Химическая реакция – это «превращение» одного или нескольких веществ в другое вещество, с иным строением и химическим составом. Получившееся вещество или вещества называют «продуктами реакции». При химических реакциях ядра и электроны образуют новые соединения (перераспределяются), но их количество, не изменяется и изотопный состав химических элементов остаётся прежним.

Все химические реакции делятся на простые и сложные.

По числу и составу исходных и полученных веществ простые химические реакции можно подразделить на несколько основных типов.

Реакции разложения – это такие реакции, при которых из одного сложного вещества получается несколько других веществ. При этом, образованные вещества могут быть и простыми, и сложными. Как правило, протекания химической реакции разложения, необходимо нагревание (это эндотермический процесс, поглощение теплоты).

Например, при нагревании порошка малахита образуются три новых вещества: оксид меди, вода и углекислый газ:

Cu 2 CH 2 O 5 = 2CuO + H 2 O + CO 2

малахит → оксид меди + вода + углекислый газ

Если бы в природе происходили только реакции разложения, то все сложные вещества, которые могут разлагаться, разложились бы и химические явления не смогли бы больше осуществляться. Но существуют и другие реакции.

При реакциях соединения из нескольких простых или сложных веществ получается одно сложное вещество. Получается, что реакции соединения являются обратными реакциям разложения.

Например, при нагревании меди на воздухе, она покрывается чёрным налётом. Медь превращается в оксид меди:

2Cu + O 2 = 2CuO

медь + кислород → оксид меди

Химические реакции между простым и сложным веществами, при которых атомы, составляющие простое вещество, замещают атомы одного из элементов сложного вещества, называются реакциями замещения.

Например, если опустить в раствор хлорида меди (CuCl 2) железный гвоздь, он (гвоздь) начнёт покрываться выделяющийся на его поверхности медью. А раствор к концу реакции из голубого становится зеленоватым: вместо хлорида меди в нём теперь содержится хлорид железа:

Fe + CuCl 2 = Cu + FeCl 2

Железо + хлорид меди → медь + хлорид железа

Атомы меди в хлориде меди заместились атомами железа.

Реакция обмена – это реакция, при которой два сложных вещества обмениваются составными частями. Чаще всего такие реакции протекают в водных растворах.

При реакциях оксидов металлов с кислотами два сложных вещества – оксид и кислота – обмениваются своими составными частями: атомы кислорода – на кислотные остатки, а атомы водорода – на атомы металла.

Например, если оксид меди (CuO) соединить с серной кислотой H 2 SO 4 и нагреть, получится раствор, из которого можно выделить сульфат меди:

CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O

оксид меди + серная кислота → сульфат меди + вода

сайт, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

Цель урока: продолжить формирование понятия вещества, познакомить учащихся со сложными веществами, способами доказательства их сложности - анализом и синтезом.

Ход урока

1. Фронтальный опрос.

Какие вещества относят к простым: а) Алмаз, б) Вода, в) Поваренная соль?

На какие две группы делят простые вещества, если есть между ними четкая граница?

Какие свойства и строения имеют металлы и неметаллы?

Как выразить состав простого вещества (молекулярного и немолекулярного)?

Письменная работа.

Составьте химические формулы молекулярных простых веществ, модели которых изображены в учебнике.

Напишите формулы простых веществ, образованных элементами третьего периода.

Эти упражнения имеют особое значение, так как помогают им связать внутреннее строение вещества с его знаковой моделью (формулой).

2. Обсуждение нового материала.

Вопросы:

1. Обсуждение элементного состава веществ на известных примерах;
2. Экспериментальное доказательство сложности вещества- синтез сложного вещества;
3. Анализ вещества;
4. Обсуждение структур сложных веществ.

Демонстрируем ряд простых и сложных веществ: оксид меди, графит, кварц (или речной песок), основной карбонат меди (малахит), серу, водород, углекислый газ, воду. Какие из этих веществ состоят из одного элемента, а какие из двух или нескольких? Школьники могут назвать серу и водород, как состоящие из одного элемента, а воду, основываясь на предыдущем опыте, как состоящую из двух элементов. При этом они могут сказать, как доказать, что вода состоит из двух элементов. Делаем вывод, что по внешнему виду распознать простые и сложные вещества нельзя. Нужно их исследовать.

Как мы называем те вещества, которые состоят из одного элемента?

А как назвать вещества, что состоят из двух или нескольких элементов?

Как правило дети отвечают точно – сложные вещества. Формулируем определение. К этому нужно привлечь учащихся.

Как провести опыт, чтобы доказать – к сложным или простым относится вещество? Нужно вещество разложить.

По каким признакам мы узнаем, что вещество сложное? Если из него получились новые вещества, то оно сложное.

Здесь же нужно объяснить, что установление состава вещества с помощью разложения называется анализом, что разложение часто проводят с помощью нагревания. Очень полезно, чтобы учащиеся провели опыты сами. На ученических столах следует приготовить приборы для разложения (пробирку с газоотводной трубкой, закрепленную в штативе). В пробирку насыпаем малахит (на одних столах) и перманганат калия (на других). Названме веществ сообщаю учащимся не для запоминания, хотя они уже на первых уроках их запоминают. Перед учащимися ставится задача доказать, что данные вещества являются сложными.

Перед опытами знакомлю ребят с правилами работы со спиртовкой. Учащимся группы, исследующим малахит, нужно поставить под газоотводную трубку стаканчик с известковой водой. Другой группе, исследующей перманганат калия, - стаканчик с чистой водой.

Сколько новых веществ учащиеся получили?

При разложении малахита хорошо видны три вещества: газ, капельки воды (на стенках пробирки), черное вещество, оставшееся в пробирке. Углекислый газ проверяется помутнением известковой воды. Учитель сообщает, что черное вещество, оставшееся в пробирке – это оксид меди.

При разложении перманганата калия наблюдения затруднены маскировкой образовавшегося черного оксида и почти такого же цвета манганата, которые внешне мало отличаются от взятого перманганата калия. Учащиеся называют два вещества в результате опыта – газ и твердое черное вещество.

Выделенный газ в пустой стакан учащиеся проверяют, поднося тлеющую лучинку, которая ярко загорается.

Выделенное второе вещество исследую сама. Для этого растворяю в воде в двух стаканах полученное вещество в результате разложения и исходное вещество – перманганат калия. Перманганат калия дает малиновое окрашивание, а вещество в результате разложения дает зеленое окрашивание.

Учащиеся видят разницу двух веществ и делают вывод, что при разложении перманганата калия образуются два разных вещества. На основании исследования в группах учащиеся заполняют таблицу.

Подвожу учащихся к общему выводу: те вещества, которые разлагаются на два или несколько новых состоят из нескольких элементов и относятся к сложным веществам, а которые разложению не подлежат, состоят из одного элемента и относятся к простым.

Далее перехожу к понятию синтеза. Демонстрирую опыт: нагреваю железные опилки с порошком серы. Какое вещество образуется в результате – постое или сложное? Из каких элементов оно состоит? Школьники отвечают – из серы и железа. Значит, делаем вывод, что при помощи синтеза из простых веществ можно получить сложное. На основании опыта учащиеся дают понятие синтеза.

3. Закрепление.

Для закрепления демонстрирую плакат с рисунками структур сложных и простых веществ. Где учащиеся выделяют сложные вещества. Далее учащиеся отвечают на вопрос - что такое сложные вещества и приводят примеры. Исходя из изученного материала, делаем вывод: сложные вещества имеют молекулярные (углекислый газ) и немолекулярные структуры (оксид марганца).

Домашнее задание: стр. 4-6, упражнение 4.

8 класс

Тип урока. Приобретение новых знаний.

Цели. Обучающие – объяснить сущность реакций обмена; научить учащихся писать уравнения реакций обмена.

