Ca (OH)2 + CO2 > CaCO3 v + H2O

Известковое молоко - взвесь (суспензия), похожая на молоко. Она образуется при смешивании избытка гашеной извести с водой. Применяют известковое молоко для получения хлорной извести, при производстве сахара, для приготовления смесей, необходимых в борьбе с болезнями растений, для побелки стволов деревьев.

Известковая вода - прозрачный раствор гидроксида кальция, получаемый при фильтровании известкового молока. Используют ее в лаборатории для обнаружения оксида углерода (IV):

Ca(OH)2 + CO2 > CaCO3 v + H2O

При длительном пропускании оксида углерода (IV) раствор становится прозрачным:

CaCO3 + CO2 + H2O > Ca(HCO3)2

Если полученный прозрачный раствор гидрокарбонатного кальция нагревают, то снова происходит помутнение:

Ca(HCO3)2 > CaCO3 v + H2O + CO2 ^

Подобные процессы протекают также и в природе. Если вода содержит растворенный оксид углерода (IV) и действует на известняк, то некоторая часть карбоната кальция превращается в растворимый гидрокарбонат кальция. На поверхности раствор согревается, и из него вновь выпадает карбонат кальция.

* Большое практическое значение имеет хлорная известь. Она получается при реакции гашеной извести с хлором:

0 +1 -1

2 Ca(OH)2 + 2 Cl2 > Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2O

Действующей составной частью хлорной извести является гипохлорит кальция. Гипохлориты подвергаются гидролизу. При этом выделяется хлорноватистая кислота. Хлорноватистую кислоту из ее соли может вытеснить даже угольная кислота:

Ca(ClO)2 + CO2 + H2O > CaCO3 v+ 2 HClO

2 HClO > 2 HCl + O2 ^

Это свойство хлорной извести широко используют для отбеливания, дезинфекции и дегазации.

8. Гипс. Различают следующие виды гипса: природный - CaSO4 • 2H2O, жженый - (CaSO4)2 • H2O, безводный - CaSO4.

Жженый (полуводный) гипс, или алебастр, (CaSO4)2 • H2O получают при нагревании природного гипса до 150-180 0С:

2 [CaSO4 • 2H2O] > (CaSO4)2 • H2O + 3H2O ^

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.

Жесткость воды и способы ее устранения.

Всем известно, что в дождевой воде мыло хорошо пенится (мягкая вода), а в ключевой - обычно плохо (жесткая вода). Анализ жесткой воды показывает, что в ней содержатся значительные количества растворимых солей кальция и магния. Эти соли образуют с мылом нерастворимые соединения. Такая вода непригодна для охлаждения двигателей внутреннего сгорания и питания паровых котлов, так как при нагревании жесткой воды на стенках охладительных систем образуется накипь. Накипь плохо проводит теплоту; поэтому возможен перегрев моторов, паровых котлов, кроме того, ускоряется их изнашивание.

Какие бывают виды жесткости?

Карбонатная, или временная, жесткость обусловлена присутствием гидрокарбонатов кальция и магния. Ее можно устранить следующими способами:

1) кипячением:

Ca(HCO3)2 > CaCO3 v + H2O + CO2 ^

Mg(HCO3)2 > MgCO3 v + H2O + CO2 ^

2) действием известкового молока или соды:

Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 > 2CaCO3 v + 2H2O

Ca(HCO3)2 + Na2CO3 > CaCO3 v + 2NaHCO3

Ca2+ + 2 HCO3 - + 2 Na+ + CO32- > CaCO3 v + 2 Na+ + 2HCO3-

Ca2+ + CO32- > CaCO3 v

Некарбонатная, или постоянная, жесткость обусловлена присутствием сульфатов и хлоридов кальция и магния.

Ее устраняют действием соды:

CaSO4 + Na2CO3 > CaCO3 v + Na2SO4

MgSO4 + Na2CO3 > MgCO3 v + Na2SO4

Mg2+ + SO42- + 2Na+ + CO32- > MgCO3 v + 2Na+ + SO42-

Mg2+ + CO32- > MgCO3 v

Карбонатная и некарбонатная жесткости в сумме составляют общую жесткость воды.

IV. Закрепление знаний (5 мин.)

1. На основе периодической системы и теории строения атомов поясните, какие свойства магния и кальция являются общими. Составьте уравнения соответствующих реакций.

2. Какие минералы содержат кальций и как их используют?

3. Расскажите, как отличить один природный минерал от другого.

V. Домашнее задание (3 мин.)

Ответьте на вопросы и выполните упражнения 1-15, § 48,49, решите упражнения 1-4, стр. 132-133 [14].

