Опорні конспекти та дидактичні матеріали з неорганічної хімії

УДК 37.016 ББК 74.262.4 Н34

О. В. Наумкіна

Н34 Опорні конспекти і дидактичні матеріали з неорганіч ної хімії. — Х. : Вид. група «Основа», 2013. — 109, [3] с. — (Б ка журн. «Хімія»; Вип. 6 (126)).

ISBN 978 617 00 1796 6.

Ця методична розробка призначена для учнів, які готуються до складання ЗНО з хімії, а також для вчителів, що можуть використати цей матеріал як на уроках, так і під час підготовки школярів до ЗНО.

УДК 37.016 ББК 74.262.4

ЗМІСТ

ПЕРЕДМОВА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА Метали. Загальна характеристика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Металічні елементи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Лужні метали (метали I групи, головної підгрупи) . . . . . . . . . . . 11 Лужноземельні метали (метали II групи, головної підгрупи) . . . 16 Алюміній. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Залізо. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Неметалічні хімічні елементи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Галогени (елементи VII групи, головної підгрупи). . . . . . . . . . . . 41 Підгрупа Оксигену (VI група, головна підгрупа). . . . . . . . . . . . . 44 Підгрупа Нітрогену . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 Підгрупа Карбону (IV головна підгрупа). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

ПЕРЕВІРОЧНІ РОБОТИ З НЕОРГАНІЧНОЇ ХІМІЇ Металічні елементи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

Лужні й лужноземельні метали. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 Алюміній, Ферум . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 Неметалічні елементи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 Галогени . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 Оксиген, Сульфур . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 Азот . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 Фосфор . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 Карбон . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 Силіцій . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

ISBN 978-617-00-1796-3

©Наумкіна О. В., 2013

©ТОВ «Видавнича група “Основа”», 2013

4Опорні конспекти та дидактичні матеріали з неорганічної хімії

ПЕРЕДМОВА

Ця методична розробка призначена для учнів, які готуються до скла дання ЗНО з хімії, а також для вчителів, що можуть використати цей мате ріал як на уроках, так і під час підготовки школярів до ЗНО.

Посібник «Опорні конспекти та дидактичні матеріали з неорганіч ної хімії» складається із двох частин. Перша частина — опорні конспек ти — схеми, які містять новий матеріал, де пропущено поняття, слова або формули, що є ключовими під час вивчення цього матеріалу. Мета цих схем — зробити учнів не пасивними «споживачами» нової інформації, а активними учасниками в одержанні нових знань або закріпленні вже відомого матеріалу. Заповнення схем може бути як самостійною роботою учня з допомогою підручників і посібників, так і роботою під керівництвом учителя. Використання схем дозволяє:

1.Заощаджувати час і повторювати великі блоки інформації за від носно стислий проміжок часу.

2.Навчитися бачити логічний узаємозв’язок між різними темами.

3.Навчитися працювати з навчальною й додатковою літературою, виділяти головне й складати стислий конспект вивченого матері алу.

Методику роботи зі схемами обирають учні або вчитель залежно від рівня їхньої підготовки:

1.Учні заповнюють схему з допомогою вчителя або навчальної літе ратури.

2.Учні заповнюють схему самостійно, а потім із допомогою вчителя

або навчальної літератури перевіряють правильність і знаходять поняття або визначення, які було пропущено.

Друга частина — це завдання для відпрацьовування практичних нави чок і вмінь. Ураховуючи, що зараз перевіркою знань учнів є ЗНО, більшість завдань зошита — тестові питання. Використано питання всіх форм: за критої, відкритої, на встановлення відповідності, правильної послідовнос ті. На відміну від завдань ЗНО, у тестах закритої форми можуть бути кіль ка правильних відповідей. Велику увагу приділено схемам перетворень.

Автор буде радий конструктивним зауваженням, відзивам і пропози ціям (моя електронна адреса: nova70.70@mail.ru).

6Опорні конспекти та дидактичні матеріали з неорганічної хімії

№Ar

__

__

__

1s_ 2s_ 2p_ 3s_ 3p_ 3d_ 4s_

3p 3d 4s

3s

Al ___ період (____)

___ група (____) № ____ Ar ____

__

__

__

1s_ 2s_ 2p_ 3s_ 3p_ 3d_

Fe ___ період (____)

___ група (____) № ____ Ar ____

__

__

__

__

1s_ 2s_ 2p_ 3s_ 3p_ 3d_ 4s_

3p 3d 4s

3s

МЕТАЛІЧНІ ЕЛЕМЕНТИ

_______________________ на зовнішньому рівні, валентність

________________________,ступіньокиснення_______________, мають _______________________ — здатність ________________

зовнішні e, у таблиці Менделєєва __________________________, в ОВР — .

Загальні фізичні властивості металів

1.Агрегатний стан (за н. у.)

3.Пластичність — здатність змінювати форму в разі зовнішньої деформації без руйнування ґратки.

4.Тепло й ___________ провідність.

5. За густиною

6. За твердістю

Загальні хімічні властивості металів

Ряд напруг металів — послідовність металів, у якій зліва на

Поширення металів у природі

взаємодії калію з водою

взаємодії цинку з плюмбум нітратом (складіть йонні рівняння реакцій)

Способи одержання металів

(Для Ме, які стоять після Al у ряді активності)

1.Відновлення вугіллям

Me2Ox + C →t

2.Відновлення карбон(II) оксидом

Me2Ox + CO →t

3.Алюмотермія

Me2Ox + Al →t

4.Комбінований

Me2S + O2 →t

Me2Ox +...

Електроліз розплаву

Електроліз — це окисно відновні реакції, які відбуваються на електродах у разі пропускання крізь розплав або розчин .

Катод — негативний електрод К (–), анод — позитивний елек трод А (+).

Електроліз:

1)Одержання металів, які стоять у ряді активності до Al.

2)Очищення від домішок або покриття металу іншим металом.

3)Гальванопластика — зняття зліпків із виробів шляхом оса дження металу.

Сплав

Сплав — система, яка складається з і .

Цілі створення сплавів:

1)використання переваг основного металу;

Методи захисту від корозії

1.Захисні покриття (лаки, фарби).

2.Створення сплавів, стійких до корозії.

3.Зміна складу середовища.

4.Використання протектора.

Складіть рівняння реакцій:

відновлення вугіллям міді з купрум(II) оксиду

одержання хрому із хром(III) оксиду алюмотермічним методом

ЛУЖНІ МЕТАЛИ

(метали I групи, головної підгрупи)

1.Натрій у таблиці Менделєєва розташований у ____ періоді (____________), ___ групі (__________________ підгрупі).

2.Калій у таблиці Менделєєва розташований у ___ періоді (____________), ___ групі (__________________ підгрупі).

Виконайте завдання

1.На зовнішньому рівні атомів лужних металів знаходиться:

2.Ступінь окиснення атомів лужних металів:

3.Установіть правильну послідовність за збільшенням металічних властивостей атомів, які мають такі електронні конфігурації: а) 1s2 2s1;

б) 1s2 2s2 2p6 3s1;

в) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1;

г) 1s2 2s22p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d105s1.

Фізичні властивості простих речовин

Хімічні властивості

Na + Cl2 =

K + O2 = KO2 (KO2 + 3K → 2K2O)

Na + S =

Na + H2 =

K+ H2 =

K+ H2O =

Na + HCl =

K+ H2SO4 =

Природні сполуки

Кам’яна сіль Сильвініт

Глауберова сіль Карналіт

Одержання металів

Na + KOH = NaOH+ K (380–450 °С, N2 )

Na + KCl = NaCl + K (760–890 °C, N2 )

Електроліз розплаву МеCl (МеOH)

KCl струм→

KOH струм→

Якісні реакції

К

Na

Застосування

Na — відновник у металургії, наповнювач газорозрядних на трієвих ламп, каталізатор, теплоносій у ядерних реакторах.

К — фотоелементи, у медицині (радіоактивні ізотопи), елек троди в хімічних джерелах струму.

Біологічна роль

Калій — найважливіший біогенний елемент, особливо в рос линному світі. У разі нестачі калію в ґрунті рослини розвиваються погано, зменшується врожай, тому близько 90% солей Калію, що одержують, використовують як добрива.

Калій і натрій у організмі людини виконують такі функції: yyстворення умов для виникнення мембранного потенціалу та

м’язових скорочень;

yyпідтримка осмотичної концентрації крові; yyпідтримка кислотно лужного балансу; yyнормалізація водного балансу.

Основними харчовими джерелами калію є: сушені абрико си, диня, боби, ківі, картопля, авокадо, банани, броколі, печінка, молоко, горіхова олія, цитрусові, виноград. Калію досить багато в рибі й молочних продуктах.

Натрій міститься майже в усіх продуктах, хоча більшу його частину організм одержує з кухонної солі (NaCl).

Оксигеновмісні сполуки

Оксиди

Натрію

Фізичні властивості

Хімічні властивості

Характер

Na2O + H2O =

Na2O + CO2 =

Na2O + HCl =

Na2O + SiO2 =

Калію

Фізичні властивості

Хімічні властивості

K2O+ H2O =

K2O + P2O5 =

K2O + H2SO4 =

K2O + SO3 =

Гідроксиди

Їдкий натр, каустична сода

Фізичні властивості

У воді

Хімічні властивості

NaOH

NaOH + H2SO4 =

NaOH + SO3 =

NaOH + FeCl3 =

Їдкий калій

Фізичні властивості

Застосування

Пероксиди Калію являють собою жовтувато білі порошки, які, добре розчиняючись у воді, утворюють луги й гідроген пероксид:

K2O2 +2H2O →2KOH+ H2O2

Властивість обмінювати вуглекислий газ на кисень використо вують в ізолюючих протигазах і на підводних човнах.

2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2

Пероксиди є сильними окисниками, тому їх застосовують для відбілювання тканин у текстильній промисловості.

Здійсніть перетворення:

калій →1 калій пероксид →2 калій оксид →3 →3 калій гідроксид →4 калій сульфат →5 калій хлорид

Для рівняння 4 складіть йонні реакції, для рівняння 1 — на пишіть електронний баланс.

16 Опорні конспекти та дидактичні матеріали з неорганічної хімії

ЛУЖНОЗЕМЕЛЬНІ МЕТАЛИ (метали II групи, головної підгрупи)

Виконайте завдання

1.На зовнішньому рівні атомів лужноземельних металів знахо диться:

2.Ступінь окиснення атомів лужноземельних металів:

3.Установіть правильну послідовність за збільшенням металічних властивостей атомів, які мають такі електронні конфігурації: а) 1s2 2s2;

б) 1s2 2s2 2p6 3s2;

в) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2;

г) 1s2 2s22p6 2s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d105s2.

Кальцій

Фізичні властивості

Хімічні властивості

Ca + Cl2 =

Ca + O2 =

Ca + S =

Ca + C =

Ca + N2 =

Ca + H2 =

Ca + H2O =

Ca + HCl =

Ca + H2SO4 =

Якісна реакція —

Основні природні сполуки

Крейда, вапняк, мармур Гіпс Алебастр

Одержання кальцію

Електроліз розплаву CaCl2

CaCl2 →

К (–) А (+)

CaCl2 струм→

Застосування

У виробництві чавуну й сталі, як добавка у сплави, для одер жання деяких металів (титан, цирконій).

Біологічна роль

Кальцій — поширений макроелемент у організмі рослин, тва рин і людини. В організмі людини та інших хребетних більша його частина міститься у скелеті й зубах у вигляді фосфатів. Йони Каль цію беруть участь у процесах зсідання крові, регулюють найрізно манітніші внутрішньоклітинні процеси.

Більша частина Кальцію, який надходить у організм людини з їжею, міститься у молочних продуктах; Кальцій, що залишився, припадає на м’ясо, рибу й деякі рослинні продукти (особливо бага то містять бобові).

Оксигеновмісні сполуки Кальцію

Кальцій оксид

Технічна назва

Фізичні властивості

Хімічні властивості

Характер

CaO + H2O =

CaO + HCl =

CaO + CO2 =

CaO + SiO2 =

Одержання

Ca +

CaCO3 →

Ca(OH)2 →

Застосування

1.Для одержання Ca(OH)2 .

2.Як доступний і недорогий вогнетривкий матеріал.

3.У невеликих кількостях використовують у лабораторній прак тиці для осушення речовин, які не реагують із ним.

Хімічні властивості

1.Дисоціація

1 й ступінь: Ca(OH)2 2 й ступінь:

2.а) Ca(OH)2 + CO2 = б) Ca(OH)2 + CO2 =

3.Ca(OH)2 + HNO3 =

4.Ca(OH) + CuCl2 =

5.Ca(OH)22 →

Одержання Ca(OH)2

1.CaO + H2O =

2.KOH + CaCl2 =

Застосування Ca(OH)2

У будівництві, у сільському господарстві для розкиснення ґрунтів, у виробництві скла, для зм’якшення води.

Магній

Фізичні властивості

Хімічні властивості

Mg + O2 =

Mg + N2 =

Mg + H2O =

Mg + HCl =

Поширення у природі

Азбест, магнезит MgCO3 , доломіт — MgCO3 CaCO3

Карналіт — MgCl2 KCl 6H2O

Епсоміт, гірка сіль — MgSO4 7H2O

Одержання

1)MgCl2 струм→

2)MgO+ C →

3)2MgO + 2CaO + Si = Ca2SiO4 + 2Mg

Застосування

yyДля одержання сплавів;

yyдля одержання таких металів, як титан, цирконій, ванадій (магнійтермія);

yyдля виробництва батарей;

yyдля виготовлення освітлювальних і сигнальних ракет.

Біологічна роль

Магній у значних кількостях міститься у тканинах тварин і рослин. Він є каталізатором багатьох ферментативних реакцій. Магній необхідний на всіх етапах синтезу білка. Поліпшує засво єння Кальцію.