфотерные оксиды и гидроксиды. Их смысл будет раскрыт в следующем параграфе. Пока же рассмотрим характеристики металла и неметалла.

При этом будем руководствоваться уже известными вам из курса 8 класса основными закономерностями изменения свойств атомов, простых веществ и соединений, образованных химическими элементами главных подгрупп (А групп) и периодов Периодической системы Д. И. Менделеева (табл. 1).

Таблица 1
Закономерности изменения свойств атомов, простых веществ и соединений, образованных химическими элементами, в пределах главных подгрупп и периодов Периодической системы Д. И. Менделеева

Характеристика металла на примере магния.

1. Магний имеет порядковый номер в Периодической системе Z - 12 и массовое число А - 24. Соответственно заряд ядра его атома +12 (число протонов). Следовательно, число нейтронов в ядре равно N = А - Z = 12. Так как атом электронейтрален, то число электронов, содержащихся в атоме магния, тоже равно 12.

Элемент магний находится в 3-м периоде Периодической системы, значит, все электроны атома располагаются на трёх энергетических уровнях. Строение электронной оболочки атома магния можно отразить с помощью следующей схемы:

Исходя из строения атома, можно предсказать и степень окисления магния в его соединениях. В химических реакциях атом магния отдаёт два внешних электрона, проявляя восстановительные свойства, следовательно, он получает степень окисления +2.

Восстановительные свойства у магния выражены сильнее, чем у бериллия, но слабее, чем у кальция (элементы IIA группы), что связано с увеличением радиусов атомов при переходе от Be к Mg и Са. Соответственно в ряду Be - Mg - Са два внешних электрона всё более удаляются от ядра, ослабевает их связь с ядром, и они всё легче покидают атом, который при этом переходит в ион М 2+ (М - металл).

2. Для магния - простого вещества - характерна металлическая кристаллическая решётка и металлическая химическая связь, а отсюда и все типичные для металлов свойства (вспомните какие).

3. Металлические свойства у магния выражены сильнее, чем у бериллия, но слабее, чем у кальция (объясните почему, учитывая, что металлические свойства определяются в первую очередь способностью атомов отдавать электроны).

4. Металлические свойства у магния выражены слабее, чем у натрия, но сильнее, чем у алюминия (соседние элементы 3-го периода) (объясните почему).

5. Оксид магния MgO является основным оксидом и проявляет все типичные свойства основных оксидов {вспомните какие).

6. В качестве гидроксида магнию соответствует основание Mg(OH) 2 , которое проявляет все характерные свойства оснований (вспомните какие).

7. Летучего водородного соединения магний не образует.

Характеристика неметалла на примере серы.

1. Сера - элемент VIA группы и 3-го периода, Z = 16, А = 32. Соответственно атом серы содержит в ядре 16 протонов и 16 нейтронов и на электронной оболочке - 16 электронов. Строение его электронной оболочки можно отразить с помощью следующей схемы:

Атомы серы проявляют как окислительные свойства (принимают недостающие для завершения внешнего уровня два электрона, получая при этом степень окисления -2, например в соединениях с металлами или менее электроотрицательными элементами-неметаллами - водородом, углеродом и т. п.), так и восстановительные свойства (отдают 2, 4 или все 6 внешних электронов более электроотрицательным элементам, например кислороду, галогенам, приобретая при этом степени окисления +2, +4, +6).

Сера - менее сильный окислитель, чем кислород, но более сильный, чем селен, что связано с увеличением радиусов атомов от кислорода к селену. По этой же причине восстановительные свойства элементов в главной подгруппе VI группы (VIA группы) при переходе от кислорода к селену усиливаются. {Дайте объяснения указанных изменений окислительных и восстановительных свойств.)

2. Сера - простое вещество, типичный неметалл. Сере свойственно явление аллотропии. Разные простые вещества, образованные химическим элементом серой, имеют различные свойства, так как кристаллическое строение их различно. Например, у ромбической серы молекулярная кристаллическая решётка состоит из циклических молекул состава S 8 , а у пластической серы молекулы представляют собой длинные открытые цепи атомов:

3. Неметаллические свойства у серы выражены слабее, чем у кислорода, но сильнее, чем у селена.

4. Неметаллические свойства у серы выражены сильнее, чем у фосфора, но слабее, чем у хлора (соседние элементы в 3-м периоде).

5. Высший оксид серы имеет формулу SO 2 . Это кислотный оксид. Он проявляет все типичные свойства кислотных оксидов {какие?).

6. Высший гидроксид серы - хорошо известная вам серная кислота H 2 SO 4 , раствор которой проявляет все типичные свойства кислот {какие?).

7. Сера образует летучее водородное соединение - сероводород H 2 S.

Подобные характеристики можно привести для большинства элементов-металлов и элементов-неметаллов главных подгрупп. На их основе можно составить генетические ряды металла и неметалла.

Генетический ряд металла:

Генетический ряд неметалла:

Новые слова и понятия

1. План характеристики химического элемента.
2. Характеристика элемента-металла.
3. Характеристика элемента-неметалла.
4. Генетические ряды металла и неметалла.

Задания для самостоятельной работы

1. Дайте характеристику элементов: а) фосфора; б) калия.
2. Запишите уравнения химических реакций, характеризующие свойства: a) MgO и SO 3 ; б) Mg(OH) 2 и H 2 SO 4 . Уравнения реакций с участием электролитов запишите также в ионной форме.
3. Дайте характеристику магния - простого вещества. Какой тип связи наблюдается в нём? Какие физические свойства имеет металл магний? Запишите уравнения реакций магния со следующими веществами: а) кислородом; б) хлором Сl 2 ; в) серой; г) азотом N 2 ; д) соляной кислотой. Рассмотрите их с позиций процессов окисления-восстановления.
4. Что такое аллотропия? Какой тип химической связи реализуется в молекулах состава: a) S 8 ; б) H 2 S? Какие физические свойства имеет наиболее устойчивая модификация серы - ромбическая сера? Запишите уравнения реакций серы со следующими веществами: а) натрием; б) кальцием; в) алюминием; г) кислородом; д) водородом; е) фтором F 2 . Рассмотрите их с позиций процессов окисления-восстановления.
5. Сравните свойства простого вещества кремния со свойствами простых веществ, образованных химическими элементами - соседями кремния по периоду.
6. У высшего оксида какого химического элемента наиболее выражены кислотные свойства: а) азота или фосфора; б) фосфора или серы?
7. Вычислите объём воздуха (примите объёмную долю кислорода в нём равной 0,2), который потребуется для сжигания 120 мг образца магния, содержащего 2% негорючих примесей.
8. Вычислите объём оксида серы (IV) (н. у.), который может быть получен при сжигании 1,6 кг серы, если выход продукта составляет 80% от теоретически возможного.

   Указание . Сначала по уравнению реакции рассчитайте объём оксида серы (IV) - это теоретический объём V теор, затем найдите практический объём V практ, исходя из известного выхода продукта W:

   W = V практ: V теор, отсюда V практ = W V теор.

   Аналогично можно найти массу продукта реакции, используя формулу:

   W = m практ: m теор, отсюда m практ = W m теор.

9. Можно ли утверждать, что высшему оксиду серы SO 3 соответствует сернистая кислота H 2 SO 3 ? Почему?
10. Используя метод электронного баланса, определите коэффициенты в схемах химических реакций:

    а) Mg + СO 2 -> MgO + С;

    б) S + КСlO 3 -> КСl + SO 2 .