Развивающие – развить умения ставить несложные проблемы, формулировать гипотезы и проводить их опытную проверку, опираясь на знания химии; совершенствовать умения работать с лабораторным оборудованием и реактивами, оформлять результаты учебного эксперимента; формировать способности к адекватному само- и взаимоконтролю.

Воспитательные – продолжить формирование научного мировоззрения учащихся; воспитывать культуру общения через работу в парах ученик–ученик, учитель–ученик; воспитывать такие качества личности, как наблюдательность, пытливость, инициатива, стремление к самостоятельному поиску.

Методы и методические приемы. Фронтальный опрос; самостоятельная работа с карточками, взаимопроверка результатов самостоятельной работы в парах, выставление отметок; выполнение лабораторной работы в парах, самостоятельное заполнение отчета по лабораторной работе; работа со средствами наглядности (периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева, таблица растворимости веществ, карточки).

Оборудование и реактивы. Кодоскоп, таблица для составления отчета к лабораторной работе «Реакции обмена», карточки с заданиями для самостоятельной работы по теме «Типы химических реакций», лабораторный штатив с пробирками, кристаллизатор, спиртовка, пробиркодержатель, спички; оксид меди(II), растворы гидрокcидов натрия и калия, соляной и серной кислот, хлорида железа(III), фенолфталеина.

ХОД УРОКА

Актуализация знаний

Урок начинается с фронтальной беседы по изученному материалу*. В ходе беседы учитель задает вопросы. За каждый правильный ответ полагается фишка. В конце урока по числу набранных фишек выставляются отметки. Критерии перевода числа фишек в отметку: на «5» нужно набрать 5 фишек, на «4» – 4 фишки.

Учитель. Мы изучаем главу «Изменения, происходящие с веществами». Такие изменения могут быть физическими и химическими. В чем отличие химического явления от физического?

Ученик. В результате химического явления изменяется состав вещества, а в результате физического – нет.

Учитель. По каким признакам можно определить, что произошла химическая реакция? (Каждый отвечающий должен назвать только один признак химической реакции.)

Ученики. Изменение цвета, выделение газа, выпадение или растворение осадка, появление запаха, выделение света, выделение тепла.

Учитель. Что называется химическим уравнением?

Ученик. Химическим уравнением называется условная запись химической реакции с помощью химических формул и математических знаков.

Учитель. Какие типы химических реакций вы знаете?

Ученик. Нам известны химические реакции трех типов: соединения, разложения, замещения.

Учитель. Дайте определение реакции соединения и приведите пример такой химической реакции .

Ученик. Реакцией соединения называется реакция, при которой два или более простых или сложных веществ соединяются в одно сложное. Например, при соединении двух простых веществ кислорода и водорода образуется сложное вещество вода:

2H 2 + O 2 = 2H 2 O.

Учитель. Какая реакция называется реакцией разложения? Приведите пример реакции разложения.

Ученик. Реакцией разложения называется реакция, при которой из одного сложного вещества получается несколько простых или сложных веществ. Например, при разложении сложного вещества малахита образуется три новых сложных вещества: оксид меди(II), вода и углекислый газ:

(CuOH) 2 CO 3 2CuO + H 2 O + CO 2 .

Учитель. Какая реакция называется реакцией замещения? Приведите пример такой реакции .

Ученик. Реакцией замещения называется реакция, при которой простое вещество замещает один вид атомов в сложном веществе. Например, если опустить железный гвоздь в раствор сульфата меди(II), то железо вытеснит медь из раствора соли:

Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu.

Учитель. Вы хорошо усвоили материал о типах химических реакций. Попробуйте применить свои теоретические знания на практике. Определите типы химических реакций, схемы которых приведены в карточках для самостоятельной работы. Кроме того, нужно расставить коэффициенты в уравнениях реакций.

Самостоятельная работа (7–8 мин)

Задание . Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций и укажите тип каждой реакции.

В а р и а н т 1

СО + О 2 СО 2 , NaNO 3 NaNO 2 + O 2 ,

CuO + Al Al 2 O 3 + Cu,

AgNO 3 + Cu Cu(NO 3) 2 + Ag,

HBr H 2 + Br 2 , Ca + O 2 CaO.

В а р и а н т 2

Fe + О 2 Fe 3 О 4 , KClO 3 KCl + O 2 ,

Al + HCl AlCl 3 + H 2 , Al + O 2 Al 2 O 3 ,

Fe + HCl FeCl 2 + H 2 , KNO 3 KNO 2 + O 2 .

Критерии оценки

Максимально можно набрать 6 баллов (по 0,5 балла за правильно расставленные коэффициенты в каждом уравнении и по 0,5 балла за верно указанный тип реакции).

На «5» – 6–5,5 балла,

на «4» – 5–4,5 балла,

на «3» – 4–3 балла.

После выполнения заданий учащиеся, сидящие за одной партой, обмениваются работами. Происходит взаимная проверка работ с помощью кодоскопа и выставление отметок по вышеуказанным критериям.

Учитель. Ребята, поднимите руки, кто выполнил работу на «5». А кто справился на «4»? Итак, подводя итог сегодняшней самостоятельной работы, я могу сказать, что вам xорошо известны три типа химических реакций: реакции соединения, разложения и замещения. Перед нами стоит задача изучить еще один тип химических реакций – реакции обмена .

Изучение нового материала

(с применением фишек)

Учитель. По названию типа реакции предположите, в чем сущность реакции обмена.

Ученик. Сущность такой реакции в том, что вещества обмениваются своими составными частями.

Учитель. Какие вещества – простые или сложные – могут обмениваться своими составными частями?

Ученик. Оба вещества должны быть сложными .

Учитель. Как выглядит общая схема реакции обмена?

Ученик записывает на доске общую схему реакции обмена:

АВ + СD = АD + СВ.

Учащиеся возвращаются к обобщающей таблице (табл. 1) по типам химических реакций, сделанной за два предыдущих урока, и под руководством учителя заполняют последнюю строку в этой таблице.

Таблица 1

Kлассификация реакций на основании
количества и состава реагирующих веществ

Учитель. Реакция обмена – это реакция между двумя сложными веществами, которые обмениваются своими составными частями.

Мы рассмотрели сущность реакции обмена с точки зрения теории. Для практической проверки, действительно ли происходят реакции обмена между сложными веществами, проведем лабораторную работу. (Учащиеся получают карточки с таблицей (табл. 2) для составления отчета по лабораторной работе «Реакции обмена».) В таблице заполнена графа, дающая представление о том, что нужно сделать. Две другие графы вы заполните после выполнения опытов.

Таблица 2

Лабораторная работа «Реакции обмена»

Прежде чем приступить к выполнению опытов, вспомните, что работать с растворами кислот и щелочей нужно осторожно, т.к. они опасны. С растворами работайте по принципу «не разлей», с твердыми веществами – по принципу «не рассыпь». Пробирку с веществами нагревайте в верхней части пламени спиртовки, прогревая сначала всю пробирку, а затем ее дно.

Кто может сказать, каковы правила пользования спиртовкой?

Ученик. Сначала нужно проверить резервуар спиртовки, поправить фитиль, затем зажечь. После нагревания потушить пламя спиртовки колпачком.

Проводятся опыты № 1 и 2.

Ф р о н т а л ь н а я б е с е д а

Учитель. Зачем при проведении опытов мы использовали фенолфталеин?

Ученик. Фенолфталеин используется для того, чтобы можно было увидеть, как изменяется среда раствора со щелочной на нейтральную. Поскольку исходные вещества и продукты реакции бесцветны, изменение цвета индикатора и будет признаком химической реакции .

Учитель. Проверьте правильность написания уравнений реакций к первому и второму опытам (предлагается запись уравнений реакций на кодопленке). Являются ли данные реакции реакциями обмена?

Ученик. Реакция между щелочью и кислотой относится к реакциям обмена, в ней два сложных вещества обмениваются составными частями.

Учитель. Почему реакцию между щелочью и кислотой называют реакцией нейтрализации?

