Сообщение об одном из халькогенов
Обновлено: 27.03.2024
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Описание презентации по отдельным слайдам:
Самый распространённый элемент земной коры и человеческого организма, в атмосфере содержится 21% этого простого вещества.
Этот микроэлемент в организме человека, способствует усваиванию йода. Все его соединения и модификации ядовиты.
Относится к семейству металлоидов. Внешне похож на металл, но таковым не является. Применяется как легирующая добавка к свинцу, улучшающая его механические свойства.
До сих пор ведутся споры о принадлежности этого элемента. Одни причисляют его к металлоидам, а другие — к металлам.
Элементы VI – А группы Атомы этих элементов содержат на внешнем уровне 6 электронов 1S1 2S22P1nS2nP2nS2nP3nS2nP4nS2nP5 1 H 2BC*NO*F 3Si*P*S*Cl 4As*Se*Br 5Te*I 6 РоAt
Аллотропия серы. Кристаллическая, пластическая и моноклинная
Аллотропия кислорода. Кислород и озон
+4 +6 С.о. -2, +2 … Сера 3s 3p 3d
Химические свойства Халькогены Окислители (степень окисления -2) По отношению к металлам, водороду, и менее электроотриц. неМе Восстановители (степень окисления +2, +4, +6) По отношению ко фтору, более электроотр. неМе и сложным веществам
Химические свойства серы и кислорода Окислитель Со всеми Ме, кроме Au и Pt А) S + Cu→ Б) S + Zn→ В) S + Na → Г) S + H2 → Д) О2 + H2 → Е) S + C → Восстановитель А) S + O2→ Б) O2+ F → В) S + F2 → Г) 2S + Cl2 →
Взаимодействие серы с цинком
Горение серы в кислороде
Домашняя работа: Биологическое значение халькогенов – дописать, найти интересные факты про халькогены. Сколько образуется оксида серы (IV) при взаимодействии 71 г сульфита натрия с 0,5 моль серной кислоты? (V)
Рефлексия: В помещении лежит мертвый человек. Рядом на полу - груда драгоценностей. Окно открыто.
Краткое описание документа:
Место урока в системе занятий:
Предмет: Химия
Класс: 9
Тема и номер урока:
Уровень класса: базовый
Цель урока: способствовать формированию знаний о халькогенах, их химических и физических свойствах.
Задачи урока:
Предметные:
- знаний о химических и физических свойствах халькогенов, об их способах взаимодействия с металлами и другими неметаллами.
- умений составлять химические уравнения, ионные и молекулярные.
Метапредметные:
Развитие навыков осуществления логических операций: сравнения, анализа, обобщения, классификации, установления аналогий и причинно-следственных связей.
Личностные:
Продолжить формирование локальной химической картины мира, безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды.
Тип урока – урок изучения нового материала.
Формы организации обучения: сочетание фронтальной, групповой, индивидуальной работы.
Межпредметные связи: физика, биология, история.
Ожидаемые результаты: Учащиеся закрепляют знания по написания химических реакций ионных и молекулярных уравнений, положения галогенов в ПСХЭ их химических и физических свойствах, как одних из сильных окислителей.
К уроку должны знать:
Понятия: галогены, ОВР, амфотерность, аллотропия, металлы, неметаллы.
Уметь: составлятьхимические формулы, их названия, работать с ПСХЭ, самостоятельно работать с материалом, составлять по таблице ПСХЭ строение внешнего слоя атомов неметаллов.
К элементам VI главной подгруппы (или 16-ой группы по новой номенклатуре ЮПАК) периодической системы элементов Д.И.Менделеева относятся кислород (О), сера (S), селен (Se), теллур (Te) и полоний (Ро). Групповое название этих элементов - халькогены (термин "халькоген"происходит от греческих слов "chalkos"-медь и "genos"- рожденный ), то есть "рождающие медные руды", обусловлено тем, что в природе они встречаются чаще всего в форме соединений меди (сульфидов, оксидов, селенидов и т.д.).
В основном состоянии атомы халькогенов имеют электронную конфигурацию ns 2 np 4 с двумя неспаренными р-электронами. Они принадлежат к четным элементам. Некоторые свойства атомов халькогенов представлены в таблице.
При переходе от кислорода к полонию размер атомов и их возможные координационные числа увеличиваются, а энергия ионизации (Еион) и электроотрицательность (ЭО) уменьшаются. По электроотрицательности (ЭО) кислород уступает лишь атому фтора, а атомы серы и селена также азоту, хлору, брому; кислород, сера и селен относятся к типичным неметаллам.
В соединениях серы, селена, теллура с кислородом и галогенами реализуются степени окисления +6, +4 и +2. С большинством других элементов они образуют халькогениды, где находятся в степени окисления -2.
Халькогены — это группа химических элементов, которые размещены в главной подгруппе 6 группы периодической таблицы Менделеева.
Описание и общая характеристика
Родоначальник этой группы — кислород. Кроме него сюда входят такие элементы как селен, сера, теллур и полоний.