Именно таким образом выглядит план урока в школе по теме «Кальций и его соединения».

Исходя из вышеизложенного, очевидна необходимость наполнения школьного курса химии экологическим содержанием. Результаты проделанной работы будут изложены в третьей главе.

3. Использование экологических знаний при изучении темы «Кальций и его соединения

Бесспорно, что сегодня образованному человеку не обойтись без экологических знаний. В общеобразовательных учреждениях проблема решается введением дисциплины «Экология». В случае, когда это невозможно, вопрос решается через экологизацию школьных дисциплин. На уроках химии учитель поднимает многие экологические проблемы, обсуждает вместе с учащимися возможные пути их решения.

Вашему вниманию представляется урок на тему: «Кальций и его соедирнения», наполненный экологическим содержанием, позволяющий оценить важную роль перспективы развития экологического воспитания школьников, выявить взаимосвязь между изучаемым объектом и окружающей средой, а также определить роль уроков химии при формировании экологической самосознания школьников, их способности применять знания и навыки для достижения основной цели экологии - охраны окружающей природной среды.

3.1 Урок по теме «Кальций и его соединения» в 9-ом классе с. Карасу, позволяющий развить экологическое сознание школьников

Цель урока: познакомить учащихся с основными способами получения кальция и его соединений, возможностями применения соединений кальция, показать необходимость контроля содержания ионов кальция и магния в питьевых и сточных водах и обозначить значимость кальция как биогенного элемента.

Задачи обучения: сформировать понятие кальций, соединения кальция, расширить представление о способах применения различных минералов, содержащих кальций, в промышленности. Развить экологическое сознание и воспитание школьников, дать возможность ученику понять необходимость изучения экологических проблем для дальнейшего предотвращения загрязнения окружающей природной среды.

Задачи развития: продолжить развитие у учащихся основных приемов мышления (умения анализировать, сравнивать и т.д.), совершенствовать умение учащихся самостоятельно работать с дополнительной информацией. Развить экологическое сознание школьников, заложить в основу воспитания представления о взаимосвязи состава, строения, свойств и биологической функции веществ, их двойственной роли в живой природе.

Задачи воспитания: продолжить экологическое воспитание школьников.

Ход урока

II. Организационный момент (1-2 мин.)

- посадка детей;

- проверка принадлежностей;

- отметка отсутствующих и т.д.

II. Опрос домашнего задания (10 мин.)

4. Какие щелочные металлы Вы можете назвать?

5. Какое положение они занимают в периодической системе элементов Д.И. Менделеева?

6. Как получают натрий и калий?

7. Щелочные металлы являются сильными восстановителями или окислителями?

8. Какое место занимает кальций и магний в периодической системе элементов Д.И. Менделеева?

9. Где в промышленности применяют гидроксиды натрия и калия?

10. Какую степень окисления проявляет кальций и магний в соединениях?

III. Изучение нового материала (20 мин.)

1. Характеристика магния и кальция. Соединения кальция.

Таблица 1. Схема строения атомов магния и кальция

Положение магния и кальция в периодической системе и строение их атомов. Магний и кальций в периодической системе находятся в главной подгруппе группы. Схемы строения их атомов представлены в таблице. Как видно из схемы, последние два электрона у атомов магния и кальция расположены на наружном энергетическом уровне. Этим и объясняется, что магний и кальций во всех соединениях проявляют степень окисления +2.

2. Нахождение в природе.

По распространенности в земной коре кальций занимает пятое место - его содержание составляет 3,38% по массе. Кальций встречается только в виде соединений, чаще всего солей кислородсодержащих кислот. Известно около 400 минералов, содержащих данный элемент. Наиболее распространенны различные силикаты и алюмосиликаты, в частности анортит Ca3[Al2Si2O8], диопсид CaMg[SiO6], волластонид Ca[Si3O9], также промышленное значение имеют кальцит (известняк, мрамор, мел) CaCO3, доломит CaMg(CO3)2 фосфорит Ca5(PO4)3(OH, CO3), апатиты Ca5(PO4)3(F, Cl), гипс CaSO4 • 2 H2O, флюорит CaF2 и др. Значительное количество кальция находится в природных водах вследствие существования глобального карбонатного равновесия между практически нерастворимым карбонатом кальция, хорошо растворимым гидрокарбонатом кальция и находящимся в воде и воздухе диоксиде углерода. Заметное количество кальция содержится в организме человека и животных, в частности, гидроксилапатит - в костной ткани позвоночных, карбонат кальция - в раковинах моллюсков, яичной скорлупе.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6