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).

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 ковалент-ная 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.     

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

              

Вода, ее состав, строение молекулы, физические и химические свойства (разложение, отношение к натрию, оксидам кальция, серы (IV)). Основные загрязнители природной воды, очистка природных и сточных вод.

    Вода — самое распространенное в природе соединение. Молекула ее состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода (Н2О).           Молекула воды имеет угловую форму и образована по типу ковалентной полярной химической связи:                     В ходе рассказа о физических свойствах воды можно подчеркнуть, что это единственное соединение, которое в природных условиях существует в трех агрегатных состояниях (твердом, жидком и газообразном).           Рассказ о химических свойствах воды целесообразно сопровождать записями уравнений реакций.                     Далее следует рассказать о значении воды в природе и жизнедеятельности человека. Вода составляет 2/3 от массы человеческого организма.           Рассказ будет выглядеть более полным, если в нем удастся раскрыть важность использования воды как универсального растворителя в природе, быту, промышленности, сельском хозяйстве. Основные источники природной воды — лед, дождь, снег,           вода рек и озер. Из 10в18cт т. воды на Земле лишь 3% приходится на пресную воду, из которых 80% недоступно для использования. По теоретическим расчетам максимальное количество пресной воды, до-           Способность реагировать и с основными, и с кислотными оксидами говорит об амфотерных свойствах воды (об этом учащийся говорит по желанию). ступной для использования, составляет 40 000 км3 в год. Отсюда следует важность экономного и разумного использования запасов пресной воды, необходимость очистки загрязненных природных и сточных вод. К основным загрязнителям воды относятся: промышленные и бытовые стоки, твердые отходы, отходы сельского хозяйства (удобрения), естественные примеси, радиоактивные и тепловые загрязнители.           Очистка воды производится в промышленных масштабах на очистных сооружениях. В общем случае очистка воды включает три стадии: 1) первичная очистка проводится с целью удаления механических примесей; 2) вторичная очистка, при которой происходит разложение содержащихся органических веществ под действием микроорганизмов или хлора; 3) третичная очистка включает биологическую, химическую и физическую обработку вод. Эта стадия позволяет довести сточные и природные воды до такого уровня чистоты, что она отвечает стандартам на питьевую воду. Особое внимание в последнее время уделяется чистоте питьевой воды.