модульный урок по теме кальций и его соединения

Модульный урок по химии в 9 классе.

Комбинированная дидактическая цель(КДЦ): изучение свойств металлов IA-IIIA-групп периодической таблицы химических элементов Менделеева.

Интегрирующая дидактическая цель(ИДЦ): расширить и углубить знания о щелочноземельных металлах и образуемых ими простых и сложных веществах на примере кальция; показать области применения кальция его основных соединений; изучить его физико-химические свойства; учить записывать уравнения химических реакций;

Частные дидактические цели(ЧДЦ):

1.Положение кальция в периодической таблице химических элементов, строение его атома.

2.Нахождение в природе.

3.Получение.

4.Физико-химические свойства.

5.Применение.

6.Важнейшие соединения кальция, получаемые в промышленности.

7.Решение экспериментальных задач.

Ход урока:

1.Организационный момент:

Постановка целей и задач урока.

Ознакомление учащихся с учебными элементами модуля.

Работа ученика: записать число и тему урока.

2.Учебная деятельность:

Учебный элемент-0(УЭ-0)

Входной контроль:

1. Вспомнить, что такое металлы?

2.Где находятся металлы в ПСХЭ?

3.Кем являются металлы? Окислителями или восстановителями?

4.Характерные химические свойства металлов?

5.Какой тип связи характерен для металлов? Их соединений?

УЭ-1

Цель: знать положение кальция в ПСХЭ, схему строения атома, распределение электронов по орбиталям, степень окисления, которую проявляет кальций.

Задание: прочитать §40 учебника.

Провести опрос учащихся о ЩЗМ и заполнить таблицу:

Работа ученика:

Что знаем?	Ответ
1.Положение ПСХЭ 2. Строение атома 3.Изменение свойств по группе сверху вниз	1. Кальций в ПСХЭ находится во II-группе, главной подгруппе. 2.ЩЗМ имеют большой радиус, так как находятся почти в начале периодов. На внешнем уровне имеют 2 электрона, как следствие проявляет степень окисления:+2. -число элетронных слоев увеличивается -радиус увеличивается -ЭО уменьшается -металлические свойства усиливаются

УЭ-2

Цель: знать нахождение кальция в природе.

Рассказ учителя: Кальций принадлежит к числу самых распространённых в природе элементов. В земной коре его содержится приблизительно 3% (масс.). Из-за своей химической активности в чистом виде кальций в природе не встречается, встречается только в виде соединений (солей).

Задание 1: с помощью учебника заполнить таблицу(§41,стр.120)

Задание 2: составьте уравнение химической реакции в молекулярном и ионном виде взаимодействия карбоната кальция с раствором соляной кислоты.

Работа ученика: Из-за высокой химической активности, кальций в природе встречается только в виде соединений:

Промежуточный контроль:

Вызвать ученика к доске по желанию для заполнения таблицы и написания реакций.

Рассказ учителя:

Кальций (его минеральные соли) является основным компонентом костей скелета и зубов животных и человека, обеспечивает правильное развитие костной ткани. Недостаток кальция в организме на фоне нарушения фосфорно-кальциевого обмена приводит к развитию рахита. Из карбоната кальция построен скелет кораллов и моллюсков (раковины). Ионы кальция стимулируют сердечную деятельность. В виде солей лимонной и фосфорной кислот кальций входит в состав сыворотки крови и обеспечивает ее свертываемость. Многие соли кальция плохо растворимы в воде, при старении организма они осаждаются из крови на стенках сосудов, что приводит к развитию различных заболеваний (желчекаменной болезни, катаракты и др.).

УЭ-3

Цель: знать получение кальция.

Задание: самостоятельно в учебнике изучить получение кальция (§41,стр.120).

Работа ученика: кальций в промышленности получают путем электролиза расплавов хлоридов.

УЭ-4

Цель: знать физико-химические свойства кальция.

Задание: самостоятельно в учебнике изучить физико-химические свойства кальция (§41,стр.120).

Работа ученика: кальций-металл серебристо-белого цвета,очень легкий, плотность=1,555 г/см³,температура плавления=851^оС.

Является сильным восстановителем.

Соединения кальция окрашивают пламя в кирпично-красный цвет. Как и щелочные металлы хранят под слоем керосина.

УЭ-5

Цель: знать применение кальция.

Задание: самостоятельно в учебнике изучить применение кальция (§41, стр.120).

Работа ученика: металлический кальций из-за большой химической активности применяют для восстановления некоторых тугоплавких металлов (титан, цирконий и др.) из их оксидов. Используют также в производстве стали и чугуна.

Промежуточный контроль:

Ответить на вопросы 3-6 стр.125.

УЭ-6

Цель: знать важнейшие соединения кальция, получаемые в промышленности.

