Химических элементов Д. И. Менделеева. Закономерности изменения свойств элементов малых периодов и главных подгрупп в зависимости от атомного (порядкового) номера

Вид материалаЗакон

Содержание


30. Железо, его положение в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, взаимодействие с серой, хлороводородной
32. Задача. Какой объем кислорода и воздуха (н. у.) потребуется для сжигания 448 л метана СН4?
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

30. Железо, его положение в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, взаимодействие с серой, хлороводородной кислотой, растворами солей.


    В периодической таблице гимических элементов Д. И. Менделеева железо Fe расположено в 4-м периоде VIII группы побочной подгруппы.
    
     Распределение электронов по электронным слоям в атоме железа выглядит так:
    
    
    
     По желанию учащийся может привести состав, графическую схему и электронную формулу железа:
    
    
    
    
    
     Физические свойства железа известны из повседневной жизни: металл, темно-серого цвета, пластичный, электро- и теплопроводный, тяжелый, притягивается магнитом.
    
     Далее целесообразно отметить, что железо — после алюминия — самый распространенный в природе металл (общее содержание в земной коре — 4,65% по массе). Известно большое число минералов, в состав которых входит железо: магнетит (магнитный железняк) — Fe3O4, гематит (красный железняк) — Fe2O3, железный шпат (сидерит) — FeCO3, железный колчедан — FeS2 и др.
    
     Железо проявляет химические свойства, характерные для всех металлов. Оно взаимодействует:
    
    
    
     Получают железо восстановлением (водородом, оксидом углерода (II), алюминием) его из оксидов, а также при прохождении электрического тока через растворы солей. Можно привести примеры таких реакций:
    
    
    
     При ответе следует обратить внимание, что основное применение находят сплавы железа с углеродом — чугун и сталь. Друг от друга они отличаются различным содержанием углерода: в чугуне его более 2%, а в стали 0,5—1,5%. Кроме того, для придания особых свойств могут вводиться и другие элементы (Si, Mn, Cr, Ni).


31. Водород, его положение в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, строение атома и молекулы, физические и химические свойства, получение, применение.


    Характеризуя водород по положению в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, следует обратить внимание на особенности строения атома водорода — самого простейшего из химических элементов (состоит из ядра, представляющего собой один протон, и одного электрона). Такое строение обусловливает разнообразие свойств водорода, его двойственное положение в системе Д. И. Менделеева — в I и VII группах (об этом можно рассказать по желанию)*.
    
     Наиболее распространенная степень окисления водорода +1. Водороду свойственна валентность, равная единице.
    
     Молекула водорода двухатомная, связь ковалентная неполярная. Схема образования молекулы водорода:
    
    
    
     Водород — газ без цвета и запаха, плохо растворим в воде, в 14,5 раз легче воздуха.
    
     л Так же как и у щелочных металлов (Li, Na, К и др.), у Н на внешнем электронном слое один электрон, с другой стороны, так же как и элементам VII группы, водороду не хватает одного электрона до его завершения.
    
     Водород — самый распространенный элемент во Вселенной. На Земле водород содержится в воде, природном газе, нефти.
    
     Получение водорода следует выразить уравнениями химических реакций. Например, в лаборатории водород получают при взаимодействии металлов с растворами кислот, например соляной:
    
    
    
     В промышленности водород получают из водяного пара при взаимодействии его с коксом, который в основном состоит из углерода, из природного газа метана СН4 и др.
    
     При характеристике химических свойств водорода необходимо записать уравнения соответствующих реакций.
    
     Водород может быть как восстановителем, так и окислителем:
    
    
    
     В этих реакциях водород проявляет свойства восстановителя, его атомы повышают степень окисления до 4-1.
    
    
    
    
    
    
    
     По желанию учащийся может рассказать об окислительных свойствах водорода, которые он проявляет, например, при взаимодействии с металлами:
    
    
    
     Говоря о применении водорода, стоит рассказать о его использовании в синтезе НСl и NH3, а также резке, сварке и получении металлов, в переработке нефти и жиров.


32. Задача. Какой объем кислорода и воздуха (н. у.) потребуется для сжигания 448 л метана СН4?