Ученик. В реакции нейтрализации кислота нейтрализует щелочь, и в результате получаются соль и вода.

Учитель. Мы исследовали взаимодействие между щелочью и кислотой. Однако основания бывают не только растворимые, но и нерастворимые. Произойдет ли реакция между нерастворимым основанием и кислотой? Будет ли эта реакция реакцией обмена, да к тому же реакцией нейтрализации? Может ли кто-нибудь решить эту проблему?

Ученик. Нужно провести опыт между нерастворимым основанием и кислотой .

Учитель. Сначала взаимодействием соли железа(III) c натриевой щелочью получим нерастворимое основание. Для этого проведем опыт 3а. Затем посмотрим, может ли нерастворимое основание взаимодействовать с кислотой – опыт 3б.

(обсуждение результатов опытов)

Учитель. По каким признакам можно определить, что реакции прошли?

Ученик. В первом случае образовался осадок, во втором случае осадок растворился и получился раствор бурого цвета .

Учитель. Проверьте правильность записанных уравнений реакций (предлагается запись уравнений реакций на кодопленке). Относятся ли данные реакции к реакциям обмена?

Ученик. Эти реакции относятся к реакциям обмена, т.к. в них участвуют сложные вещества, которые обмениваются составными частями.

Учитель. Обратите внимание, что в опыте 3а в реакцию обмена вступают соль и щелочь, а в случае опыта 3б – нерастворимое основание и кислота. Является ли реакция между нерастворимым основанием и кислотой реакцией нейтрализации?

Ученик. Да, т.к. в результате этой реакции образуются соль и вода .

Учитель. Между какими веществами происходит реакция нейтрализации?

Ученик. Реакция нейтрализации происходит между кислотами и основаниями, причем как растворимыми, так и нерастворимыми.

Учитель. Реакция нейтрализации – частный случай реакции обмена. Вещества каких других классов соединений могут вступать в реакции обмена?

Ученик. Основные оксиды также вступают в реакции обмена .

Учитель. Для того чтобы решить эту проблему, проведем опыт 4. Во время проведения опыта не забывайте о правилах нагревания веществ .

Ф р о н т а л ь н а я б е с е д а

(обсуждение результатов опыта)

Учитель. Какие признаки говорят о том, что реакция прошла?

Ученик. Осадок растворился, образовался раствор голубого цвета .

Учитель. Как вы записали уравнение реакции? (Ученик у доски записывает уравнение реакции). Итак, в реакцию обмена вступают оксид металла и кислота.

Заключительная беседа

Учитель. Сколько типов химических реакций вы теперь знаете?

Ученик. Мы знаем четыре типа химических реакций: реакции соединения, разложения, замещения и обмена .

Учитель. Между веществами каких классов могут происходить реакции обмена?

Ученик. Реакции обмена могут происходить между основаниями и кислотами, кислотами и основными оксидами, солями и щелочами .

Учитель. Какая реакция называется реакцией нейтрализации?

Ученик. Реакция нейтрализации – это реакция обмена между основанием и кислотой, в результате которой образуются соль и вода .

Учитель. В реакции обмена вступают также две растворимые соли, если в результате образуется нерастворимая соль. Например:

AgNO 3 + NaCl = AgCl + NaNO 3 ,

BaCl 2 + MgSO 4 = BaSO 4 + MgCl 2 .

Учитель выставляет отметки по количеству набранных фишек.

Домашнее задание. По учебнику О.С.Габриеляна «Химия-8» § 27, упр. 2в, 3а, с. 100.

* См. № 7, 10/2006

Литература

Габриелян О.С . Химия-8. М.: Дрофа, 2002, 208 с.; Габриелян О.С., Воскобойникова Н.П., Яшукова А.В. Настольная книга учителя. 8 класс. М.: Дрофа, 2002, 416 с.; Габриелян О.С., Смирнова Т.В . Изучаем химию в 8 классе. Методическое пособие к учебнику О.С.Габриеляна «Химия-8» для учащихся и учителей. М.: Блик и Ко, 2001, 224 с.; Кузнецова Н.Е., Титова И.М., Гара Н.Н., Жегин А.Ю . Химия. 8 класс. М.: Вентана-Граф, 2003, 224 с.

I. Сложные вещества и смеси

1. Состав неоднороден.
2. Состаит из разных веществ.
3. Не имеют постоянных свойств.
4. Имеют постоянные свойства.
5. Сохраняют свойства исходных компонентов.
6. Не сохраняют свойства исходных компонентов.
7. Можно разделить физическими методами.
8. Нельзя разделить физическими методами.
9. Исходные компоненты присутствуют в определенных соотношениях.
10. Исходные компоненты присутствуют в произвольных соотношениях.
11. Горная порода гранит состоит из кварца, слюды и полевого шпата.
12. Молекула сульфида железа состоит из атомов железа и серы.
13. Бывают однородными и неоднородными.
14. состав выражается химической формулой.

II. Атом и молекула

1. Мельчайшая частица химического элемента.
2. Мельчайшая частица вещества, сохраняющая его свойства.
3. Существуют силы взаимного притяжения и отталкивания.
4. При физических явлениях сохраняются, при химических – разрушаются.
5. Частицы различаются размерами и свойствами.
6. Находятся в непрерывном движении.
7. Имеют химический символ.
8. Имеют химическую формулу.
9. Имеют количественные характеристики: массу, относительную массу, валентность, степень окисления.
10. Могут соединяться друг с другом.
11. При химических реакциях не разрушаются, а перегруппировываются.

Ключ «+», если «да», ключ «–», если «нет».

III. Простое вещество и химический элемент

1. Совокупность атомов одного вида.
2. Состоит из атомов одного вида.
3. В химических реакциях не может разлагаться с образованием нескольких других веществ.
4. Кислород – это газ, малорастворимый в воде.
5. Растворенным в воде кислородом дышат рыбы.
6. Железо – это металл, который притягивается магнитом.
7. Железо входит в состав сульфида железа.
8. Молекула кислорода состоит из двух атомов кислорода.
9. В настоящее время известных 114 различных видов атомов.
10. Кислород входит в состав воды.

Ключ «+», если «да», ключ «–», если «нет».

IV. Коэффициент и индекс

1. Показывает число атомов в молекуле.
2. Число перед химической формулой или символом химического элемента.
3. В молекулах большинства простых газообразных веществ равен 2.
4. Ставят в соответствии с валентностью в формуле сложного вещества.
5. Ставят, когда уравнивают число атомов в левой и правой частях химического уравнения.
6. 7H, 5O.
7. В молекуле воды два атома водорода и один кислорода.
8. В химических формулах металлов равен 1.
9. В молекуле сульфида железа сумма равна 2.
10. 5FeS.

Ключ «+», если «да», ключ «–», если «нет».

V. Простое вещество и сложное вещество

1. Молекулы состоят из атомов одного вида.
2. Молекулы состоят из атомов разного вида.
3. Не разлагаются при химических реакциях с образованием других веществ.
4. Разлагаются при химических реакциях с образованием других веществ.
5. Характерны постоянные физические свойства: температура плавления, температура кипения, цвет, плотность и др.
6. Разрушается при химических реакциях, но сохраняется при физических явлениях.
7. Состав постоянен.
8. Состав изменяется в довольно широких пределах.
9. Не имеет постоянных свойств.
10. Молекула состоит из двух атомов кислорода и одного атома водорода.
11. Может существовать в трех агрегатных состояниях: газообразном, жидком, твердом.

Ключ «+», если «да», ключ «–», если «нет».

VI. Химические явления и физические явления

1. Молекулы сохраняются.
2. Молекулы разрушаются.
3. Изменение агрегатного состояния.
4. Изменяют цвет и запах, выделяется теплота, образуется осадок.
5. Атомы не разрушаются, а перегруппировываются.
6. Можно выразить при помощи химического уравнения.
7. Плавление стекла при замерзание воды.
8. Сгорание топлива, гниение органических веществ.
9. Измельчение мела.
10. Ржавение железа, скисание молока.
11. Выделение меди на железном гвозде в растворе хлорида меди.
12. Горение спирта.

