Характеристика химических элементов по положению в псх. Углерод — характеристика элемента и химические свойства
Графическим изображением Периодического закона является Периодическая система (таблица). Горизонтальные ряды системы называют периодами, а вертикальные столбцы – группами.
Всего в системе (таблице) 7 периодов, причем номер периода равен числу электронных слоев в атоме элемента, номеру внешнего (валентного) энергетического уровня, значению главного квантового числа для высшего энергетического уровня. Каждый период (кроме первого) начинается s-элементом — активным щелочным металлом и заканчивается инертным газом, перед которым стоит p-элемент — активный неметалл (галоген). Если продвигаться по периоду слева направо, то с ростом заряда ядер атомов химических элементов малых периодов будет возрастать число электронов на внешнем энергетическом уровне, вследствие чего свойства элементов изменяются – от типично металлических (т.к. в начале периода стоит активный щелочной металл), через амфотерные (элемент проявляет свойства и металлов и неметаллов) до неметаллических (активный неметалл – галоген в конце периода), т.е. металлические свойства постепенно ослабевают и усиливаются неметаллические.
В больших периодах с ростом заряда ядер заполнение электронов происходит сложнее, что объясняет более сложное изменение свойств элементов по сравнению с элементами малых периодов. Так, в четных рядах больших периодов с ростом заряда ядра число электронов на внешнем энергетическом уровне остается постоянным и равным 2 или 1. Поэтому, пока идет заполнение электронами следующего за внешним (второго снаружи) уровня, свойства элементов в четных рядах изменяются медленно. При переходе к нечетным рядам, с ростом величины заряда ядра увеличивается число электронов на внешнем энергетическом уровне (от 1 до 8), свойства элементов изменяются также, как в малых периодах.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Вертикальные столбцы в Периодической системе – группы элементов со сходным электронным строением и являющимися химическими аналогами. Группы обозначают римскими цифрами от I до VIII. Выделяют главные (А) и побочные (B) подгруппы, первые из которых содержат s- и p-элементы, вторые – d – элементы.
Номер А подгруппы показывает число электронов на внешнем энергетическом уровне (число валентных электронов). Для элементов В-подгрупп нет прямой связи между номером группы и числом электронов на внешнем энергетическом уровне. В А-подгруппах металлические свойства элементов усиливаются, а неметаллические – уменьшаются с возрастанием заряда ядра атома элемента.
Между положением элементов в Периодической системе и строением их атомов существует взаимосвязь:
— атомы всех элементов одного периода имеют равное число энергетических уровней, частично или полностью заполненных электронами;
— атомы всех элементов А подгрупп имею равное число электронов на внешнем энергетическом уровне.
План характеристики химического элемента на основании его положения в Периодической системе
Обычно характеристику химического элемента на основании его положения в Периодической системе дают по следующему плану:
— указывают символ химического элемента, а также его название;
— указывают порядковый номер, номер периода и группы (тип подгруппы), в которых находится элемент;
— указывают заряд ядра, массовое число, число электронов, протонов и нейтронов в атоме;
— записывают электронную конфигурацию и указывают валентные электроны;
— зарисовывают электронно-графические формулы для валентных электронов в основном и возбужденном (если оно возможно) состояниях;
— указывают семейство элемента, а также его тип (металл или неметалл);
— сравнивают свойства простого вещества со свойствами простых веществ, образованных соседними по подгруппе элементами;
— сравнивают свойств простого вещества со свойствами простых веществ, образованных соседними по периоду элементами;
— указывают формулы высших оксидов и гидроксидов с кратким описанием их свойств;
— указывают значения минимальной и максимальной степеней окисления химического элемента.
Характеристика химического элемента на примере магния (Mg)
Рассмотрим характеристику химического элемента на примере магния (Mg) согласно плану, описанному выше:
1. Mg – магний.
2. Порядковый номер – 12. Элемент находится в 3 периоде, в II группе, А (главной) подгруппе.
3. Z=12 (заряд ядра), M=24 (массовое число), e=12 (число электронов), p=12 (число протонов), n=24-12=12 (число нейтронов).
4. 12 Mg 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 – электронная конфигурация, валентные электроны 3s 2 .
5. Основное состояние
Возбужденное состояние
6. s-элемент, металл.
7. Высший оксид – MgO — проявляет основные свойства:
MgO + H 2 SO 4 = MgSO 4 + H 2 O
MgO + N 2 O 5 = Mg(NO 3) 2
В качестве гидроксида магнию соответствует основание Mg(OH) 2 , которое проявляет все типичные свойства оснований:
Mg(OH) 2 + H 2 SO 4 = MgSO 4 + 2H 2 O
8. Степень окисления «+2».
9. Металлические свойства у магния выражены сильнее, чем у бериллия, но слабее, чем у кальция.
10. Металлические свойства у магния выражены слабее, чем у натрия, но сильнее, чем у алюминия (соседние элементы 3-го периода).
Примеры решения задач
ПРИМЕР 1
| Задание | Охарактеризуйте химический элемент серу на основании её положения в Периодической системе Д.И. Менделеева |
| Решение | 1. S – сера.
2. Порядковый номер – 16. Элемент находится в 3 периоде, в VI группе, А (главной) подгруппе. 3. Z=16 (заряд ядра), M=32 (массовое число), e=16 (число электронов), p=16 (число протонов), n=32-16=16 (число нейтронов). 4. 16 S 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 – электронная конфигурация, валентные электроны 3s 2 3p 4 . 5. Основное состояние Возбужденное состояние 6. p-элемент, неметалл. 7. Высший оксид – SO 3 — проявляет кислотные свойства: SO 3 + Na 2 O = Na 2 SO 4 8. Гидроксид, соответствующий высшему оксиду – H 2 SO 4 , проявляет кислотные свойства: H 2 SO 4 + 2NaOH = Na 2 SO 4 + 2H 2 O 9. Минимальная степень окисления «-2», максимальная – «+6» 10. Неметаллические свойства у серы выражены слабее, чем у кислорода, но сильнее, чем у селена. 11. Неметаллические свойства у серы выражены сильнее, чем у фосфора, но слабее, чем у хлора (соседние элементы в 3-м периоде). |
ПРИМЕР 2
| Задание | Охарактеризуйте химический элемент натрий на основании её положения в Периодической системе Д.И. Менделеева |
| Решение | 1. Na – натрий.
2. Порядковый номер – 11. Элемент находится в 3 периоде, в I группе, А (главной) подгруппе. 3. Z=11 (заряд ядра), M=23 (массовое число), e=11 (число электронов), p=11 (число протонов), n=23-11=12 (число нейтронов). 4. 11 Na 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 – электронная конфигурация, валентные электроны 3s 1 . 5. Основное состояние 6. s-элемент, металл. 7. Высший оксид – Na 2 O — проявляет основные свойства: Na 2 O + SO 3 = Na 2 SO 4 В качестве гидроксида натрию соответствует основание NaOH, которое проявляет все типичные свойства оснований: 2NaOH + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2H 2 O 8. Степень окисления «+1». 9. Металлические свойства у натрия выражены сильнее, чем у лития, но слабее, чем у калия. 10. Металлические свойства у натрия выражены сильнее, чем у магния (соседний элемент 3-го периода). |
Характеристика химического элемента.
План характеристики химического элемента по его положению в периодической системе.
Положение элемента в периодической системе. Период, группа, подгруппа. Порядковый номер, заряд ядра, количество протонов, количество электронов, количество нейтронов. Электронное строение атома. Возможные валентные состояния атома. Металл, неметалл, амфотерный металл. Высший оксид элемента, его характер. Гидроксид элемента, его характер. Пример формул солей. Водородные соединения.
Характеристика химического элемента-металла на основании его положения в периодической системе.
Рассмотрим характеристику химического элемента-металла по его положению в периодической системе на примере лития.
Литий Ї это элемент 2 периода главной подгруппы I группы периодической системы, элемент IA или подгруппы щелочных металлов. Строение атома лития можно отразить так: 3Li Ї 2з, 1з. Атомы лития будут проявлять сильные восстановительные свойства: легко отдадут свой единственный внешний электрон и получат в результате степень окисления (с. о.) +1. Эти свойства атомов лития будут слабее выражены, чем у атомов натрия, что связано с увеличением радиусов атомов: Rат (Li) < Rат (Na). Восстановительные свойства атомов лития выражены сильнее, чем у бериллия, что связано и с числом внешних электронов, и с расстоянием от ядра до внешнего уровня. Литий Ї простое вещество, представляет собой металл, а, следовательно, имеет металлическую кристаллическую решетку и металлическую химическую связь. Заряд иона лития: не Li+1 (так указывают с. о.), а Li+. Общие физические свойства металлов, вытекающие из их кристаллического строения: электро - и теплопроводность, ковкость, пластичность, металлический блеск и т. д. Литий образует оксид с формулой Li2O Ї это солеобразующий, основной оксид. Это соединение образовано за счет ионной химической связи Li2+O2-, взаимодействуют с водой, образуя щелочь. Гидроксид лития имеет формулу LiOH. Это основание Ї щелочь. Химические свойства: взаимодействие с кислотами, кислотными оксидами и солями. В подгруппе щелочных металлов отсутствует общая формула "Летучие соединения". Эти металлы не образуют летучих водородных соединений. Соединения металлов с водородом Ї бинарные соединения ионного типа с формулой M+H.
Генетический ряд металла
Признаки генетического ряда металла:
Один и тот же химический элемент-металл; разные формы существования этого химического элемента: простое вещество и соединения Ї оксиды, основания, соли; взаимопревращения веществ разных классов.
В итоге можно записать генетический ряд лития:
Характеристика химического элемента-неметалла на основании его положения в периодической системе.
Рассмотрим характеристику химического элемента-неметалла по его положению в периодической системе на примере фосфора.
Фосфор Ї это элемент 3 периода, главной подгруппы V группы периодической системы, или VA группы. Строение атома фосфора можно отразить с помощью такой записи: 15Р 2з, 8з, 5з. Отсюда следует, что атомы фосфора, а также простые вещества, образованные этим элементом, могут проявлять как окислительные свойства, получая в результате с. о. –3 (такие соединения будут иметь общее название "фосфиды"), так и восстановительные свойства (с фтором, кислородом и другими более электроотрицательными элементами), получая при этом с. о., равную +3 и +5. Например, формулы хлоридов фосфора (III) РСl3. Фосфор более сильный окислитель, чем кремний, но менее сильный, чем сера, и, наоборот, Ї как восстановитель. Фосфор более сильный восстановитель, чем , но менее сильный, чем мышьяк, и, наоборот, по отношению к окислительным свойствам. Фосфор образует несколько простых веществ, т. е. этот элемент обладает свойством аллотропии. Фосфор образует высший оксид с формулой P2O5. Характер этого оксида Ї кислотный и, соответственно, химические свойства: взаимодействие со щелочами, основными оксидами и водой. Фосфор образует еще один оксид P2O3. Высший гидроксид фосфора Н3РО4 является типичной кислотой. Их общие химические свойства: взаимодействия с металлами, основными оксидами, основаниями и солями. Фосфор образует летучее водородное соединение фосфин РНз.
Генетический ряд неметалла
Признаки генетического ряда неметалла:
один и тот же химический элемент-неметалл;
разные формы существования этого элемента: простые вещества (аллотропия) и соединения: оксиды, основания, соли, водородные соединения;
взаимопревращения веществ разных классов.
По итогам этого обобщения можно записать генетический ряд фосфора:
P→Mg3P2→PH3→P2O5→H3PO4→Na3PO4
Характеристика переходного элемента на основании его положения в периодической системе. Амфотерность. Понятие об амфотерности и переходных металлах.
Гидроксиды некоторых химических элементов будут проявлять двойственные свойства – и основные, и кислотные Ї в зависимости от сореагента. Такие гидроксиды называют амфотерными, а элементы Ї переходными. Аналогичный характер имеют их оксиды.
Например, у цинка: Zn(OH)2 = H2ZnO2, и, соответственно, записывается соль состава Na2ZnO2.
Записывать формулы комплексов мешает отсутствие знаний о них и сложность формул, а формулу метаалюминия NaAlO2 сознание того, что соль с такой формулой образуется только при сплавлении твердых щелочей и оксида или гидроксида . Предлагаем записывать просто: Al(OН)3 = H3AlO3 и, соответственно, формулу ортоалюмината Na3AlO3.
Характеристика алюминия по его положению в периодической системе
Алюминий Ї это элемент 3 периода, главной подгруппы III группы или IIIA группы. Строение атома алюминия можно отразить с помощью такой записи: 13Al 2e, 8e, 3e. Отсюда следует, что атомы алюминия, так же как и алюминий Ї простое вещество, проявляют сильные восстановительные свойства, получая в результате с. о. +3. Восстановительную способность и металлические свойства в сравнении с соседями по периоду и групп можно отразить с помощью записей:
Металлические и восстановительные свойства уменьшаются
Неметаллические и окислительные свойства усиливаются
Алюминий Ї простое вещество, это металл. Следовательно, для него характерны металлическая кристаллическая решетка (и соответствующие физические свойства) и металлическая химическая связь, схему образования которой можно записать так: Al0 (атом) Ї 3з ↔ Al3+ (ион). Ион Ї заряженная частица, образующаяся при отдаче или принятии электронов атомом или группой атомов. Оксид алюминия Al2O3 Ї это солеобразующий амфотерный оксид. Соответственно, взаимодействует с кислотами и кислотными оксидами, со щелочами и основными оксидами, но не с водой. Гидроксид алюминия Al(OH)3 = H3AlO3 Ї это нерастворимый амфотерный гидроксид. Соответственно, он разлагается при нагревании, взаимодействует с кислотами и со щелочами.
Генетический ряд алюминия
Al→Al2O3→Al(OH)3→AlСl3
У атомов металлов на внешнем электронном уровне малое количество электронов, поэтому для них характерно проявление восстановительных свойств. Генетический ряд металла: металл → основный оксид → основание → соль. У атомов неметаллов на внешнем электронном уровне большее количество электронов, чем у атомов-металлов, поэтому в большинстве соединений и превращений они проявляют окислительные свойства. Генетический ряд неметалла: неметалл → кислотный оксид → кислота → соль. Гидроксиды некоторых химических элементов будут проявлять двойственные свойства Ї и основные, и кислотные Ї в зависимости от сореагента. Такие гидроксиды называют амфотерными, а элементы Ї переходными. Аналогичный характер имеют их оксиды.
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 - ме-таллы и неметаллы, компьютер, проектор, презентация по теме.
Ход и содержание урока
I . Организационный момент
Приветственное слово учителя. Поздравление ребят с началом нового учебного года.
П. Повторение основных теоретических вопросов программы 8 класса
Основным вопросом про-граммы 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 представ-ляет 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 распо-ложен в третьем периоде, в главной подгруппе второй группы.
Свойства химического эле-мента 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
а)порядковый номер химического элемента
б)период (большой или малый).
в)группа
г)подгруппа (главная или побочная)
д)относительная атомная масса.
2.Состав и строение атома элемента
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.
Три последних пункта, для хорошо подготовленных классов.
3. Свойства атома
а) способность отдавать электроны (восстановитель)
б) способность принимать электроны (окислитель).
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 пользовать-ся «законными шпаргалками» - табл. 1 и др. Потом, по мере накопления опыта и знаний, эти помощникиуже 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 -
+ 112-8-1
1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 0 3d 0 - s - элемент
3) Na 0 – 1 e > Na +
восстановитель
R
a:
Li
по группепо периоду
Ме св-ва: Li < Na < K Na > Mg
по группепо периоду
4) Na :0, +1
5) Na 2 O – основный оксид
6) NaOH – основание, щелочь.
7) Не образует
IV . План характеристики простого вещества.
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
Вода
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.
Ответ:
1) 2 Na + Cl 2 > 2 NaCl
Na 0 – 1 e > Na +
Cl 2 0 + 2 e > 2 Cl - ¦1окислитель -восстановление
2) 2 Na + 2 HCl > 2 NaCl + H 2
Na 0 – 1 e > Na + ¦2 восстановитель - окисление
2 H + + 2 e > H 2 0 ¦1окислитель -восстановление
3) 2 Na + 2 H 2 O > 2 NaOH + H 2
Na 0 – 1 e > Na + ¦2 восстановитель - окисление
2 H + + 2 e > H 2 0 ¦1окислитель -восстановление
4) 2 Na + MgO > Na 2 O + Mg
Na 0 – 1 e > Na + ¦2 восстановитель - окисление
Mg 2+ + 2 e > Mg 0 ¦1окислитель -восстановление
5) 2 Na + CuCl 2 (расплав) > 2 NaCl + Cu
Na 0 – 1 e > Na + ¦2 восстановитель - окисление
Cu 2+ + 2 e > Cu 0 ¦1окислитель -восстановление
V . План характеристики соединений.
