Для демонстрации способности щелочного металла активно реагировать с водой при нормальных условиях

Какие металлы реагируют с водой?

Прежде всего следует запомнить, что металлы делят в целом на три группы:

1) Активные металлы: к таким металлам относятся все щелочные металлы, щелочноземельные металлы, а также магний и алюминий.

2) Металлы средней активности: к таковым относят металлы, расположенные между алюминием и водородом в ряду активности.

3) Малоактивные металлы: металлы, расположенные в ряду активности правее водорода.

В первую очередь нужно запомнить, что малоактивные металлы (т.е. те, что расположены после водорода) с водой не реагируют ни при каких условиях.

Щелочные и щелочноземельные металлы реагируют с водой при любых условиях (даже при обычной температуре и на холоде), при этом реакция сопровождается выделением водорода и образованием гидроксида металла. Например:

Магний из-за того, что покрыт защитной оксидной пленкой, реагирует с водой только при кипячении. При нагревании в воде оксидная пленка, состоящая из MgO, разрушается и находящийся под ней магний начинает реагировать с водой. При этом реакция также сопровождается выделением водорода и образованием гидроксида металла, который, однако, в случае магния нерастворим:

Алюминий так же, как и магний, покрыт защитной оксидной пленкой, однако в этом случае кипячением ее разрушить нельзя. Для ее снятия требуются либо механическая чистка (каким-либо абразивом), либо ее химическое разрушение щелочью, растворами солей ртути или солей аммония:

Металлы средней активности реагируют с водой лишь тогда, когда она находится в состоянии перегретого водяного пара. Сам металл при этом должен быть нагрет до температуры красного каления (около 600-800 о С). В отличие от активных металлов, металлы средней активности при реакции с водой вместо гидроксидов образуют оксиды металлов. Продуктом восстановления и в этом случае является водород:

Fe + H2O = FeO + H2 (в зависимости от степени нагрева)

Источник

Проблемное обучение на уроках химии.Щелочные металлы
материал для подготовки к егэ (гиа) по химии (11 класс) на тему

Рекомендуется использовать на уроке изучения нового материала

Скачать:

Вложение Размер
Щелочные металлы.Проблемный эксперимент 46 КБ

Предварительный просмотр:

ПРИ ИЗУЧЕНИИ СВОЙСТВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ

МОУ гимназии № 14

Ученики довольно часто допускают ошибки при написании уравнений реакций взаимодействия щелочных металлов с растворами солей. Основываясь на электрохимическом ряде металлов, они считают, что каждый металл, расположенный в этом ряду впереди, должен вытеснять все последующие из растворов солей. При этом учащиеся не учитывают, что некоторые металлы очень активны, и реагируют с водой, находящейся в растворе, образуют совсем другие продукты реакции. Неверный перенос знаний в этом случае, вероятно можно объяснить тем, что ученики на уроках наблюдают только опыты по вытеснению малоактивных металлов металлами средней активности, например, вытеснение меди из растворов ее солей железом, цинком и т.п. Взаимодействие активных металлов с растворами солей обычно не проводится и отсутствие экспериментальных даны по этому вопросу приводит к ошибкам, которые в методике обучения получили названия ошибок совмещения, заключающихся в том, что учащиеся свойства одних веществ распространяют на другие.

С целью формирования правильных представлений учащихся об отношении щелочных металлов к растворам различных солей я предлагаю проводить демонстрационные опыты с литием. Демонстрации с литием вполне безопасны при строгом выполнении обычных мер предосторожности при работе с щелочными металлами. Литий реагирует с растворами солей достаточно энергично, но без воспламенения выделяющегося водорода.

Демонстрационные опыты взаимодействия лития с растворами некоторых солей позволяют учителю в яркой и наглядной форме показать преимущественное направление подобных реакций и выявить роль воды, находящейся в растворах. Некоторые опыты могут быть использованы для создания на уроках проблемных ситуаций.

В 9 классе на уроке по изучению свойств щелочных металлов учащимся можно предложить вопрос: каким образом будет происходить реакция между литием и раствором сульфата меди (ІІ)? Данный вопрос учителя и последующая деятельность учеников по составлению управления реакции является подготовкой к созданию проблемной ситуации. Зная, что литий занимает в электрохимическом ряду напряжений металлов первое место, учащиеся, как правило, составляют следующее ошибочное уравнение реакции: 2Li + CuSO 4 = Cu + Li 2 SO 4

Чтобы экспериментально установить направление данной реакции, проводим проблемный демонстрационный опыт.

Выполнение опыта: Помещаем в демонстрационный штатив большую пробирку, заполненную наполовину 1 м раствором сульфата меди (ІІ), и затем в этот раствор добавляем литий величиной с небольшую горошину. На поверхности раствора соли меди протекает энергичная реакция, сопровождающаяся выделением газа. Учитель поджигает газ и по характерному хлопку учащиеся убеждаются в том, что один из продуктов данной реакции – водород. Одновременно, если не проводить перемешивание раствора, то в верхней части пробирки образуется интенсивный черный осадок, постепенно распространяющийся по всему объекту раствора. После окончания реакции учитель делает на доске следующую запись:

Li + CuSO 4 →H 2 ↑ + осадок черного цвета

Далее учащимся предлагается объяснить результаты опыта и определить, какое именно вещество выпало в осадок. Поскольку ученикам известно только одно соединение меди с черной окраской, то некоторые из них выдвигают предположение об образовании оксида меди (ІІ). На доске целесообразно сделать еще одну запись наблюдаемого опыта:

Li + CuSO 4 →H 2 ↑ + CuO

Такая запись является для учащихся неожиданной, вызывает недоумение и приводит к созданию проблемной ситуации, которая может быть охарактеризована как конфликтная. При этой ситуации новые факты и опыты вступают в противоречие с известными, казалось бы, установленными и сложившимися представлениями.

Чтобы помочь учащимся выдвинуть правильную гипотезу и разобраться в результатах проведенного опыта, предлагаем им понаблюдать ряд дополнительных демонстраций и взаимодействия лития с растворами других солей. На данном этапе проблемной беседы эти опыты будут вспомогательными и позволят учащимся экспериментально установить преимущественное направление подобных реакций.

Выполнение опытов: В тот же штатив помещаем пробирки с 1 м растворами следующих хлоридов: кальция, магния, алюминия, железа и никеля. В каждую пробирку добавляем литий, а учащимся (экспериментально установить) предлагаем наблюдать и анализировать происхождение явления.

Во всех случаях происходит образование водорода и выпадают осадки гидроксидов соответствующих металлов. Данные опыты очень эффективны и наглядны, убеждают учащихся в том, что при действии активного щелочного металла на растворы взятых солей не происходит вытеснение менее активного металла, как они предполагали раньше, а образуются нерастворимые гидроксиды.

Объясняя опыты, ученики воспринимают о том, что щелочные металлы активно взаимодействуют с водой, образуя щелочи и водород. Эти реакции экзотермичны и сопровождаются выделением большого количества теплоты. На доске записывают уравнение реакции:

2 Li + 2H 2 O = 2LiOH + H 2 ↑+ Q

Затем выясняют, что щелочь реагирует с раствором соли и получается нерастворимое в воде основание. Так, в случае соли магния реакция может быть выражена следующим уравнением:

2 LiOH + MgCL 2 = Mg(OH) 2 + 2LiCL

И в заключении ученики под руководством учителя составляют суммарное уравнение реакции:

2Li + 2H 2 O + MgCL 2 = Mg(OH) 2 ↓ + H 2 + 2LiCL

Аналогичным образом объясняют и другие опыты между литием и растворами взятых солей. Полученные экспериментальные данные и их объяснения позволяют теперь вновь обратиться к решению проблемной ситуации, возникшей при выполнении первой демонстрации, когда при действии лития на раствор соли меди выпадает осадок черного цвета, по предположению учащихся – оксид меди (ІІ). Теперь, когда ученики установили, что при взаимодействии щелочных металлов с раствором соли реакция идет преимущественно в направлении образования нерастворимого основания, от них требуется решение не всей проблемы, а только ее части. Такое расчленение проблемы на отдельные, более простые в познавательном отношении части помогает ученикам лучше их осознать и найти правильный пути к решению.

Учитель предлагает учащимся следующий вопрос: почему при проведении первого эксперимента образуется не голубой осадок гидроксида, а черный – оксид меди (ІІ). Ученики должны теперь актуализировать знания о свойствах гидроксидов, в частности гидроксида меди (ІІ) и выдвинуть следующую гипотезу: очевидно, гидроксид меди (ІІ), который первоначально образуется при взаимодействии лития с раствором соли меди, в ходе опыта сразу же разлагается за счет теплоты, выделяющейся при реакции взаимодействия лития с водой. Для аргументации данной гипотезы требуется дополнительная информация о температуре разложения гидроксида меди. Учитель сообщает, что гидроксид меди (ІІ) разлагается при температуре 50 гр. С. Естественно, что у учащихся сразу же возникает вопрос о температуре, которая достигается при проведении первого опыта. Здесь учителю можно повторить демонстрацию взаимодействия лития с раствором соли меди и измерить в конце опыта температуру раствора в верхней части пробирки. Выясняется, что температура раствора при проведении опыта в данных условиях достигает примерно 70 гр. С, что вполне достаточно для разложения образующегося гидроксида меди. Эти данные при недостатке времени можно просто сообщить учащимся, не повторяя опыта.

Итак, установив все особенности опыта, проверив гипотезу и свои аргументы, ученики смогут вполне дать обоснованный ответ необычной демонстрации и составить уравнения всех протекающих реакций:

2Li + 2H 2 O =2LiOH + H 2 ↑ + Q

2LiOH + CuSO 4 = Cu(OH) 2 ↓ + Li 2 SO 4

Cu(OH) 2 = CuO↓ + H 2 O

Для проверки найденного решения проблемы в заключении можно провести еще один демонстрационный опыт: получить реакцией обмена Сu(ОН) 2 и затем добавить в пробирку литий. Через некоторое время Сu(ОН) 2 превращается в черный осадок СuО.

Описанные демонстрации помогают учащимся убедиться в том, что щелочные металлы не вытесняют другие, менее активные металлы из растворов солей, а процесс протекает сложнее. Важная роль в этом процессе принадлежит реакции взаимодействия металла с водой.

Демонстрации исследовательского характера дают возможность ученикам активно оперировать знаниями, прогнозировать преимущественное направление некоторых химических реакций, а в методическом отношении они полезны для предотвращения некоторых распространенных ошибок в знаниях учеников.

Источник

Тесты по химии на тему «Щелочные металлы и их соединения»(9 класс)

Тесты по химии для 9 класса

Тема «Щелочные металлы и их соединения».

Часть А (задание с выбором ответа)

А1. Элементы основной подгруппы 1 группы имеют названия

А 2. Укажите верное суждение: А) Щелочные металлы – это серебристо-белые мягкие вещества; Б) Щелочные металлы — это легкие и легкоплавкие металлы .

Верны оба суждения

Оба суждения неверны.

А 3.Самый активный щелочной металл

А4. Наиболее легкоплавкий металл

А5. Металл, образующий оксид при взаимодействии с кислородом .

А 6. Определите вещество Х в схеме получения оксида натрия:

А7.Раствор гидроксида натрия окрашивает метиоранж в следующий цвет

Часть В (задание с кратким ответом )

В1 Расположите щелочные металлы в порядке усиления восстановительной способности :1) Rb 2) Cs 3) Li 4) K 5) Na / Ответ дайте в виде последовательности цифр.

В2. Установите соответствие между щелочным металлом и соединением, полученным при взаимодействии этого металла с кислородом. Ответ дайте в виде последовательности цифр, соответствующих буквам по алфавиту.

ЩЕЛОЧНОЙ МЕТАЛЛ СОЕДИНЕНИЕ С КИСЛОРОДОМ

Б3. Расположите щелочные металлы в порядке уменьшения скорости взаимодействия с водой 1)К, 2) Na 3)С s 4) Rb 5) Li .

Ответ дайте в виде последовательности цифр

В4. Установите соответствие между формулой соединения и его названием. Ответ дайте в виде последовательности цифр, соответствующих буквам по алфавиту.

ФОРМУЛА СОЕДИНЕНИЯ НАЗВАНИЕ СОЕДИНЕНИЯ:

А ) NaOH 1. Поташ

Б ) Na 2 CO 3 *10 H 2 O 2. Поваренная соль

Г) K 2 CO 3 4. Кристаллическая сода

Д) NaCL 5. Едкое кали

В5. Установите соответствие между свойствами ионов металла и формулой этого соединения. Ответ дайте в виде последовательности цифр, соответствующим буквам по алфавите.

СВОЙСТВА ИОНА ФОРМУЛА ИОНА

А) главный внеклеточный ион, 1) Na+

содержится в крови и лимфе

Б) Основной внутриклеточный ион 2) К+

В) Окрашивает пламя в желтый цвет

Г)Поддерживает работу сердечной мышцы

Д) окрашивает пламя в розово-фиолетовый цвет

Тесты по химии для 9 класса

Тема «Щелочные металлы и их соединения».

Часть А (задание с выбором ответа )

А1. Элементы основной подгруппы 1 группы имеют названия

А 2. Укажите верное суждение: А) Щелочные металлы с характерным блеском на свежесрезанной поверхности; Б) Щелочные металлы – активно взаимодействуют со всеми неметаллами.

Верны оба суждения

Оба суждения неверны.

А 3.Самый активный щелочной металл

А4. Обладает наибольшей плотностью

А5. Металл, образующий пероксид при взаимодействии с кислородом .

А 6. Определите вещество Х в схеме получения пероксида натрия:

А7. Раствор гидроксида натрия окрашивает фенолфталеиновый в следующий цвет

Часть В (задание с кратким ответом )

В1 Расположите щелочные металлы в порядке ослабления металлических свойств : 1) Rb 2) Cs 3) Li 4) K 5) Na . Ответ дайте в виде последовательности цифр.

В2. Установите соответствие между щелочным металлом и соединением, полученным при взаимодействии этого металла с кислородом. Ответ дайте в виде последовательности цифр, соответствующих буквам по алфавиту.

ЩЕЛОЧНОЙ МЕТАЛЛ СОЕДИНЕНИЕ С КИСЛОРОДОМ

Б3. Расположите щелочные металлы в порядке увеличения скорости взаимодействия с водой 1)К, 2) Na 3)С s 4) Rb 5) Li .

Ответ дайте в виде последовательности цифр

В4. Установите соответствие между формулой соединения и его названием. Ответ дайте в виде последовательности цифр, соответствующих буквам по алфавиту.

ФОРМУЛА СОЕДИНЕНИЯ НАЗВАНИЕ СОЕДИНЕНИЯ:

А) NaOH 1.Глауберовая соль

Б) Na 2 CO 3 *10 H 2 O 2. Поваренная соль

Г) K 2 SO 4* 10 H 2 O 4. Кристаллическая сода

Д) NaCI 5. Едкое кали

В5 Установите соответствие между формулой соли и ее применением. Ответ дайте в виде последовательности цифр, соответствующим буквам по алфавиту

ФОРМУЛА СОЕДИНЕНИЯ ПРИМЕНЕНИЕ

А) K 2 CO 3 1)для производства мыла и волокон

Б) NaOH 2)для приготовления тугоплавкого стекла

В) Na 2 CO 3 *10 H 2 O 3)для производства стекла, бумаги, мыла

Г) NaCL 4)слабительное средство

Д) K 2 SO 4* 10 H 2 O 5)приправа к пище

Ответы к тестам «Щелочные металлы и их соединения».9 класс

Вариант 1. Вариант 2

В1- 3, 5, 4, 1, 2 В1.-2,1,4,5,3

В2. А-2, Б-2, В-1, Г-2 В2.-А-2, Б-2, В-1,Г-2

В3. – 4, 3, 1, 2, 5 В3.- 5, 2, 1, 4, 3

В4. –А-3, Б-4, В-5, Г-1, Д-2 В4.-А-1,Б-4, В-5, Г-1, Д-2

В5.В-5 А-2, Б-1, В-3, Г-5, Д -4 (вариант -2)

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

  • Сейчас обучается 1056 человек из 82 регионов

Курс профессиональной переподготовки

Методическая работа в онлайн-образовании

  • Сейчас обучается 64 человека из 27 регионов

Курс повышения квалификации

Современные педтехнологии в деятельности учителя

  • Курс добавлен 23.09.2021
  • Сейчас обучается 91 человек из 42 регионов

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Номер материала: ДБ-168437

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Утверждены сроки заключительного этапа ВОШ

Время чтения: 1 минута

В России планируют создавать пространства для подростков

Время чтения: 2 минуты

Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст

Время чтения: 1 минута

Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате

Время чтения: 1 минута

В Якутии проведут первую в РФ федеральную олимпиаду по родным языкам

Время чтения: 1 минута

Педагогам Северной Осетии в 2022 году будут выплачивать надбавки за стаж

Время чтения: 2 минуты

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник

Читайте также:  Чем заправляют кислородный баллон для резки металла
Поделиться с друзьями
Металл
Adblock
detector