Ключ «+», если «да», ключ «–», если «нет».

VII. Типы химических реакций

1. Исходное вещество – одно сложное.
2. Исходное вещество – два или более простых.
3. Исходное вещество – одно простое и одно сложное.
4. Продукты реакции – два или более простых веществ.
5. Продукты реакции – два или более сложных веществ.
6. Продукты реакции – одно сложное вещество.
7. Продукты реакции – простое и сложное вещество.
8. Продукты реакции – два или более простых или сложных веществ.
9. Продукты реакции – два сложных вещества.
10. Продукты реакции – два простых вещества.
11. Разложение малахита.
12. Горение серы.
13. Взаимодействие цинка с соляной кислотой.

Ключ «+», если «да», ключ «–», если «нет».

VIII. Водород и кислород

1. Растворяется в воде.
2. Плохо растворяется в воде.
3. Легкий газ.
4. Тяжелый газ.
5. Горючий газ.
6. Газ, поддерживающий горение.
7. Горит в хлоре.
8. Является восстановителем.
9. При смешивании с кислородом образует взрывчатую смесь.
10. Собирают вытеснением воздуха.
11. Собирают в опрокинутый вверх дном сосуд.
12. Собирают в сосуд, поставленный на дно.
13. Собирают путем вытеснения воды.
14. Взаимодействуют с оксидом меди при нагревании.
15. Используют как экологически чистое топливо.
16. Применяют в ракетных двигателях.

Ключ «+», если «да», ключ «–», если «нет».

IX. Металлы и неметаллы

1. Простые вещества металлическим блеском, хорошие проводники тепла и электричества, ковкие.
2. Простые вещества – твердые, жидкие или газообразные, металлическим блеском преимущественно не обладают, плохо проводят электрический ток.
3. Высшая валентность по кислороду равна I –II.
4. Высшие оксиды обладают основными свойствами.
5. Образуют летучие водородные соединения.
6. Высшая валентность по кислороду равна IV –VII.
7. Высшие оксиды обладают кислотными свойствами.
8. Не образуют летучих водородных соединений.
9. Образуют гидроксиды с основными свойствами.
10. Образуют гидроксиды с кислотными свойствами.

Ключ «+», если «да», ключ «–», если «нет».

X. Группа и период

(В группе изменения рассматриваются сверху вниз, в периоде – слева направо)

1. Неметаллические свойства усиливаются.
2. Неметаллические свойства ослабевают.
3. Металлические свойства усиливаются.
4. Металлические свойства ослабевают.
5. Элементы содержат одинаковое число электронов на внешнем электронном уровне.
6. Элементы содержат одинаковое число электронных уровней.
7. Увеличивается число электронных уровней.
8. Уменьшается радиус атомов.
9. Увеличивается радиус атомов.
10. Постепенное увеличение числа электронов на внешнем уровне.
11. Одинаковое строение внешнего электронного уровня.
12. Увеличивается притяжение внешних электронов к ядру.

Ключ «+», если «да», ключ «–», если «нет».

XI. Щелочные металлы. (литий, натрий, калий, рубидий, цезий)

1. Металл серебристо – белого цвета.
2. Металлы с плотностью меньше 1.
3. Металлы с плотностью больше 1.
4. Самый легкий металл.
5. Самый тяжелый металл.
6. Металл с температурой плавления ниже температуры тела человека.
7. Металлы, образующие при окислении основные оксиды.
8. Металлы с валентностью по кислороду, равной1.
9. Металлы, загорающиеся при обычной температуре.
10. Металлы, загорающиеся только при нагревании.
11. Металлы, взаимодействующие с водой с образованием щелочи.
12. Самый активный металл.

Ключ «+», если «да», ключ «–», если «нет».

XII. Галогены (фтор, хлор, бром, йод)

1. Газообразное вещество.
2. Жидкое вещество.
3. Твердое вещество.
4. Температура кипения ниже 0o C.
5. Температура кипения выше 0o C.
6. Галоген темно – серого цвета.
7. Галоген красно – бурого цвета.
8. Реагирует с водородом с образованием летучих водородных соединений.
9. Реагирует с металлами с образованием соли.
10. Валентность по водороду равна 1.
11. Валентность по кислороду равна 7.
12. Возможная валентность

Ключ «+», если «да», ключ «–», если «нет».

XIII. Хлор и хлороводород

1. Бесцветный газ

2. Газ желто-зеленого цвета.

1. Газообразный при обычных условиях.
2. Не имеет запаха.
3. Имеет резкий запах.
4. не имеет цвета.
5. В воде малорастворим.
6. В воде хорошо растворим.
7. Легко сжижается.
8. Степень окисления азота равна – 3.
9. Степень окисления азота равна 0.
10. В молекуле между атомами – ковалентные полярные связи.
11. В молекуле между атомами – ковалентные неполярные связи.
12. На воздухе не горит.
13. Взаимодействует с водородом в присутствии катализатора.
14. Горит в кислороде.
15. Взаимодействует с водой.
16. Взаимодействует с кислотами с образованием солей.

Ключ «+», если «да», ключ «–», если «нет».

XV. Оксид углерода (II) и оксид углерода (IV)

1. Газ, практически в воде нерастворимый.
2. Газ, заметно, растворимый в воде.
3. Газообразный при обычных условиях.
4. Не имеет запаха.
5. Не сжижается.
6. Легко сжижается и затвердевает.
7. Ядовитый газ.
8. Неядовитый газ.
9. Степень окисления углерода равна +2.
10. Степень окисления углерода равна +4.
11. Горюч.
12. Не горит.
13. В молекуле между атомами – ковалентные полярные связи.
14. Газ легче воздуха.
15. Газ тяжелее воздуха.
16. Несолеобразующий оксид.
17. Кислотный оксид.
18. Реагирует с оксидами металлов с образованием оксида углерода (IV).
19. При пропускании через известковую воду наблюдается помутнение.

Ключ «+», если «да», ключ «–», если «нет».

XVI. Оксид углерода (IV) и оксид кремния (IV)

1. Бесцветный газ, в 1, 5 раза тяжелее воздуха.
2. Твердое кристаллическое вещество.
3. Вещество с молекулярной кристаллической решеткой.
4. Вещество с атомной кристаллической решеткой.
5. В воде растворяется.
6. В воде практически не растворяется.
7. Является кислотным оксидом.
8. Не имеет запаха.
9. Легко сжижается и затвердевает.
10. Степень окисления элемента равна +4.
11. Имеет низкую температуру плавления.
12. Имеет высокую температуру плавления.
13. Реагирует с основными оксидами.
14. Реагирует со щелочами.
15. Не вступает в химическую реакцию с водой.
16. При повышенной температуре вытесняет из солей другие, более летучие кислотные оксиды.

Ключ «+», если «да», ключ «–», если «нет».

XVII. Соляная кислота и серная кислота

1. Маслообразная, вязкая жидкость.
2. Бесцветная жидкость.
3. Во влажном воздухе «дымит».
4. Обладает гигроскопичностью.
5. Концентрированная. Раздражает дыхательные пути и слизистые оболочки.
6. При обычной температуре не летуча и не имеет запаха.
7. Обугливает сахар, бумагу, дерево, волокна.
8. Образует гидраты при растворении в воде.
9. Используется для осушки газов.
10. Можно хранить в железной таре и перевозить в стальных цистернах.
11. Хранят и перевозят в гуммированных цистернах и бочках.
12. Используют в аккумуляторах

Ключ «+», если «да», ключ «–», если «нет».

