Загальна характеристика неметалів. Використання інертних газів, азоту, галогенів для створення середовища електричних ламп; фосфору

Тема. Загальна характеристика неметалів. Використання інертних газів, азоту, галогенів для створення середовища електричних ламп; фосфору – виробництва сірників, шпалер, прикрас, іграшок; сірки – приготування ліків; активованого вугілля – виготовлення ліків, адсорбентів для очищення води.

Цілі: охарактеризувати неметалічні елементи за положенням у періодичній системі; ознайомити учнів із фізичними та хімічними властивостями і застосуванням у побуті їх простих і складних речовин; експериментально очищувати воду, використовуючи як адсорбент активоване вугілля; розвивати вміння працювати у колективі, висловлювати свою думку, узагальнювати, розвивати творчі здібності; продовжити формувати екологічну культуру..

Обладнання та реактиви: зразки неметалів, плоскодонні колби, скляна паличка, ложечка, активоване вугілля, вода, калій перманганат.

Є тільки одне благо –  знання,

І тільки одне зло – неуцтво.

Сократ

Хід заняття

І. Організаційний етап. (Вправа «Привітання»)

Учитель. Посміхніться один одному і скажіть щось приємне.

ІІ. Мотивація навчальної діяльності. (Кросворд)

Завдання до класу. Розгадавши кросворд, ви прочитаєте речовини, які будемо вивчати сьогодні.

  1. Хімічний елемент, що знаходиться у 2 періоді, VІІІ групі.
  2. Хімічний елемент, що знаходиться у 1 періоді, І групі.
  3. Хімічний елемент, що знаходиться у 4 періоді VІІ групі.
  4. Хімічний елемент, що знаходиться у 1 періоді VІІІ групі.
  5. Хімічний елемент, що знаходиться у 2 періоді V групі.
  6. Хімічний елемент, що знаходиться у 2 періоді ІV групі.
  7. Хімічний елемент, що знаходиться у 3 періоді VІІ групі.
  8. Хімічний елемент, що знаходиться у 4 періоді VІІІ групі.
           

1

   

2

       

         
     

3

   

         
         

4

         
       

5

          6

         
         

7

     
       

8

 

ІІІ. Актуалізація опорних знань. (Методичний прийом «Квітка»)

Учитель малює на дошці квітку (серединка і чотири пелюстки). У серединці записує основне поняття. після цього він просить учнів назвати прояви й характеристики поняття й записує їх на пелюстках.

ІV. Оголошення теми і мети заняття.

V. Вивчення нового матеріалу.

1. Положення Фосфору у періодичній системі. (Вправа «Запитай у друга»)

Учні одне одному ставлять запитання та дають відповіді.

2. Фізичні та хімічні властивості неметалічних елементів. (Робота з додатковою літературою)

Порівняйте агрегатні стани та фізичні властивості простих речовин, утворених неметалічними елементами. (3 хв.). Вкажіть спільні та відмінні ознаки.

Загальні закономірності. (Низькі температури кипіння і плавлен­ня, крихкість, неелектроліти, нерозчинні або малорозчинні у воді)

Відмінності у фізичних властивостях. (Агрегатні стани: газ (хлор, кисень, азот та ін.), рідини (бром), тверді речовини (вуглець, силіцій, фосфор та ін.), мають різні значення густини, смак, колір, запах, прості речовини ма­ють різне число атомів, явище алотропії).

3. Хімічні властивості неметалічних елементів. (Інформацій повідомлення вчителя із елементами бесіди)

Неметали взаємодію з металами.

1) Сірка з металами утворює солі – сульфіди.

Як і кисень, реагує з усіма металами, крім Au, Pt, Ir. Реакції протікають за умови нагрівання.

2) У результаті взаємодії азоту й фосфору з металами утворюються нітриди й фосфіди.

Фосфор з магнієм реагує легко:   2P + 3Mg = Mg3P2

Нітроген – за підвищеної температури:   N2+ 3Mg ® Mg3N2

3) Вуглець у результаті взаємодії з металами утворює карбіди:

2С + Са ® СаС2;                3С + 4А1®А14С3

Силіцій – силіциди:   Si + 2Mg ® Mg2Si

2. Взаємодія неметалів з воднем.

Сірка з воднем реагує в разі нагрівання (пропускають водень над киплячою сіркою): Н2 + S « H2S

(Гідроген сульфід має характерний запах гнилих яєць.)

Взаємодія азоту з воднем описується рівнянням:    N2 + 3H2 « 2NH3

*Фосфор з воднем практично не взаємодіють.

РН3 – безбарвний газ із запахом «гнилої риби», отруйний, з водою не взаємодіє.

Вуглець із воднем взаємодіє за високих температур: С + 2Н2 ®СН4

Силіцій – з утворенням силану:   Si + 2H2 ® SiH4

Силан менш стійкий, ніж метан, на повітрі мимовільно окиснюється:

SiH4+ 2О2® SiО2+ 2H2О

3. Взаємодія неметалів з киснем і галогенами

За нормальних умов сірка з киснем не взаємодіє. У разі нагрівання на пові­трі згоряє блакитним, а в чистому кисні – синім полум’ям:S + О2 ® SО2 (утворюється сульфур(ІV) оксид, безбарвний газ із різким запахом)

Взаємодія азоту з киснем відбувається за високої температури в присутності каталізатора за схемою: N22« 2NO

Така реакція в природі відбувається під час грозових розрядів.

