Урок посвящен изучению характеристики элемента по его положению в периодической системе элементов. В ходе урока вы научитесь определять на основании положения элемента в периодической системе особенности строения его атома и свойства образуемых им веществ; сравнивать эти свойства со свойствами «соседей» элемента по подгруппе и периоду.
Тема: Обобщение пройденного материала
Урок: Описание химического элемента по положению в Периодической системе
1. Строение атома элемента
Для того чтобы определить состав ядра и распределение электронов по слоям в атоме химического элемента, нужно знать порядковый номер элемента, номер периода, номер группы и подгруппу в Периодической системе.
Рассмотрим конкретный пример. Определим строение атома калия. Порядковый номер калия равен 19. Порядковый номер определяет число протонов в ядре и общее число электронов в атоме. Число нейтронов в конкретном атоме можно определить по разнице между массовым числом и числом протонов. Для изотопа калия с массовым числом 39 число протонов равно 19, число нейтронов равно 39-19=20, число электронов - 19.
По номеру периода можно определить число электронных слоев в атоме. Калий - элемент 4 периода, значит, все его 19 электронов расположены на 4-х электронных слоях. При этом нужно помнить, что на 1-м слое может максимально находиться не более 2-х электронов, на втором - не более 8. Число электронов на последнем слое равно номеру группы (для элементов главных подгрупп). У калия всего 1 внешний электрон, он находится на 4-м слое. Оставшиеся электроны - на третьем слое. Таким образом, в атоме калия электроны распределяются по слоям в следующем количестве: 2, 8, 8, 1 (Рис. 1).
Рис. 1. Схема строения атома калия
Номер группы определяет не только число внешних электронов, но высшую валентность элемента. Численное значение низшей валентности для элементов V-VII групп равно 8 - номер группы. Итак, высшая и единственная валентность калия равна I.
2. Свойства простого вещества, образованного элементом
По положению элемента в периодической системе можно определить его принадлежность к металлам или неметаллам, а также свойства образованных им высших оксида и гидроксида. Элементы главных подгрупп, лежащие выше диагонали Be-At, относятся к неметаллам. Остальные элементы - металлы. При этом металлические свойства слева направо по периоду ослабевают, а сверху вниз по группе усиливаются.
Таким образом, калий - металл. Его металлические свойства выражены сильнее, чем у натрия и кальция.
3. Формула и свойства высшего оксида и гидроксида элемента
Если элемент образует простое вещество-металл, то его высший оксид и гидроксид будут основными. Если неметалл - то кислотными. Если переходный металл - то амфотерными (Рис. 2).
Рис. 2. Связь свойств элементов и образованных ими соединений
Так как калий - металл, его высший оксид и гидроксид будут проявлять основные свойства.
Составим формулы высшего оксида и гидроксида калия. Высшая валентность калия равна I, значит, формула высшего оксида - К2О, его характер - основный.
Основному оксиду соответствует основание - КОН.
Можно подтвердить основный характер оксида и гидроксида калия, записав уравнения реакций этих веществ с кислотой:
K2O + 2HCl = 2KCl + H2O
KOH + HCl = KCl + H2O
Элементы-неметаллы могут образовать летучие водородные соединения. Чтобы составить формулу летучего водородного соединения неметалла, нужно знать низшую валентность последнего. Например, летучее водородное соединение азота - NH3 (низшая валентность азота равна III). Металлы летучих водородных соединений не образуют.
Если сравнивать калий с соседними по подгруппе и периоду элементами, то можно сказать, что основные свойства его оксида и гидроксида будут ярче выражены, чем у оксидов и гидроксидов натрия и кальция. Рубидий - более активный металл, чем калий. Значит, основные свойства его оксида и гидроксида будут выражены сильнее, чем у оксида и гидроксида калия.
Характеристика элемента по плану
Охарактеризуем по плану химический элемент серу, учитывая ее положение в Периодической системе элементов Д. И. Менделеева:
1. Химический знак - S («Эс»)
2. Порядковый номер - 19, VI группа, А подгруппа, 3 период
3. Строение атома:
4. Свойства простого вещества: S - неметалл
5. Высшая и низшая валентность: VI и II
6. Высший оксид: SO3 (кислотный)
Высший гидроксид: H2SO4 (кислота)
7. Формула летучего водородного соединения: H2S
Список литературы
Оржековский П. А. Химия: 8-й класс: учеб для общеобр. учрежд. / П. А. Оржековский, Л. М. Мещерякова, М. М. Шалашова. - М.: Астрель, 2013. (§§45) Рудзитис Г. Е. Химия: неорган. химия. Орган. химия: учеб. для 9 кл. / Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. - М.: Просвещение, ОАО «Московские учебники», 2009. (§36) Хомченко И. Д. Сборник задач и упражнений по химии для средней школы. - М.: РИА «Новая волна»: Издатель Умеренков, 2008. (с. 35-36) Энциклопедия для детей. Том 17. Химия / Глав. ред. В. А. Володин, вед. науч. ред. И. Леенсон. - М.: Аванта+, 2003.