1. На бумаге пишем приглашение растворами солей сульфатом железа (III), меди (II), висмута, железа (II). За тем протираем бесцветную запись тампоном, смоченным раствором желтой кровяной соли. Появляются синие, темно-коричневые, желтые, зеленые записи.

Платочек из хлопчатобумажной или льняной ткани смачиваем тщательно водой, чтобы не осталось сухих мест. Затем смачиваем ацетоном или спиртом. После каждой операции ткань слегка отжимаем. Смоченный платок поджигаем горящей лучиной и держим его тигельными щипцами на вытянутой руке. Фарфоровую чашку с 0,3 г перманганата калия, к которому добавлены несколько капель концентрированной серной кислоты, помещаем на поднос. Вокруг чашки кладем стружки. Незаметно для зрителей берем в руки ватный тампон, пропитанный этиловым спиртом, и выжимаем на смесь. Стружки вспыхивают. В ступке смешивают порошок металлического алюминия и сухого иода. Иода берут около 10г, алюминия в два или три раза больше. Смесь тщательно перетирают и переносят в фарфоровый тигель, который помещают на железном поддоне. Смесь сухих порошков может храниться при комнатной температуре без всяких изменений. Если же к ней прибавить 2- 3 капли воды, то через некоторое время (от нескольких секунд до 2-3 минут) начинается бурная реакция образования иодида алюминия. Реакция сопровождается бурной вспышкой. Сахарную пудру в количестве 75 г помещают в высокий стеклянный стакан, смачивают ее 5 -7 мл воды и перемешивают длинной стеклянной палочкой. По палочке приливают 30 – 40 мл концентрированной серной кислоты. Затем быстро перемешивают стеклянной палочкой, которую оставляют в стакане, заполненном смесью. Через одну-две минуты содержимое стакана начинает чернеть, вспучиваться и в виде объемистой, рыхлой и ноздреватой массы подниматься, увлекая вверх стеклянную палочку. Смесь в стакане сильно разогревается и даже дымиться. Она медленно выползает из стакана. В стакан наливают ярко-синий раствор CoCl2 или Co(NO3)2 в этиловом спирте или ацетоне. В другой чистый стакан наливают воды и добавляют в стакан с синим раствором. Окраска мгновенно переходит в бледно-розовую. В стакан с бледно-розовым раствором добавляют спирт или ацетон. При этом раствор опять становится ярко-синим. В тарелку насыпают 3 – 4 чайные ложки сухого просеянного речного песка и делают из него горку с углублением в вершине. Затем готовят реакционную смесь, состоящую из 1 чайной ложки сахарной пудры и 1\4 чайной ложки гидрокарбоната натрия. Пропитывают песок 96% этанолом и засыпают в углубление горки приготовленную смесь, а после этого поджигают спирт. Через 3-4 минуты на поверхности смеси появляются черные шарики, а у основания горки – черная жидкость. Когда весь спирт сгорит, смесь чернеет и из песка медленно выползает извивающаяся толстая черная “гадюка”. У основания она окружена “воротником2 догорающего спирта. Для проведения этого опыта можно использовать курительницу для ароматических масел, куда налить несколько капель 25% раствора аммиака или замаскировать флакон с раствором аммиака цветной бумагой, придав ей причудливую форму. Погрузить трубочку в концентрированную соляную кислоту, а затем поднести к испарениям аммиака. Образуется белый дым хлорида аммония . Ведущий в чашку Петри на вату насыпает слегка растертые кристаллы перманганата калия, наливает глицерин и затем из пипетки капает несколько капель концентрированной серной кислоты. Происходит возгорание. В бутыль или колбу объемом 2-10 литров предварительно налить 25% - ный раствор аммиака, смочить стенки, а избыток жидкости вылить в склянку для слива растворов. Бутыль закрыть пробкой. Ведущий в ложечку для сжигания веществ помещает только что полученный оксид хрома и разогревает в пламени спиртовки, а затем вносит в бутыль с аммиачно-воздушной смесью и сбрасывает порошок. Образуется сноп искр, кружащихся в бутыли. Бутыль не следует плотно закрывать. Ведущий помещает 4-5 таблеток сульфадиметоксина в горку растертых 2-3 таблеток сухого спирта и поджигает спирт лучиной. Через некоторое время горения из горки начинают вылезать черные змеи.

1. Как вдохнешь зеленый газ, так отравишься сейчас. (хлор) .

2. К восьмой группе отнесен, в честь России назван он. (рутений) .

3. Из него солдатик твой, но болеет он “чумой”. (олово).

4. Тот элемент в печной трубе находим в виде сажи, и в простом карандаше его встречаем даже. (углерод).

5. Он безжизненным зовется, но жизнь без него не создается. (азот).

6. В технике сплавов нашел применение как стойкий и легкий металл. И в самолетостроении важное место занял. (алюминий).

7. Давно известна человеку: она тягуча и красна, и по бронзовому веку знакома в сплавах всем она. (медь).

8. Гость из космоса пришел, в воде приют себе нашел. (водород)

9. Он в течение многих лет был причиной многих бед. (золото)

“Найди ошибку”

В каких уравнениях химических реакций неправильно расставлены коэффициенты?

3CO + Fe2O3 –> 2Fe + 3CO2;
5HCl + HClO –> 5Cl2 + 3H2O;
4NH3 + O2 –> 4NO + 3H2O;
NH3 + 3O2 –> 4N2 + H2O.

“Химическая математика”

Необходимо выполнить химический расчет. Число полученное в ходе вычисления в квадратике, совпадает с порядковым номером буквы в алфавите . В круг необходимо записывать буквы. Прочитав загадку, ее надо отгадать. (Был металл серебристо-белым, в соединении стал мелом.(кальций)

Выполнение работ" href="/text/category/vipolnenie_rabot/" rel="bookmark">выполняет работу по получению бездымного пороха, крайне необходимого для русской армии)

6. Назовите вещество, дезинфицирующее воду. (Озон)

7. Назовите кристаллогидрат необходимый и в строительстве, и в медицине (Гипс)

Вопросы для профильных классов

Зеркало

Что такое зеркало - знают все. Кроме бытовых зеркал, используемых с древнейших времен, известны технические зеркала: вогнутые, выпуклые, плоские, применяемые в различных приборах. Отражающие пленки для бытовых зеркал готовят из амальгамы олова, для технических зеркал - пленки из серебра, золота, платины, палладия, хрома, никеля и других металлов. В химии используются реакции, названия которых связаны с термином “зеркало”: “реакция серебряного зеркала”, “мышьяковое зеркало”.Что это за реакции, для чего их применяют?

Баня

Популярны в народе русские, турецкие, финские и другие бани.

В химической практике бани как лабораторное оборудование были известны с алхимического периода я подробно описаны Гебером.

Для чего применяются бани - в лаборатории и какие их разновидности вам известны?

Уголь

Уголь, которым топят печь и используют в технике, известен всем: это уголь каменный, бурый и антрацит. В качестве топлива или энергетического сырья не всегда используют уголь, но образные выражения с термином “уголь” применяют в литературе, например “белый уголь”, означающий движущую силу воды.

А что мы понимаем под выражениями: “уголь бесцветный”, “желтый уголь”, “зеленый уголь”, “синий уголь”, “голубой уголь”, “красный уголь”? Что такое “ретортный уголь”?

Огонь

В литература слово “огонь” употребляется в прямом и переносном смысле. Например, “глаза горят огнем”, “огонь желаний” и пр. С огнем связана вся история человечества, поэтому термины “огонь”, “огненный” сохранились с древнейших времен в литературе и в технике. Что означают термины: “огниво”, “греческий огонь”, “болотные огни”, “огниво Доберейнера”, “блуждающие огни”, “огненный нож”, “бенгальские огни”, “огни Эльма”?

Шерсть

После хлопка шерсть - второе по значению текстильное волокно. Она отличается низкой теплопроводностью, большой влагопроницае-мостью, поэтому нам легко дышится и бывает тепло зимой в шерстяной одежде. Но есть “шерсть”, из которой ничего не вяжут и не шьют - “философская шерсть”. Название пришло к нам из далеких алхимических времен. О каком химическом продукте идет речь?

Шкаф

Шкаф - распространенный предмет мебели домашнего обихода В учреждениях мы встречаемся с несгораемым шкафом - металлическим ящиком для хранения ценных бумаг .

А какие шкафы и для чего используют химики?

Ответы на вопросы викторины

Зеркало

“Реакция серебряного зеркала” - характерная реакция альдегида с аммиачным раствором оксида серебра (I), в результате которой на стенках пробирки выделяется осадок металлического серебра в виде блестящей зеркальной пленки. Реакция Марша, или “мышьяковое зеркало”,- это выделение металлического мышьяка в виде черного блестящего налета на стенках трубки, через которую при нагревании до 300-400° пропускается мышьяковистый водород - арсин, разлагающийся на мышьяк и водород. Эта реакция используется в аналитической химии и в судебной медицине при подозрении отравления мышьяком.

Баня

Со времен алхимии известны водяные и песчаные бани, т. е. кастрюля или сковорода с водой или песком, дающие равномерный нагрев с определенной постоянной температурой. В качестве теплоносителя используют жидкости: масло (масляная баня), глицерин (глицериновая баня), расплавленный парафин (парафиновая баня).

Уголь

Бесцветный уголь” - это газ, “желтый уголь” - солнечная энергия, “зеленый уголь”- растительное топливо, “синий уголь” - энергия приливов и отливов морей, “голубой уголь” - движущая сила ветра, “красный уголь” - энергия вулканов.

Огонь

Огниво - это кусок камня или стали для высекания огня из кремня. “Огниво Доберейнера”, или химическое огниво, - смесь бертолетовой соли и серы, нанесенная на дерево, которая вспыхивает при внесении ее в концентрированную серную кислоту.

“Греческий огонь” - это смесь селитры, угля и серы, с помощью которой в древности защитники Константинополя (греки) сожгли арабский флот.

“Болотные огни”, или блуждающие огни, появляются на болотах или кладбищах, где при гниении органических веществ выделяются горючие газы, на основе которых - силан или фосфины.

“Огненный нож” - это смесь порошков алюминия и железа, сжигаемая под давлением в токе кислорода. С помощью такого ножа, температура которого достигает 3500 ° С, можно резать бетонные блоки толщиной до 3 м.

“Бенгальские огни” - это пиротехнический состав, горящий ярким цветным пламенем, в который входят бертолетова соль, сахар, соли стронция (красный цвет), соли бария или меди (зеленый цвет), соли лития (алый цвет). “Огни Эльма” - светящиеся электрические разряды на острых концах каких-либо предметов, возникающие во время гроз или снежных метелей. Название возникло в средние века в Италии, когда такое свечение наблюдалось на башнях церкви святого Эльма.

Шерсть

“Философская шерсть” - оксид цинка. Это вещество было получено в древности путем сжигания цинка; оксид цинка образовывался в виде белых пушистых хлопьев, напоминающих по виду шерсть. Применение “философская шерсть” находила в медицине.

Шкаф

В химической лабораторной технике для высушивания веществ используют сушильные электрические шкафы или печки с небольшой температурой нагрева до 100-200 °С. Для работы с ядовитыми веществами применяются вытяжные шкафы с принудительной вентиляцией .

Викторина

1. В названия каких химических элементов входят названия животных?

2. Отбросив в названии элемента восьмой группы первую и последнюю буквы, получите название скошенной и высушенной травы.

3. Добавьте одну букву в название элемента шестой группы и получите название парнокопытного животного.

4. Заменив одну букву в названии химического элемента семейства актиноидов на другую, получите название летучей мыши с большими ушами.

5. Название какого химического элемента не соответствует его роли в живой природе?

6. В названии какого химического элемента входит название дерева?

7. Назовите химический элемент, название которого совпадает с названием соснового леса?

8. Переставьте буквы в названии элемента восьмой группы таким образом, чтобы получилось название леса из молодых ёлочек.

9. В название какого съедобного входит название химического элемента?

10. Заменив первую букву в названии элемента первой группы, получите название избыточно увлажнённого участка земли , заросшего растениями.

11. В название какого важнейшего для жизни растений соединения, обусловливающего их окраску в зелёный цвет, входит название химического элемента?

12. Измените лишь букву в названии элемента четвертой группы и получите название представителя важнейшего класса органических соединений, широко распространённых в природе и являющихся главным источником энергии в организмах.

13. В названия каких структурных элементов ядра клетки, содержащих ДНК, входит название химического элемента?

14. Отбросьте две первые буквы в названии химического элемента первой группы и получите название дугообразно загнутой кости, входящей в состав грудной клетки.

15. Заменив последнюю букву в названии химического элемента четвёртого периода на другую, получите название органов человека и животных, вырабатывающих специфические вещества участвующие в различных биохимических процессах.

16. Изменив лишь одну букву в названии элемента семейства галогенов, получите фамилию известного немецкого зоолога и путешественника, автора многотомного труда «Жизнь животных».

17. Отбросив первые три буквы в названии химического элемента семейства лантаноидов, получите название сильного наркотика, используемого в медицине как болеутоляющее средство.

18. Название какой аквариумной рыбки идентично названию химического элемента.

19. Какой химический элемент был открыт в продуктах выщелачивания пепла морских водорослей ?

20. Какой металл может «болеть чумой»?

21. Недостаток какого элемента в организме человека приводит к кариесу зубов?

22. Соединением какого химического элемента был отравлен Наполеон?

23. Каким химическим элементом богата морская капуста – ламинария?

24. Какой металл обладает бактерицидными свойствами?

25. При каких заболеваниях доктор назначает бром?

26. Какая кислота находится в желудке человека?

27. Какое животное причастно к открытию йода?

28. В каком органе больше всего брома?

29. Какой галоген сосредоточен в щитовидной железе?

Ответы викторины

1. Мышьяк – мышь, як.

2. Ксенон – сено.

3. Сера – серна.

4. Уран – ушан.

5. Азот – «безжизненный».

6. Никель – ель.

8. Никель – ельник

9. Бор – боровик.

10. Золото – болото.

11. Хлор – хлорофилл.

12. Углерод – углевод.

13. Хром – хромосомы.

14. Серебро – ребро.

15. Железо – железа.

16. Бром – Брем.

17. Европий – опий.

22. Мышьяк.

24. Серебро.

25. Нервных.

26. Соляная

Богат и интересен мир металлов, среди которых встречаются старые друзья человека: медь, железо, свинец, ртуть, золото, серебро, олово. Эта дружба насчитывает уже тысячи лет. Но есть и такие металлы, знакомство с которыми состоялось лишь в последние десятилетия. Свойства металлов чудесны и разнообразны. РТУТЬ, например, не замерзает даже на морозе (температура плавления -39° С), а ВОЛЬФРАМ не боится самых жарких объятий (самый тугоплавкий и выдерживает температуру свыше 3000° С). ЛИТИЙ может быть отличным пловцом: он вдвое легче воды и при всём желании не сможет утонуть, а ОСМИЙ – чемпион среди металлов-тяжеловесов – камнем пойдёт ко дну. СЕРЕБРО “с удовольствием” проводит электрический ток, а у ТИТАНА явно “не лежит душа” к этому занятию: его электропроводность в 300 раз ниже, чем у серебра. ЖЕЛЕЗО мы встречаем на каждом шагу, а ГОЛЬМИЙ содержится в земной коре в таких мизерных количествах, что даже крупицы этого металла стоят баснословно дорого: чистый гольмий в несколько раз дороже золота.

А чем же привлекли к себе внимание ТЯЖЁЛЫЕ МЕТАЛЛЫ?