Среди них: неметаллы — сера и кислород, промежуточные элементы между металлами и неметаллами — теллур и селен, и один металл — полоний.
С уменьшением порядочного номера элементов группы радиус атомов уменьшается, поэтому наименьший радиус имеется у кислорода, а наибольший - у полония.
Строение молекул и физические свойства
Электронная конфигурация атомов этих элементов характеризуется шестью электронами на внешнем энергетическом уровне.
Все халькогены могут проявлять разные степени окисления: для кислорода это -2 и +2 (в соединении с фтором), для атома теллура, а также для селена и серы это +2, +4 и +6.
Для кислорода и серы характерно такое свойство как аллотропия. Так как у них есть два неспаренных электрона, то возможны разные варианты строения простых веществ. Например, в зависимости от того, какую связь образует элемент О (кислород) - двойную или тройную, соответственно различают кислород и озон.
Также образовывать аллотропные вещества может сера, создавая многоатомные циклы и цепи.
Аллотропные модификации элементов имеют также различные физические свойства: такие характеристики как растворимость в воде и температура кипения у озона намного выше, чем у кислорода, а виды многоатомных цепей у серы такие как ромбическая и моноклинная, в отличие от пластической — растворяются в органических жидкостях, но при этом все они не растворяются в воде.
Химические свойства халькогенов
Кислород, как наиболее элетроотрицательный элемент этой группы — может выступать окислителем почти всех простых и некоторых сложных веществ.
Только взаимодействуя со фтором он выступает в качестве восстановителя с положительной степенью окисления. С неметаллами он взаимодействует при довольно высоких температурах.
Так как сера имеет высокую реакционную способность (особенно если она находится в твёрдом агрегатном состоянии, а не в расплаве) - она может соединяться почти со всеми простыми веществами, кроме инертных газов.
Её скорость взаимодействия с водородом и хлором увеличивается с увеличением температуры. Также она может гореть во фторе и окисляться при высоких температурах с образованием оксида серы.
Полоний, селен и теллур хотя и не имеют такой большой реакционной способности, как у двоих предыдущих представителей этой группы элементов, тем не менее — так же могут реагировать почти со всеми простыми веществами. Селениды, полониды и теллуриды металлов именуются наиболее устойчивыми.
Всем халькогенам характерна реакция диспропорционирования (в виде взаимодействия с водой).
Биологическая роль халькогенов
В этой группе есть как элементы, жизненно необходимые, так и те, биологическую роль которых не обнаружили. К первым относится сера, селен и, как ни странно, кислород; ко вторым — теллур и полоний.
Представители первой группы имеют место в составе биомолекул организма человека. Главное значение здесь по праву принадлежит кислороду.
Он окисляет питательные вещества, в результате чего выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности, принимает участие в защитных свойствах организма, также в медицине огромную роль играет его применение при различных заболеваниях, по причине которых у человека нарушаются дыхательные функции.
Другая форма кислорода — озон — используется для обеззараживания воздуха и дезинфекции помещений. Ещё его применяют для очистки питьевой воды. В природе его можно обнаружить в воздухе из-за характерного чувства приятной свежести и некоего запаха.
Теперь поговорим о сере. Она также, как и предыдущий элемент, относится по содержанию в организме к макроэлементам. Чтобы понять её большое значение, достаточно сказать, что она входит в состав таких биомолекул как белки, аминокислоты, гормоны, витамины.
Также её обнаружили в составе костей, в нервной ткани и в каротине волос. Кроме всего этого она некоторым образом участвует и в защитной системе организма, обезвреживая ядовитые соединения.
Селен может выступать в различных соединениях в роли аналога серы, замещая её. Его также обнаружили в составе некоторых ферментов.
Находясь в активном центре одного из них — он участвует в защите клеток от действия пероксида водорода и органических пероксидов. Физиологическая роль этого элемента в процессе жизнедеятельности доказывается его способностью предохранять ткани от некроза. Ещё одна из функций селена — предохранение от отравления кадмием и ртутью.
Поэтому, если обобщить: сера и кислород — жизненно необходимые, селен — физиологически активен, а роль полония и теллура не обнаружена.
Цель: изучить особен ности строения атомов халькогенов, свойства и применение кислорода.
Задачи:
- сформировать представления об особенностях строение элементов VIA группы;
- развитие умений записывать уравнения реакций, отражающих химические свойства кислорода;
- изучить способы получения кислорода, его аллотропные модификации;
1. Организационный момент.
2. Изучение нового материала.
На внешнем энергетическом уровне у халькогенов 6 электронов. До завершения внешнего эне ргетического уровня атомам не хватает 2 электрона, поэтому они присоединяют электроны и проявляют в своих соединениях степень окисления -2. Кислород в соединении с фтором — OF 2 проявляет степень окисления +2. Атомы серы, селена и теллура в своих соединениях с более электроотрицательными элементами проявляют положительные степени окисления +2, +4 и +6.