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)
1) Na 2 O
2) Ионная связь
3) Солеобразующий, основный оксид.
4) 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+оксиднеметалла=соль+вода
Самостоятельная работа.
Задание: Запишите уравнения реакций, характеризующие свойства оксида и гидроксида. Уравнения рассмотритес позиций окислительно-восстановительных процессови ионного обмена. (слайд 14)
Образец ответов.
Оксид натрия:
l ) Na 2 O + 2 HC 1 = 2 NaCl + Н 2 О (реакция обмена)
2) Na 2 O + SO 2 = Na 2 SO 3 (реакция соединения)
3) Na 2 O + H 2 O = 2 NaOH (реакция соединения)
Гидроксид натрия:
1)2 NaOH + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2Н 2 О (реакция обмена)
2 Na + + 2ОН - + 2Н + + SO 4 2- = 2 Na + + SO 4 2- + 2Н 2 О
ОН - + Н + = Н 2 О
2)2 NaOH + СО 2 = Na 2 CO 3 + Н 2 О (реакция обмена)
2 Na + + 2ОН-+ СО 2 = 2 Na + + СО 3 2- + Н 2 О
3) 2NaOH + CuSO 4 = Na 2 SO 4 + Cu (OH) 2 (реакция обмена )
2Na + + 2 ОН - + Cu 2+ + SO 4 2- = 2Na + + SO 4 2- + Cu (OH) 2
2 OH - + Cu 2+ = Cu (OH ) 2
Вспомнить условия протекания реакций обмена до конца (образова-ние 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)
Домашнее задание (слайд 16)
§ 1,упр. 1 (б), 3;составить уравнения реакций для генетического ряда Na
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 ).
Закономерности изменения некоторых свойств химических элементов в ПС. ХарактеристикаВ пределах периодаВ пределах одной группы (для элементов главных подгрупп) Заряд ядра атома Увеличивается Число энергетических уровней Не изменяется Увеличивается Число электронов на внешнем энергетическом уровне Увеличивается Не изменяется Радиус атома Уменьшается Увеличивается Электроотрицательность УвеличиваетсяУменьшается Восстановительные свойства Уменьшаются Увеличиваются Металлические свойства Уменьшаются Увеличиваются
Натрий Хлор Заряд ядра Число нуклоновp=11, n=12p=17,n=18 Число электроновe=11E=17 Число энергетических уровней 33 Электронная формула 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 Высшая степень окисления+1+7 Окислительно-восстановительные свойства Восстановитель Окислитель 1. Положение элемента в ПС и строение его атома
Натрий Хлор Оксид натрия Na2O проявляет основные свойства. Ему соответствует основание NaOH. Na 2 O + H 2 O = 2NaOH Na 2 O + 2HCl = 2NaCl + H 2 O Na 2 O + SO 3 = Na 2 SO 4 Высший оксид хлора Cl2O7 является кислотным оксидом. Ему соответствует кислота HClO4. Cl 2 O 7 + H 2 O = 2HClO 4 Cl 2 O 7 + Na 2 O = 2NaClO 4 Cl 2 O 7 + 2NaOH = 2NaClO 4 + H 2 O
Натрий Хлор Гидроксид натрия NaOH, является сильным основанием и проявляет свойства, характерные для основания. NaOH + HCl = NaCl + H2O 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O 2NaOH + CuCl2 = Cu(OH)2 + 2NaCl Хлорная кислота HClO4 проявляет свойства сильной кислоты. HClO2 + KOH = KClO4 + H2O
(от др.-греч. αλλος «другой», τροπος «поворот, свойство») существование одного и того же химического элемента в виде двух и более простых веществ, различных по строению и свойствам так называемых аллотропических модификаций или аллотропических форм.др.-греч.химического элемента простых веществ