Существует более 50 элементов, которые могут быть отнесены к тяжёлым металлам, 17 из них считаются очень токсичными, но довольно широко распространёнными. Токсичная концентрация зависит от вида металла, его биологической роли и вида организма, который подвергается его воздействию.

Токсичность тяжёлых металлов связана с физико-химическими свойствами металлов. Так, высокая электроотрицательность ртути даёт ей возможность в первую очередь взаимодействовать с активными центрами ферментов и снижать их активность, а у растений – подавлять фотосинтез в хлоропластах.

Металлы побочных подгрупп больших периодов в организме человека содержатся в малых количествах, но при переходе от лёгких металлов к тяжёлым токсичность их возрастает. Анализируя химический состав человеческого организма, учёные пришли к выводу, что тяжёлые металлы оказывают влияние не только на физиологическое, но и на психическое состояние человека. Например, известно, что при стрессе содержание ЦИНКА в крови возрастает, а повышенное содержание НИКЕЛЯ и МАРГАНЦА в крови происходит незадолго до инфаркта. Методом масс-спектроскопии было обнаружено, что у агрессивных людей в волосах обнаруживается повышенное содержание СВИНЦА, ЖЕЛЕЗА, КАДМИЯ, МЕДИ и пониженное ЦИНКА, КОБАЛЬТА. Таким образом, содержание металлов в организме человека даже в очень малых количествах жизненно необходимо, и падение концентрации ниже допустимого уровня ведёт к тяжёлым расстройствам. Это объясняется тем, что многие металлы выполняют главным образом функции катализаторов.

Молодёжь более подвержена токсическому воздействию тяжёлых металлов. Неблагоприятными результатами их воздействия являются ослабление роста и развития, нарушения деятельности нервной системы, а также может стать причиной развития аутоиммунитета, при котором иммунная система разрушает свои собственные клетки. Это может привести к заболеваниям суставов, к поражению почек, системы кровообращения и нервной системы.

Исходя из вышесказанного, сегодня мы поговорим о тяжёлых металлах, с которыми чаще всего связано отравление людей. Такими металлами являются: СВИНЕЦ, РТУТЬ, КАДИМЙ, МЕДЬ.

1. В 4 пробирки нальём по 2 мл раствора белка.

2. В первую пробирку добавим 1 мл раствора ацетата свинца, во вторую – 1 мл раствора хлорида железа (III), в третью – 1 мл раствора хлорида меди (II), в четвёртую – 1 мл раствора хлорида натрия.

3. Наблюдения.

4. Выводы.

Наблюдения: Белок свернулся в пробирках, в которые добавили соли тяжёлых металлов, т. е. в пробирках №№ 1, 2, 3.

Это интересно! В 1692 году, незадолго до своего пятидесятилетия, Ньютон тяжело заболел. Болезнь, тянувшаяся более года, была серьёзной и непонятной. Она подорвала физические силы учёного, нарушила его душевное равновесие. Это был “чёрный год” в жизни Ньютона, как называют его биографы. Он потерял сон и аппетит, находился в состоянии глубокой депрессии, избегал контактов даже с друзьями. Временами он испытывал нечто вроде мании преследования, а иногда его начинала подводить память. Кто же оказался виновником болезни Ньютона?

Оказалось, что виновницей болезни Ньютона явилась РТУТЬ и её соли. На протяжении 18 лет Ньютон часто обращался к химии. Из записей Ньютона следует, что он работал с большим количеством ртути, подолгу нагревал соли ртути, чтобы получить летучие вещества, часто пробовал на вкус то, что у него получалось. В рабочих тетрадях 108 раз встречаются заметки типа “вкус сладковатый”, “безвкусно”, “солоновато”, “очень едкое”. Все симптомы болезни Ньютона напоминали признаки ртутного отравления. Анализ волос великого учёного показал, что концентрации металлов с высокой токсичностью в них значительно превышают нормальный уровень. Это интересно! В России при царе Алексее Михайловиче повелевалось всех, у кого будет найден табак, бить кнутом до тех пор, пока курильщик не признается, откуда взят табак. Правило, запрещающее курение на улицах, действовало многие десятилетия в городе на Неве. Человек, выкуривший 22 тыс. сигарет, приравнивается к работнику уранового рудника. При выкуривании 1 пачки сигарет с общей массой табака 20 г. образуются канцерогенные смолы, в которых содержатся тяжёлые металлы (КАДМИЙ, никель). За год в организме курящего скапливается около 1 кг табачного дёгтя, который может вызвать злокачественный рост тканей, т. е. рак. Это уже инвалид. Так стоит ли это “удовольствие” всех последствий? Это интересно! Профессор одного из университетов читал студентам лекцию о соединениях ртути; на кафедре перед ним стояли два стакана: один с подслащенной водой, которую профессор любил пить во время лекции, другой – с раствором сулемы для опытов. По ошибке лектор глотнул из второго стакана. Сулема – сильный яд, и профессор знал об этом. Но он знал и противоядие. Он велел разболтать сырые яйца с водой и выпил смесь. Началась сильная рвота, яд вышел из организма, и впоследствии никаких признаков отравления не проявилось.

13.1. Определения

К важнейшим классам неорганических веществ по традиции относят простые вещества (металлы и неметаллы), оксиды (кислотные, основные и амфотерные), гидроксиды (часть кислот, основания, амфотерные гидроксиды) и соли. Вещества, относящиеся к одному и тому же классу, обладают сходными химическими свойствами. Но вы уже знаете, что при выделении этих классов используют разные классификационные признаки.
В этом параграфе мы окончательно сформулируем определения всех важнейших классов химических веществ и разберемся, по каким признакам выделяются эти классы.
Начнем с простых веществ (классификация по числу элементов, входящих в состав вещества). Их обычно делят на металлы и неметаллы (рис. 13.1-а ).
Определение понятия " металл" вы уже знаете.

Из этого определения видно, что главным признаком, позволяющим нам разделить простые вещества на металлы и неметаллы, является тип химической связи.

В большинстве неметаллов связь ковалентная. Но есть еще и благородные газы (простые вещества элементов VIIIA группы), атомы которых в твердом и жидком состоянии связаны только межмолекулярными связями. Отсюда и определение.

По химическим свойствам среди металлов выделяют группу так называемых амфотерных металлов. Это название отражает способность этих металлов реагировать как с кислотами, так и со щелочами (как амфотерные оксиды или гидроксиды) (рис. 13.1-б ).
Кроме этого, из-за химической инертности среди металлов выделяют благородные металлы. К ним относят золото, рутений, родий, палладий, осмий, иридий, платину. По традиции к благородным металлам относят и несколько более реакционно-способное серебро, но не относят такие инертные металлы, как тантал, ниобий и некоторые другие. Есть и другие классификации металлов, например, в металлургии все металлы делят на черные и цветные, относя к черным металлам железо и его сплавы.
Из сложных веществ наибольшее значение имеют, прежде всего, оксиды (см.§2.5), но так как в их классификации учитываются кислотно-основные свойства этих соединений, мы сначала вспомним, что такое кислоты и основания .

Таким образом, мы выделяем кислоты и основания из общей массы соединений, используя два признака: состав и химические свойства.
По составу кислоты делятся на кислородсодержащие (оксокислоты ) и бескислородные (рис. 13.2).

Следует помнить, что кислородсодержащие кислоты по своему строению являются гидроксидами .

Примечание. По традиции для бескислородных кислот слово кислота" используется в тех случаях, когда речь идет о растворе соответствующего индивидуального вещества, например: вещество HCl называют хлороводородом, а его водный раствор – хлороводородной или соляной кислотой.

Теперь вернемся к оксидам. Мы относили оксиды к группе кислотных или основных по тому, как они реагируют с водой (или по тому, из кислот или из оснований они получаются). Но с водой реагируют далеко не все оксиды, зато большинство из них реагирует с кислотами или щелочами, поэтому оксиды лучше классифицировать по этому свойству.