InternetUrok. ru . Дальневосточный Государственный Университет Путей Сообщения.
Домашнее задание
с. 255 №№ 1-3 из учебника П. А. Оржековского «Химия: 8-ый класс» / П. А. Оржековский, Л. М. Мещерякова, М. М. Шалашова. - М.: Астрель, 2013. Охарактеризуйте по вышеприведенному плану химический элемент №20.
Среди химических элементов калий выделяется целым рядом своих уникальных физических и химических свойств. Для химиков он представляет интерес своей высокой активностью. Это вещество мгновенно вступает в реакцию с кислородом, нагревание на воздухе приводит к его возгоранию, продуктом этой реакции становится надпероксид калия. Взаимодействие с водой и растворами кислот приводит к бурному воспламенению и даже взрыву. Калий способен восстановить серную кислоту до сероводорода, диоксида серы и серы, восстанавливается до и молекулярного азота.
В периодической системе калий занимает ячейку с номером девятнадцать. Его принадлежность к щелочным металлам объясняет серебристо-белый цвет и высокую пластичность этого вещества, он легко режется ножом и проявляет высокую химическую активность. Это объясняет факт того, что в природе чистый калий не встречается. Среди веществ, в которые калий входит как составляющий элемент, самым распространенным является морская вода, также его можно встретить в различных минералах. Быстрота окисления этого вещества приводит к тому, что оксид калия (формула K2O) быстро переходит в состояние пероксида (K2O4).
Калия можно при нагревании металла до 180 °C в обедненной кислородом среде или же, нагревая смесь супероксида с металлическим калием. Как составная часть, оксид калия встречается в цементе и некоторых видах удобрений.
Для растительного мира калий имеет большое значение, он входит в тройку основных строительных материалов органических соединений, наряду с азотом и фосфором. С уровнем калия связано плодоношение и дальнейшая сохранность плодов и клубней. Калий играет важную роль при транспортировании сахара и в формировании растительных запасов, это проявляется в увеличении крахмала в клубнях, корневищах и корнях. Калий оказывает благоприятное влияние на повышение плотности тканей растений, их стеблей. Отсутствие калия приводит к тому, что растение не способно правильно усвоить азот. Растения употребляют гидроксид калия. Взаимодействует он с целым рядом веществ, обеспечивая нормальную жизнедеятельность растительного организма.
Недостаток калия в некоторых грунтах компенсируется использованием широкого спектра Их производство основано на использовании природных залежей калийных солей, минералы носят название сильвинит и карналлит, к серно-кислым солям калия относятся шенит, каинит и лангбейнит. Использование минералов позволяет получить удобрения с высокой концентрацией содержания калия.
Самым распространённым удобрением, в состав которого входит оксид калия, является Эта смесь представляет состав из тонкоразмолотого минерала природного происхождения сильвинита, а также Оксид калия достигает 40%.
Вещество с ярко выраженными основными свойствами способно бурно реагировать не только с кислотами, кислотными оксидами и даже водой. Свойство этого соединения производить обмен углекислого газа на кислород широко используется в противогазах изолирующего принципа действия, а также на подводных лодках. Поглотитетелем в этом случае выступает эквимолярная смесь из пероксида натрия и супероксида калия. В случае не эквимолярности смеси при избытке пероксида натрия поглощается больше газа, чем его выделяется. На два объёма углекислого газа происходит выделение одного объёма кислорода. При этом в замкнутом пространстве давление падает. Избыток супероксида калия даёт эффект поглощения двух объёмов с выделением трёх объёмов кислорода, при этом давление повысится. Эквимолярность смеси позволяет добиться уравнения объёмов поглощённых и выделившихся газов.
Являясь сильным окислителем, пероксиды применяются в текстильной промышленности для отбеливания тканей.
Оксид калия - твердое кристаллическое вещество, образующее бесцветные кристаллы. Имеет две устойчивые кристаллические модификации: кубическую (до 372°С) и гексагональную (выше 372°С).
- Температура плавления - 740°С.
- Плотность - 2,32 г/см 3 .
Оксид калия на воздухе расплавляется и, поглощая CO 2, дает K 2 CO 3. Бурно взаимодействует с водой с образованием КОН. Реагирует с эфиром и спиртом.
При температуре 250°С вступает в реакцию с H 2 . При этом образуются КОН. При этой же температуре взаимодействует с NH 3, образуя КОН и KNH 2 .
Трехмерная модель молекулы
Энергично вступает в реакции взаимодействия с галогенами, расплавленной , различными кислотами. При нагревании с оксидами бора, алюминия, кремния образует соответственно бораты, алюминаты и полисиликаты.
При нагревании с NO 2 образуется смесь KNO 3 и KNO 2 .