У результаті взаємодії фосфору з О2 утворюються різні продукти. У над­лишку кисню утворюється Р2О5 – фосфорний ангідрид, у разі нестачі кисню – Р2О3 (фосфористий ангідрид).

Дайте назву одержаним оксидам і кислотам за сучасною номенклатурою.

4Р + 5О2 ® 2Р2О5 (червоний фосфор реагує під час нагрівання, білий – за н. у.)

4Р + 3О2 ®2Р2О3

Р2О3 + О2 ® Р2О5 (унаслідок нагрівання й на повітрі)

Вуглець на повітрі згоряє:   С + О2 ® СО2

Силіцій горить у кисні за температури 500°С:    Si + О2 ® SiО2

Сірка, вуглець, силіцій взаємодіють з галогенами (крім І2), наприклад:

2S + Br2® S2Br2  (Br-S-S-Br)

2S + C12® S2C12

Si + 2F2® SiF4

S + 3F2® SF6(зa н. у.)

Si + 2Br2 ® SiBr4 (за 500 °С)

Si + 2C12 ® SiCl4 (за 500 °С)

4. Використання неметалів. (Методичний прийом «Шпаргалка»)

Учні зачитують шпаргалки приготовлені заздалегідь.

Приклад шпаргалки.

1. Сірка й сульфуровмісні сполуки у медицині.

Атоми Сульфуру входять до складу величезної кількості сульфуровмісних лікарських сполук, пе­релічити які неможливо. Найзнаменитіші серед них –  сульфаніламідні препарати. Це похідні аміду сульфанілової кислоти: норсульфазол, стрептоцид, сульфадимезин, сульфадиметоксин, фталазол, етазол та інші. Вони схожі за будовою на параамінобензойну кислоту, з якої в клітинах багатьох мікроорганізмів утворюється вітамін – фолієва кислота. Подібні препарати застосовують та у ветеринарії.

Сірка допомагає боротися з комахами, кліща­ми й хворобами рослин, які спричиняють бакте­рії та гриби. Мелену й колоїдну сірку, вапняно-сірчаний відвар використовують для захисту рослин від грибкових захворювань: борошнис­тої роси, гнилей, парші, плямистості. Не забуте й давнє окурювання сіркою виноградників, підва­лів і льохів, овочесховищ.

Сполуками Сульфуру консервували плоди й овочі, захищали від обростання судна й від гниття рибальські сітки. Порошком сірки ней­тралізують пролиту ртуть. Нарешті, сірка допо­магає наводити чистоту: сульфатна група вхо­дить до складу молекул синтетичних мийних засобів.

2. Сірники

Знаменитий французький хімік К. Л. Бертолле у 1806 р. одержав сіль – калію хлорат КСlO3,  яка в подальшому отримала назву бертолетова. Учений помітив, що сіль надзвичайно бурхливо реагує із сульфатною кис­лотою й у ході реакції виділяється величезна кількість теплоти. Це приве­ло до винаходу першого сірника, голівка якого складалася з бертолетової солі. Для запалення сірника його голівку притискали до азбесту, просоче­ного концентрованою сульфатною кислотою.

У 1832 р. у Відні з’явилися сухі сірники, винайдені хіміком Л. Тревані. Тепер сірник, голівка якого складалася із суміші бертолетової солі із сір­кою і клеєм, затискали в листок наждакового паперу і швидко висмикува­ли. Від тертя голівка запалювалася. Іноді запалення голівки відбувалося з вибухом. Це призводило до опіків, тому що частина, яка загорялася при терті нерідко відпадала.

Хіміки придумали такий склад сірникової голівки, який загорявся спо­кійно. Він складався з бертолетової солі, білого фосфору і клею. Такі сірни­ки легко займались при терті об будь-яку тверду поверхню, наприклад об підошву чобота.

Кількість сірникових фабрик інтенсивно зростала в усіх країнах світу. І все-таки проблема створення сірників виявилася вирішеною ще неостаточ­но. Уся складність полягала в тому, що сірники не були цілком безпеч­ними. Винуватцем цього був білий фосфор, здатний легко займатися. Під час перевезення сірники нерідко загорялися від тертя. Крім того, білий фосфор – одна із найотруйніших речовин. Тому робота на сірникових фаб­риках була дуже небезпечною для здоров’я. Поступово дійшли висновку, що виготовлення сірників, які містять білий фосфор, приносить більше збитків, аніж прибутку. І наприкінці XIX століття в більшості країн вироб­ництво таких сірників було заборонене законом.

Виявилося можливим замінити білий фосфор на червоний. На відміну від білого, цей різновид фосфору зовсім нешкідливий. Червоний фосфор було введено до складу сірникової маси. Але сірники загорялися дуже по­гано. Вони не мали збуту.

Проблема була вирішена в 1855 р. у Швеції. Тому довгий час ці сірники в усьому світі називалися «шведські». Їхня відмінна риса полягала в тому, що вони не займалися при терті об будь-яку поверхню. Щоб сірникова голівка запалилася, її треба було потерти об бічну поверхню коробки (шкурку), покриту особливою масою. Таким чином, вогник з’являвся в результаті тертя і хімічних реакцій.

Що ж являє собою сучасний сірник? Маса сірникової голівки на 60% складається з бертолетової солі, а також з горючих речовин – сірки або яких-небудь сульфідів металів, наприклад стибій сульфіду. Щоб запалення голівки відбувалося повільно і рівномірно, без вибуху, до маси додають так звані наповнювачі – скляний порошок, ферум(III) оксид та ін. Зв’язую­чим матеріалом служить клей.

Бертолетову сіль можливо замінити іншими речовинами, які у великій кіль­кості містять кисень, наприклад калій біхромат. А з чого складається намазка шкурки? Тут основний компонент – червоний фосфор, до якого додають ман­ган(IV) оксид, товчене скло і клей. При терті головки об шкірку в місті їх зіткнення червоний фосфор спалахує завдяки кисню бертолетової солі. У голівці сірника спалахує сірка або сульфід сурми(III) за рахунок кисню бертолетової солі. Далі спалахує деревина. Зараз існує багато рецептів складу голівки і на-мазки. Незмінними компонентами є лише бертолетова сіль і червоний фосфор.

Необхідний елемент сірника – це її дерев’яна частина, або сірникова солом­ка. Найбільш придатне дерево для виготовлення сірникової соломки – оси­ка. З колоди на спеціальних машинах нарізається тонке дерев’яне полотнище. Потім воно розщеплюється на довгі тонкі прутки. Ці прутки перетворюються на сірникову соломку. Далі соломка надходить в автомати, де на її кінець наноситься сірникова маса. Поряд з цим сірникову соломку звичайно підда­ють спеціальній обробці, щоб запобігти, наприклад, відволожуванню. Сучасні машини, які виробляють сірники, роблять сотні мільйонів сірників на день.

Якщо прийняти, що кожна людина в середньому витрачає 5 сірників на день, то, для того щоб задовольнити річну потребу людини в сірниках, необхідно близько 50 млн осик – це майже мільйон гектарів першосортного осикового лісу. Ось чому широке розповсюдження одержали всілякі запаль­нички – бензинові, газові, електрозапальнички для газових плит і т. п.

Існує декілька різновидів сірників. Мисливські сірники відрізняються від простих сірників тим, що, крім звичайної голівки і соломки, вони ма­ють додаткову обмазку нижче від голівки. Додаткова запальна маса сприяє тривалому горінню сірника з великим жарким полум’ям. Такі сірники да­ють можливість розпалити багаття в будь-яку погоду. Горить кожен сірник близько 10с, тоді як простий сірник лише         2-3с.

     Не менш цікавими є штормові сірники. Вони не мають голівки, але об­мазка «тіла» у них значно товща, ніж у мисливських сірників. Запальна маса їх містить багато бертолетової солі, тому здатність до запалення, тобто чутливість таких сірників дуже висока. Вони горять не менше, ніж 10 с у будь-яких метеорологічних умовах, навіть у штормову погоду при 12 ба­лах. Такі сірники особливо потрібні рибалкам і морякам.

Газові сірники відрізняються від звичайних тим, що паличка у них дов­ша. Таким сірником можна запалити відразу кілька конфорок.

Додавання в запальну масу деяких солей дає можливість одержати кольо­ровий вогонь: червоний, рожевий, синій, зелений, фіолетовий.

5. Практична робота. (робота у парах)

Тема. Очищення води активованим вугіллям.

Мета: довести адсорбційні властивості активованого вугілля.

Обладнання: плоскодонні колби, мірна склянка, скляна паличка, ложечка, активоване вугілля, вода, калій перманганат.

Хід роботи

  1. Відміряємо 50 мл води і наливаємо її у плоскодонну колбу.
  2. Додаємо у воду за допомогою ложечки кілька кристалів калій перманганату та перемішуємо скляною паличкою.
  3. Додаємо активоване вугілля у воду із калій перманганатом.
  4. Робимо висновок про адсорбційні властивості активованого вугілля.

VІ. Узагальнення та систематизація знань. (Вправа «Незакінчені речення»)

Закінчіть речення.

Наприклад.

  1. Неметалів розташовані у періодичній системі ….
  2. Спільними для усіх неметалів є фізичні властивості ….
  3. За кольором неметали ….
  4. Неметали взаємодіють із ….
  5. Кисень взаємодіє із ….

VІІ. Підведення підсумків.

VІІІ. Домашнє завдання.

Підготувати повідомлення про правила безпеки при використанні галогено-, фосфоровмісних речовин.

ЗАВАНТАЖИТИ

Для скачування файлів необхідно або Зареєструватись

Загальна характеристика неметалів Використання інертних газів, азоту, галогенів для створення середовища електричних ламп; фосфору (35.7 KiB, Завантажень: 15)

завантаження...
WordPress: 22.9MB | MySQL:26 | 0,326sec