Существует несколько оксидов, которые в обычных условиях не реагируют ни с кислотами, ни со щелочами. Такие оксиды называют несолеобразующими . Это, например, CO, SiO, N 2 O, NO, MnO 2 . В отличие от них, остальные оксиды называют солеобразующими (рис. 13.3).

Как вы знаете, большинство кислот и оснований относится к гидроксидам . По способности гидроксидов реагировать и с кислотами, и со щелочами среди них (как и среди оксидов) выделяют амфотерные гидроксиды (рис. 13.4).

Теперь нам осталось дать определение солей . Термин " соль" используется издавна. По мере развития науки, его смысл неоднократно изменялся, расширялся и уточнялся. В современном понимании соль – это ионное соединение, но традиционно к солям не относят ионные оксиды (так как их называют основными оксидами), ионные гидроксиды (основания), а также ионные гидриды, карбиды, нитриды и т. п. Поэтому упрощенно можно сказать, что

Можно дать и другое, более точное, определение солей.

Давая такое определение, соли оксония обычно относят и к солям, и к кислотам.
Соли принято подразделять по составу на кислые , средние и основные (рис. 13.5).

То есть в состав анионов кислых солей входят атомы водорода, связанные ковалентными связями с другими атомами анионов и способные отрываться под действием оснований.

Основные соли обычно имеют очень сложный состав и часто нерастворимы в воде. Типичный пример основной соли – минерал малахит Cu 2 (OH) 2 CO 3 .

Как видите, важнейшие классы химических веществ выделяются по разным классификационным признакам. Но по какому бы признаку мы не выделяли класс веществ, все вещества этого класса обладают общими химическими свойствами.

В этой главе вы познакомитесь с наиболее характерными химическими свойствами веществ-представителей этих классов и с самыми важными способами их получения.

МЕТАЛЛЫ, НЕМЕТАЛЛЫ, АМФОТЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ, КИСЛОТЫ, ОСНОВАНИЯ, ОКСОКИСЛОТЫ, БЕСКИСЛОРОДНЫЕ КИСЛОТЫ, ОСНОВНЫЕ ОКСИДЫ, КИСЛОТНЫЕ ОКСИДЫ, АМФОТЕРНЫЕ ОКСИДЫ, АМФОТЕРНЫЕ ГИДРОКСИДЫ, СОЛИ, КИСЛЫЕ СОЛИ, СРЕДНИЕ СОЛИ, ОСНОВНЫЕ СОЛИ
1.Где в естественной системе элементов расположены элементы, образующие металлы, а где – элементы, образующие неметаллы?
2.Напишите формулы пяти металлов и пяти неметаллов.
3.Составьте структурные формулы следующих соединений:
(H 3 O)Cl, (H 3 O) 2 SO 4 , HCl, H 2 S, H 2 SO 4 , H 3 PO 4 , H 2 CO 3 , Ba(OH) 2 , RbOH.
4.Каким оксидам соответствуют следующие гидроксиды:
H 2 SO 4 , Ca(OH) 2 , H 3 PO 4 , Al(OH) 3 , HNO 3 , LiOH?
Каков характер (кислотный или основный) каждого из этих оксидов?
5.Среди следующих веществ найдите соли. Составьте их структурные формулы.
KNO 2 , Al 2 O 3 , Al 2 S 3 , HCN, CS 2 , H 2 S, K 2 , SiCl 4 , CaSO 4 , AlPO 4
6.Составьте структурные формулы следующих кислых солей:
NaHSO 4 , KHSO 3 , NaHCO 3 , Ca(H 2 PO 4) 2 , CaHPO 4 .

В кристаллах металлов и в их расплавах атомные остовы связывает единое электронное облако металлической связи. Как и отдельный атом элемента, образующего металл, кристалл металла обладает способностью отдавать электроны. Склонность металла отдавать электроны зависит от его строения и, прежде всего, от размера атомов: чем больше атомные остовы (то есть чем больше ионные радиусы), тем легче металл отдает электроны.
Металлы – простые вещества, поэтому степень окисления атомов в них равна 0. Вступая в реакции, металлы почти всегда изменяют степень окисления своих атомов. Атомы металлов, не обладая склонностью принимать электроны, могут только их отдавать или обобществлять. Электроотрицательность этих атомов невелика, поэтому даже при образовании ими ковалентных связей атомы металлов приобретают положительную степень окисления. Следовательно, все металлы в той или иной степени проявляют восстановительные свойства . Они реагируют:
1) С неметаллами (но не все и не со всеми):
4Li + O 2 = 2Li 2 O,
3Mg + N 2 = Mg 3 N 2 (при нагревании),
Fe + S = FeS (при нагревании).
Наиболее активные металлы легко реагируют с галогенами и кислородом, а с очень прочными молекулами азота реагирует только литий и магний.
Реагируя с кислородом, большинство металлов образует оксиды, а наиболее активные – пероксиды (Na 2 O 2 , BaO 2) и другие более сложные соединения.
2) С оксидами менее активных металлов:
2Ca + MnO 2 = 2CaO + Mn (при нагревании),
2Al + Fe 2 O 3 = Al 2 O 3 + 2Fe (с предварительным нагреванием).
Возможность протекания этих реакций определяется общим правилом (ОВР протекают в направлении образования более слабых окислителя и восстановителя) и зависит не только от активности металла (более активный, то есть легче отдающий свои электроны металл восстанавливает менее активный), но и от энергии кристаллической решетки оксида (реакция протекает в направлении образования более " прочного" оксида).
3) С растворами кислот (§ 12.2):
Mg + 2H 3 O = Mg 2B + H 2 + 2H 2 O, Fe + 2H 3 O = Fe 2 + H 2 + 2H 2 O,
Mg + H 2 SO 4p = MgSO 4p + H 2 , Fe + 2HCl p = FeCl 2p + H 2 .
В этом случае возможность реакции легко определяется по ряду напряжений (реакция протекает, если металл в ряду напряжений стоит левее водорода).
4) C растворами солей (§ 12.2):

Fe + Cu 2 = Fe 2 + Cu, Cu + 2Ag = Cu 2 +2Ag,
Fe + CuSO 4p = Cu + FeSO 4p , Cu + 2AgNO 3p = 2Ag + Cu(NO 3) 2p .
Для определения возможности протекания реакции здесь также используется ряд напряжений.
5) Кроме этого, наиболее активные металлы (щелочные и щелочноземельные) реагируют с водой (§ 11.4):
2Na + 2H 2 O = 2Na + H 2 + 2OH , Ca + 2H 2 O = Ca 2 + H 2 + 2OH ,
2Na + 2H 2 O = 2NaOH p + H 2 , Ca + 2H 2 O = Ca(OH) 2p + H 2 .
Во второй реакции возможно образование осадка Ca(OH) 2 .
Большинство металлов в промышленности получают, восстанавливая их оксиды:
Fe 2 O 3 + 3CO = 2Fe + 3CO 2 (при высокой температуре),
MnO 2 + 2C = Mn + 2CO (при высокой температуре).
В лаборатории для этого часто используют водород:

Наиболее активные металлы, как в промышленности, так и в лаборатории, получают с помощью электролиза (§ 9.9).
В лаборатории менее активные металлы могут быть восстановлены из растворов их солей более активными металлами (ограничения см. в § 12.2).

1.Почему металлы не склонны проявлять окислительные свойства?
2.От чего в первую очередь зависит химическая активность металлов?
3.Осуществите превращения
а) Li Li 2 O LiOH LiCl; б) NaCl Na Na 2 O 2 ;
в) FeO Fe FeS Fe 2 O 3 ; г) CuCl 2 Cu(OH) 2 CuO Cu CuBr 2 .
4.Восстановите левые части уравнений:
а) ... = H 2 O + Cu;
б) ... = 3CO + 2Fe;
в) ... = 2Cr + Al 2 O 3
. Химические свойства металлов.