Оксид калия получают:
Содержание оксида калия в почве и удобрениях
Доступность калия для растений зависит от формы доступности калия в почве. Катионы ППК и водорастворимые соединения калия являются основными источниками калийного питания растений. В этой связи степень обеспеченности почвы калием для нужд питания растений выражают содержанием в подвижной форме и через оксид калия K 2 O. Эта величина обозначает суммарное количество обменного и водорастворимого кальция в мг/кг почвы.
Калийные удобрения отличаются высокой растворимостью в воде. При внесении в почву они быстро растворяются и на основании обменных реакций вступают во взаимодействие с ППК. Часть калия удобрений переходит в необменные фиксированные почвенные соединения.
1) Положение элемента алюминия в Периодической системе Д.И.Менделеева и строение его атомов 2)Характер простого вещества (металл, неметалл) 3)Сравнениесвойств простого вещества со свойствами простых веществ, образованных соседними по подгруппе элементами 4) Сравнение свойст простого вещества со свойствами простых веществ, образованных соседними по периоду элементами 5) Состав высшего оксида, его характер(основный, кислотный, амфотерный) 6)Состав высшего гидроксида его характе (кислородсодержавщая кислота, основание, амфотерный гидроксид) 7)состав летучего водородного соединения (для неметаллов)
Характеристика Si(кремния) на основании его положения в периодической системе Менделеева1. Положение элемента в периодической системе Менделеева и строение его атомов.
2. Характер простого вещества (металл,неметалл).
3. Сравнение свойств простого вещества со свойствами простых веществ,образованных соседними по подгруппе элементами.
4. Сравнение свойств простого вещества со свойствами простых веществ,образованных соседними по периоду элементами.
5. Состав высшего оксида, его характер (основный,кислотный,амфотерный).
6. Состав высшего гидроксида, его характер (кислородсодержащая кислота,основание,амфотерный гидроксид).
7. Состав летучего водородного соединения (для неметаллов)
1. Положение элемента в Периодической системе и строение его атомов.2. Характер простого вещества (металл, неметалл, переходный металл).3. Сравнение свойств простого вещества со свойствами простых веществ, образованных соседними по подгруппе элементами.4. Сравнение свойств простого вещества со свойствами простых веществ, образованных соседними по периоду элементами.5. Состав высшего оксида, его характер (основный, кислотный, амфотерный).6. Состав высшего гидроксида, его характер (кислота, основание, амфотерный гидроксид).7. Состав летучего водородного соединения (для неметаллов).
Характеристика серы: 1) Положение элемента в Периодической системе Д.ИХарактеристика серы: 1) Положение элемента в Периодической системеД.И.Менделеева и строение его атомов 2)Характер простого вещества (металл, неметалл) 3)Сравнение свойств простого вещества со свойствами простых веществ, образованных соседними по подгруппе элементами 4) Сравнение свойст простого вещества со свойствами простых веществ, образованных соседними по периоду элементами 5) Состав высшего оксида, его характер(основный, кислотный, амфотерный) 6)Состав высшего гидроксида его характе (кислородсодержавщая кислота, основание, амфотерный гидроксид) 7)состав летучего водородного соединения (для неметаллов)
дайте характеристику элементу: а) фосфора б)калия по плану1. Положение элемента и строение его атомов.2. Характер простого вещества (металл\неметалл)3. Сравнение свойств простого вещества со свойствами простых веществ, образованных соседними по подгруппе элементами.4. Сравнение свойств простого вещества со свойствами простых веществ, образованных соседними по периоду элементами.5. Состав высшего оксида, его характер (Основной, кислотный, амфотерный).6. Состав высшего гидроксида, его характер (кислородсодержащая кислота, основание, амфотерный гидроксид).7. Состав летучего водородного соединения (для неметаллов)
Оксид калия – неорганическое вещество, имеет химическую формулу K 2 O.
Краткая характеристика оксида калия:
Оксид калия – неорганическое вещество бесцветного либо бледно-желтого цвета.
3. реакция оксида калия с оксидом углерода (углекислым газом):
К 2 О + СО 2 → К 2 СО 3 .
Оксид калия на воздухе реагирует с углекислым газом (являющийся кислотным оксидом), образуя соль – карбонат калия.
4. реакция оксида калия с оксидом серы:
К 2 О + SО 2 → К 2 SО 3 ;
К 2 О + SО 3 → К 2 SО 4 .
К 2 О + ZnО → К 2 ZnО 2 .
К 2 О + NО 2 → KNO 3 + KNO 2 .
В результате реакции образуются соли – нитрат калия и нитрит калия соответственно.
8. реакция оксида калия с плавиковой кислотой:
K 2 O + 2HF → 2KF + H 2 O.
В результате химической реакции получается соль – фторид калия и вода.
9. реакция оксида калия с азотной кислотой:
K 2 O + 2HNO 3 → 2KNO 3 + H 2 O.
В результате химической реакции получается соль – нитрат калия и вода .
Аналогично проходят реакции оксида калия и с другими кислотами.
10. реакция оксида калия с бромистым водородом (бромоводородом):
K 2 O + 2HBr → 2KBr + H 2 O.
В результате химической реакции получается соль – бромид калия и
Loading...