Рассказ учителя:

Оксид кальция. СаО - негашеная известь, жженая известь. Белое тугоплавкое вещество, очень гигроскопичное.

Получают в виде рыхлого аморфного порошка прокаливанием известняка, мрамора:

При температуре: 800°С

СаСОз = СаО + С02|

Типичный основный оксид, взаимодействует с водой, образуя щелочь:

СаО + Н20 = Са(ОН)2 ( гашеная известь, известковое молоко, известковая вода)

Как основный оксид, реагирует с кислотными оксидами и кислотами:

СаО + С02| = СаС03; СаО + S03 = CaS04

Сплавление: СаО + Si02 = CaSi03

СаО + 2НС1 = СаС12 + Н20

Практически значимой реакцией является взаимодействие с коксом:

СаО + ЗС = СаС2 + CO2 ( карбид кальция СаС2 )

СаО, или негашеная известь, применяется для освобождения газов одновременно от воды и С02.

Гидроксид кальция Са(ОН)₂ - гашеная известь.

Пылеобразный аморфный порошок белого цвета («пушонка»), малорастворимый в воде (1,7 г в 1 л Н20 при 18 °С). Получают растворением жженой извести в воде (гашение извести). Насыщенный раствор Са(ОН)2 в воде называют известковой водой, а взвесь его в воде носит название «известковое молоко. В присутствии солей щелочных металлов, и особенно NH4CI, растворимость Са(ОН)2 увеличивается.

Известковая вода - реактив для обнаружения С02, при пропускании которого раствор сначала мутнеет из-за образования нерастворимого СаСОз, а потом становится прозрачным из-за образования кислой соли Са(НС03)2:

Са(ОН)2 + С02 = СаСОз! + Н20

Са(ОН)2 + 2С02 = Са(НС03)2 гидрокарбонат кальция

Гидроксид кальция - сильное основание (щелочь). В растворе практически полностью диссоциирует:

Са(ОН)2 = Са2+ + 2ОН -

Как сильное основание, проявляет все характерные для этого класса соединений свойства:

1)реагирует с кислотными оксидами:

Са(ОН)2 + С02 = СаС03| + Н20

(избыток карбоната кальция)

Са(ОН)2 + 2С02 = Са(НС03)2 гидрокарбонат кальция

2) реагирует с кислотами:

Са(ОН)2 + H2S04 = CaS04 + 2H20

3) реагирует с растворимыми солями металлов, гидроксиды, которых нерастворимы в Н20, например:

FeCl2 + Са(ОН)2 = Fe(OH)2 + СаС12

Гипс. Различают следующие виды гипса: природный – CaSO4 ∙ 2H2O, жженый(полуводный, алебастр) – (CaSO4)2 ∙ H2O, безводный – CaSO4.

Если смешать порошок алебастра с водой, то образуется полужидкая пластическая масса, которая быстро твердеет. Процесс затвердевания объясняется присоединением воды:

(CaSO4)2 ∙ H2O + 3H2O → 2 [CaSO4 ∙ 2H2O]

Свойство жженого гипса затвердевать используют на практике. Так, например, алебастр в смеси с известью, песком и водой применяют в качестве штукатурки. Из чистого алебастра изготавливают художественные изделия, а в медицине его используют для накладывания гипсовых повязок.

Если природный гипс CaSO4 ∙ 2H2O нагревать при более высокой температуре, то выделяется вся вода:

CaSO4 ∙ 2H2O → CaSO4 + 2H2O↑

Образовавшийся безводный гипс CaSO4 уже не способен присоединить воду, и поэтому его назвали мертвым гипсом.

Выходной контроль:

4. В какой цвет соединения кальций окрашивают

пламя горелки?

а) зеленый

б) фиолетовый

в) голубой

г) кирпично-красный

УЭ-7

Решение экспериментальных задач.

1. В четырех пробирках для двух вариан­тов даны следующие кристаллические вещества: А. а) хлорид кальция; б) гидроксид натрия; в) карбонат калия; г) хлорид стронция. Б. а) карбонат кальция; б) нитрат стронция; в) сульфат натрия; г) хлорид калия. Опытным путем определите, в какой пробирке находится какое вещество. Пользуясь таблицей 3 (с. 14—15), напишите урав­нения соответствующих реакций в молекулярном, ионном и сокращенном ионном виде.

2. Проделайте следующие превращения:

а) СаС12 —► Са(ОН)2 —* СаСОз —► Са(НСОз)2 —* СаСОз —*■ СэС12

Составьте уравнения соответствующих реакций в молекулярном, ионном и со­кращенном ионном виде.

Домашнее задание: письменно ответить на вопросы 7-12, задачи 1-2 (стр. 125), §40-41, стр.119-123.