Кислород — самый распространенный элемент на Земле. Он входит в состав воды, которая покрывает поверхность земного шара, образуя его водную оболочку — гидросферу. Кислород входит в состав атмосферы, где на его долю приходится 21%. Кроме этого, он ещё входит в состав многих органических соединений.
Существует несколько способов получения кислорода. В промышленности кислород получают из жидкого воздуха.
Еще в 1774 г. Дж. Пристли, используя стеклянную двояковыпуклую линзу, направил сконцентрированный ею пучок солнечных лучей на оксид ртути (II) и получил кислород.
Одновременно с Пристли кислород получил К. Шееле путём нагревания селитры.
Кислород можно получить и при разложении воды в специальном устройстве — электролизёре. Таким образом, можно получить сразу два газа: кислород и водород.
В лаборатории для получения кислорода используют пероксид водорода (Н2О2). Эта реакция идёт в присутствии катализатора — оксида марганца IV.
Вы уже знаете, что кислород существует в виде двух аллотропных модификаций -O2 и О3. Аллотропия кислорода и озона обусловлена различным числом кислорода в молекулах веществ.
Вещество
Агрегатное состояние при обычных условиях
Цвет
Запах
Температура плавления, 0 С
Температура кипения, 0 С
Кислород
Бесцветный, в жидком состоянии — голубой
Озон
Бесцветный, в жидком состоянии — синий
Резкий, характерный запах
Кислород взаимодействует почти со всеми простыми веществами, кроме галогенов, благородных газов, золота и платины.
Кислород энергично реагирует с металлами. Например, в реакции с литием, образуется оксид лития, в реакции с медью — оксид меди (II).
Кислород реагирует с неметаллами. Так в реакции с cерой образуется оксид серы (IV), в реакции с фосфором — оксид фосфора (V).
Почти все реакции с кислородом экзотермические (то есть сопровождаются выделением теплоты). Исключение составляет реакция азота с кислородом, которая является эндотермической.
Кислород окисляет не только простые, но и сложные вещества. Например, в реакции горения метана образуется вода и углекислый газ, в результате горения сероводорода образуется сернистый газ и вода.
Эта окислительная способность кислорода лежит в основе горения всех видов топлива. Кислород в этих реакциях выступает в роли окислителя.
Кислород участвует в процессах дыхания, медленного окисления различных веществ при обычной температуре. Например, медленное окисление пищи в нашем организме является источником энергии, за счёт которой живет организм. Так гемоглобин, соединенный с кислородом, оксигемоглобин доставляет во все ткани и клетки организма кислород, который окисляет белки, жиры и углеводы, образуя при этом углекислый газ и воду и освобождая при этом энергию, необходимую для деятельности организма.
Велика роль кислорода в процессах дыхания человека и животных. У растений в процессе фотосинтеза из углекислого газа и воды образуется глюкоза и кислород. За счет этого процесса сохраняется содержание свободного кислорода.
В природе постоянно осуществляется круговорот кислорода.
Проведём эксперимент: нальём два стаканчика перекиси водорода. В первый стаканчик добавим оксида марганца (IV), у нас наблюдается бурное выделение кислорода. Оксид марганца (IV) в данном случае катализатор, он ускоряет процесс разложения перекиси водорода. Если поднести к стаканчику тлеющую лучинку, то она вспыхнет из-за скопившегося кислорода.
В другой стаканчик добавим натёртую морковь, здесь тоже происходит бурное выделение кислорода, и если поднести тлеющую лучинку, то она вспыхнет. В данном случае фермент каталаза, который содержится в моркови, тоже способствует разложению перекиси водорода.
Кислород применяется в металлургической и химической промышленности для ускорения производственных процессов. Чистый кислород применяют при газовой сварке и резке металлов. Его используют и для жизнеобеспечения на подводных и космических кораблях, при работе водолазов и пожарных.
В медицине кислород применяют в случаях временного затруднения дыхания и различных заболеваниях. Кислород применяют в космической технике, как окислитель ракетного топлива, в производстве взрывчатых смесей.
Кислорол хранят в стальных баллонах, окрашенных в голубой цвет, под высоким давлением, а в лаборатории — в специальных приборах — газометрах.
Таким образом, халькогены — это элементы VIA группы. На внешнем энергетическом уровне у них 6 электронов. Они входят в состав многих руд. Кислород первый представитель группы. В реакциях он проявляет окислительные свойства. Кислород получают реакцией разложения перекиси водорода, марганцовки, воды, а в промышленности — из воздуха. Кислород участвует в круговороте веществ и применяется в химической и металлургической промышленности.
3. Закрепление.
1. С какими веществами вы познакомились сегодня на уроке?
2. Какие физические свойства характерны для кислорода?
3. Как получают кислород в промышленности?
4. Как получают кислород в лаборатории?
5. Что такое катализаторы, для чего их применяют?
6. Как осуществляется круговорот кислорода в природе?
7. Где применяют кислород?
4. Рефлексия.
Читайте также: