Химия. Вводный курс. Учебно-методическое пособие

Углерод образует два оксида: оксид углерода (II) СО (угарный газ) и оксид углерода (IV) СО2 (углекислый газ).

Оксид углерода (IV), растворяясь в воде, образует угольную кислоту Н2СО3:

СO2 + Н2О = Н2СО3.

Угольная кислота легко разлагается на углекислый газ и воду: Н2СО3 = СО2↑ + Н2О.

Угольная кислота может образовывать два типа солей: карбонаты (средние) и гидрокарбонаты (кислые). Например, K2СО3 – карбонат калия, KНСО3 – гидрокарбонат калия.

Важнейшими сортами углерода являются кокс, древесный уголь, сажа. Кокс получается при нагревании каменного угля без доступа воздуха. Применяется при выплавке чугуна.

Древесный уголь получается при обугливании древесины без доступа воздуха. Он применяется в качестве топлива. Уголь обладает большой адсорбционной способностью. Адсорбция – способность твердого вещества удерживать на своей поверхности пары, газы, растворенные вещества. Адсорбционная способность обусловлена пористостью угля. Уголь применяется для очистки веществ от примесей и в медицине при желудочных заболеваниях. Такой уголь называют активированным.

Сажа получается из углеводородов путем их сжигания при ограниченном доступе воздуха. Применяется в производстве резины, черных красок.

Наибольшее практическое применение имеют следующие соли угольной кислоты. Na2CO3 – карбонат натрия или сода. Применяется при производстве стекла, мыла, бумаги, моющих средств. NaHCO3 – гидрокарбонат натрия, питьевая сода. Применяется в медицине, в пищевой промышленности, домашнем хозяйстве. CaCO3 – карбонат кальция, мел, мрамор, известняк. Применяется в строительстве и как сырье для получения извести. K2CO3 – карбонат калия, поташ. Применяется в производстве мыла, тугоплавкого стекла, в фотографии.

Слова и словосочетания

71

1.Запомните образование существительных от глаголов, опи-

сывающих процесс: резать – резка, обработать – обработка, плавить – плавка,

2.Синонимичные конструкции:

Что (Именительный (1) падеж) распадается на что (Винительный (4) падеж).

Карбонат кальция распадается на оксид кальция и оксид углерода (IV).

Что (Именительный (1) падеж) разлагается на что (Винительный (4) падеж).

Карбонат кальция разлагается на оксид кальция и оксид углерода (IV).

Что (Именительный (1) падеж) расщепляется на что (Винительный (4) падеж).

Карбонат кальция расщепляется на оксид кальция и оксид углерода (IV).

3. Синонимичные конструкции:

Что (Именительный (1) падеж) адсорбирует что (Винительный (4) падеж).

Активированный уголь адсорбирует пары, газы, растворенные вещества.

72

Что (Именительный (1) падеж) поглощает что (Винительный (4) падеж).

Активированный уголь поглощает пары, газы, растворенные вещества.

Что (Именительный (1) падеж) удерживает что (Винительный

(4) падеж).

Активированный уголь удерживает пары, газы, растворенные вещества.

4. Синонимичные конструкции:

Что (Именительный (1) падеж) применяется в чем (Предложный (6) падеж).

Сажа применяется в производстве резины, черных красок.

Что (Именительный (1) падеж) используется при чем (Пред-

ложный (6) падеж).

Сажа используется при производстве резины, черных красок. 5. Синонимичные конструкции:

Что (Именительный (1) падеж) находится где (Предложный (6) падеж).

Алюминий находится в третьей группе периодической системы. Что (Именительный (1) падеж) относится к чему (Дательный (3)

падеж).

Алюминий относится к третьей группе периодической системы.

Упражнения и задания

1. Образуйте прилагательные от существительных.

Образец: чугун – чугунный.

Алмаз, графит, кокс, уголь, мел, мрамор, состав, аллотропия, кристалл, пористость, способность, кислота.

2.Подберите к данным словам однокоренные:

Активированный, кристалл, способность, очистка.

3.Подберите прилагательные к существительным:

Модификация, кристалл, промышленность, вещество.

4.Перестройте предложения по образцу, используя синонимичные конструкции с глаголами применяться и использоваться.

73

Образец: Активированный уголь применяется в медицине. Активированный уголь используется в медицине.

1.Алмаз применяется для резки стекла, бурения горных пород, изготовления ювелирных изделий. 2. Графит применяется для изготовления карандашей и электродов. 3. Уголь применяется в качестве топлива. 4. Сажа применяется в производстве резины, черных красок.

5.Карбонат натрия применяется при производстве стекла, мыла, бумаги, моющих средств. 6. Гидрокарбонат натрия применяется в медицине, в пищевой промышленности, домашнем хозяйстве. 7. Карбонат кальция применяется в строительстве и как сырье для получения извести. 8. Карбонат калия применяется в производстве мыла, тугоплавкого стекла, в фотографии.

5.Ответьте на вопросы, используя упражнение 6. Отвечая, применяйте синонимичные конструкции с глаголами применяться

и использоваться:

1.Где применяется активированный уголь?

2.Где применяется карбонат кальция?

3.Где применяется карбонат калия?

4.Где применяется алмаз?

5.Где применяется графит?

6.Где применяется гидрокарбонат натрия?

7.Где применяется карбонат натрия?

8.Где применяется сажа?

9.Где применяется уголь?

10.Где применяется кокс?

6. Составьте вопросы, ответами на которые будут следующие предложения:

1.Алмаз – прозрачное кристаллическое вещество.

2.Графит – темно-серое кристаллическое вещество.

3.Атомы углерода в графите расположены параллельными слоями.

4.На внешнем энергетическом уровне атомов этих элементов содержится 4 электрона.

5.Явление, когда химические элементы образуют в свободном виде несколько простых веществ, которые отличаются по строению и свойствам, называется аллотропией.

6.Адсорбция – способность твердого вещества удерживать на своей поверхности пары, газы, растворенные вещества.

74

7.Адсорбционная способность обусловлена пористостью угля.

8.Уголь применяется для очистки веществ от примесей и в медицине при желудочных заболеваниях.

9.Соединения углерода с металлами называются карбидами.

10.Углерод образует два оксида: оксид углерода (II) СО (угарный газ) и оксид углерода (IV) СО2 (углекислый газ).

7.Поставьте находящиеся в скобках слова в нужный падеж, если нужно, вставьте предлоги.

Образец: Энтальпия измеряется (килоджоуль). Энтальпия измеряется в килоджоулях.

1.Углерод находится (главная подгруппа) IV группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева. 2. Алмаз применяется (резка) стекла, (бурение) горных пород, (изготовление) ювелирных изделий. 3. Алмаз и графит имеют (различная структура). 4. Графит легко расщепляется (отдельные чешуйки). 5. Сажа применяется (производство резины, черных красок). 6. Температура измеряется (градусы Цельсия). 7. Активированный уголь применяется (желудочные заболевания). 8. Оксид кальция соединяется (оксид углерода (IV)), образуется карбонат кальция. 9. Уголь применяется (очистка) веществ (примеси). 10. Адсорбционная способность обусловлена (пористость) угля.

8.Ответьте на вопросы, используя глаголы относиться и находиться и данные справа слова.

Образец: В какую группу периодической системы элементов входит азот? / Пятая группа.

Азот относится к пятой группе периодической системы элементов. Азот находится в пятой группе периодической системы элементов.

75

9.Замените предложения синонимичными по представленному образцу. Конструкция данных предложений рассмотрена на с. 22–23 (занятие 4).

Образец: Углерод является составной частью нефти. Углерод входит в состав нефти. Нефть состоит из углерода. Нефть содержит углерод.

1.Водород и кислород являются составными частями воды.

2.Углерод, водород и кислород являются составными частями этанола. 3. Составной частью воздуха являются азот и кислород. 4. Составной частью мела являются кальций, углерод и кислород. 5. Жерезо является составной частью железных руд.

10.Вставьте вместо точек подходящие по смыслу слова с предлогами:

Алмаз – … … вещество. Он является самым … из всех природных веществ, плохо … электрический ток. Алмаз применяется для …

Графит – … … вещество. Хорошо проводит …, но хуже металлов. Атомы … в графите расположены … слоями. Расстояние между соседними … очень велико по сравнению с расстоянием между атомами одного слоя. Поэтому графит легко … на отдельные чешуйки. Графит применяется для изготовления … и …

Явление, когда химические элементы образуют в свободном виде несколько простых веществ, которые отличаются по строению и свойствам, называется ... Простые вещества, имеющие одинаковый состав, но разные строение и свойства, называются ...

11.Составьте план текста.

12.Законспектируйте главную информацию из текста в соответствии с составленным планом.

13.Подготовьте рассказ на тему «Углерод. Подгруппа угле-

рода».

76

Занятие 13 М Е Т А Л Л Ы . Ж Е Л Е З О

Текст

Все химические элементы подразделяют на металлы и неметаллы. Если в периодической системе элементов Д. И. Менделеева провести диагональ от бора к астату, то в правой верхней части будут находиться неметаллы (кроме элементов побочных подгрупп), в левой нижней части – металлы (к ним относятся элементы побочных подгрупп). Элементы, расположенные вблизи диагонали, занимают промежуточное положение между металлами и неметаллами и являются амфотерными металлами.

К металлам принадлежат все элементы побочных подгрупп, включая лантаноиды и актиноиды, элементы главных подгрупп I группы (за исключением водорода), II группы, III группы (за исключением бора) и некоторые элементы главных подгрупп IV–VI групп (германий, олово, свинец, сурьма, висмут, полоний).

Рассмотрим свойства железа. Железо (Fe) является элементом побочной подгруппы VIII группы периодической системы Д. И. Менделеева. Вместе с кобальтом и никелем, находящимися в той же подгруппе, оно образует семейство железа.

Для железа характерны степени окисления +2 и +3. Железо – блестящий серебристо-серый металл. Обладает высокой пластичностью, легко намагничивается и размагничивается. Во влажном воздухе чистое железо быстро ржавеет, т. е. подвергается коррозии.

Элементы семейства железа образуют оксиды RO (основный) и R2O3 (амфотерный) и гидроксиды R(OH)2 и R(OH)3.

Железо является достаточно активным металлом. При нагревании реагирует со многими неметаллами.

Fe +S = FeS↓; 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3.

Железо растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах, образуя соли железа (II) и вытесняя водород.

Fe +H2SO4 = FeSO4 + H2↑; Fe +2HCl = FeCl2 + H2↑.

Железо будет вытеснять из соединений металлы, стоящие в ряду электронапряжений правее него.

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu;

Fe + Hg(NO3)2 = Fe(NO3)2 + Hg.

77

Железо является основным компонентом некоторых сплавов (чугун, сталь)1. Железо – очень распространенный в природе металл. Оно входит в состав многих минералов – железных руд.

Основные железные руды:

1.Магнитный железняк Fe3O4(FeO · Fe2O3).

2.Красный железняк Fe2O3.

3.Бурый железняк Fe2O3 · H2O.

4.Железный колчедан или пирит FeS2.

Получение железа из руд основано на восстановлении его оксидов оксидом углерода (II) или углеродом (коксом).

FeO + CO = Fe + CO2↑;

FeO + C = Fe + CO↑.

Слова и словосочетания

Грамматика

1. Предложная конструкция в виде:

Что (Именительный (1) падеж) встречается (применяется) в

виде чего (Родительный (2) падеж).

Железо встречается в виде железных руд. 2. Синонимичные конструкции:

Ржаветь = подвергаться коррозии.

Во влажном воздухе чистое железо быстро ржавеет.

1 Подробная характеристика сплавов дана в разд. 8 (c. 44–45).

78

Во влажном воздухе чистое железо быстро подвергается коррозии.

3. Использование глагола вытеснять:

Что (Именительный (1) падеж) вытесняет что (Винительный (4) падеж) из чего (Родительный (2) падеж).

Железо вытесняет медь из сульфата меди (II).

Упражнения и задания

1. Образуйте прилагательные от существительных.

Образец: чугун – чугунный.

Железо, медь, кобальт, никель, вода, оксид, цвет, состав, сталь, промышленность, получение, валентность, степень.

2.Подберите к данным словам однокоренные слова: металл,

положение, растворяться, нагревание.

3.Выберите из текста «Металлы. Железо» прилагательные к существительным: металл, кислота.

4.Перестройте предложения по образцу, используя синонимичные конструкции с глаголами обладать и иметь. Конструкция данных предложений рассмотрена на стр. 10 (занятие 2).

Образец: Железо имеет большую теплопроводность. Железо обладает большой теплопроводностью.

1.Медь имеет высокую электропроводность. 2. Хром имеет большую твердость. 3. Алюминий имеет высокую электропроводность

инизкую стоимость. 4. Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления. 5. Многие металлы имеет высокую пластичность и ковкость. 6. Сталь имеет высокую прочность. 7. Железо имеет способность легко намагничиваться и размагничиваться. 8. Ртуть имеет способность накапливаться в организме. 9. Натрий имеет способность легко вступать в химические реакции. 10. Алмаз имеет самую большую твердость. 11. Железо имеет способность вытеснять медь из растворов ее солей. 12. Железо имеет валентность 2 и 3. 13. Железо имеет способность ржаветь.

79

5.Ответьте на вопросы, используя упражнение 4. Отвечая, применяйте синонимичные конструкции с глаголами обладать и иметь. На каждый вопрос возможны несколько вариантов ответов:

1.Какими свойствами обладает железо?

2.Какими свойствами обладает медь?

3.Какими свойствами обладает алмаз?

4.Какими свойствами обладает натрий?

5.Какими свойствами обладает хром?

6.Какими свойствами обладает ртуть?

7.Какими свойствами обладают металлы?

8.Какими свойствами обладает сталь?

9.Какими свойствами обладает вольфрам?

10.Какими свойствами обладает алюминий?

6.Составьте вопросы, ответами на которые будут следующие предложения:

1.Железо обладает большой теплопроводностью.

2.Медь имеет высокую электропроводность.

3.Железо обладает большим сопротивлением.

4.Железо имеет валентность 2 и 3.

5.Железо обладает способностью вытеснять медь из растворов

еесолей.

6.Многие металлы имеет высокую пластичность и ковкость.

7.Железо является основным компонентом некоторых сплавов: чугуна, стали.

8.Железо входит в состав многих минералов – железных руд.

9.Железо проявляет степень окисления +2 и +3.

10.Железо обладает способностью легко намагничиваться и размагничиваться.

7.Ответьте на вопросы, используя предложную конструкцию в виде. Данные справа слова и словосочетания поставьте в нужном падеже.

Образец: В каком виде железо встречается в природе? / Железные руды. Железо встречается в природе в виде железных руд.

1. В каком виде железо применяСплавы ется в промышленности?

80