Урок
Цель работы:
- Изучить химические свойства оксида кальция как типичного соединения кальция.
- Продемонстрировать, что оксид кальция проявляет свойства основного оксида.
- Установить связь между свойствами оксида кальция и положением кальция в периодической системе элементов.
Ожидаемые результаты:
После проведения работы ученики могут:
- формировать навыки работы в команде
- уметь анализировать и обобщать полученную информацию
- самостоятельно делать логические выводы
Руководство для учителя:
- Задание выполняется в парах
- Прежде чем приступить к лабораторным работам, ознакомьтесь с правилами безопасности, пройдя по ссылке:
- Чтобы загрузить рабочий лист, перейдите по ссылке:
Теоретическая часть
Кальций – щелочноземельный металл
Кальций (Ca) – элемент второй группы главной подгруппы периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева. Это типичный щелочноземельный металл, серебристо-белый металл, довольно мягкий, легко режется ножом. Кальций – один из самых распространенных элементов земной коры, входит в состав костей, раковин моллюсков и многих других природных соединений.
Химические свойства кальция:
- Взаимодействие с простыми веществами:
- Активно реагирует с кислородом воздуха, образуя оксид кальция (негашеную известь): 2Ca + O₂ → 2CaO
- Взаимодействует с водой с выделением водорода: Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂↑
- Реагирует с галогенами, образуя галогениды: Ca + Cl₂ → CaCl₂
- Взаимодействие со сложными веществами:
- Взаимодействует с кислотами: Ca + 2HCl → CaCl₂ + H₂↑
- Взаимодействует с растворами солей более активных металлов: Ca + CuSO₄ → CaSO₄ + Cu↓
Соединения кальция
Кальций образует множество соединений, многие из которых имеют большое практическое значение. Наиболее важными соединениями кальция являются:
- Оксид кальция (CaO) – белое кристаллическое вещество, называемое также негашеной известью. Получают его прокаливанием известняка CaCO₃: CaCO₃ → CaO + CO₂↑. Негашеная известь активно взаимодействует с водой, образуя гидроксид кальция (гашеную известь): CaO + H₂O → Ca(OH)₂.
- Гидроксид кальция Ca(OH)₂ – белое кристаллическое вещество, называемое также гашеной известью. Широко используется в строительстве, для приготовления известкового раствора.
- Карбонат кальция CaCO₃ – основная составная часть известняка, мрамора, мела. При нагревании разлагается на оксид кальция и углекислый газ.
- Сульфат кальция CaSO₄ – встречается в природе в виде минерала гипса. При частичной дегидратации гипса получают алебастр, который используется для изготовления строительных материалов.
- Хлорид кальция CaCl₂ – используется для осушения газов, в качестве антиобледенителя.
Практическое применение оксида кальция:
- Строительство: Используется для приготовления строительных растворов, бетона, силикатного кирпича.
- Металлургия: Применяется как флюс при плавке металлов.
- Сельское хозяйство: Используется для известкования кислых почв.
- Химическая промышленность: Применяется для производства различных химических веществ, например, гипохлорита кальция.
- Пищевая промышленность: Используется в качестве пищевой добавки (E529).
Важные свойства оксида кальция:
- Сильное основание.
- Гигроскопичен (поглощает влагу из воздуха).
- При взаимодействии с водой выделяет большое количество тепла.
- Реагирует с кислотами, образуя соли.
Практическая часть
Опыт №1: Взаимодействие оксида кальция с водой
Шаг 1. Поместите в ступку или стакан 2-3 ложки оксида кальция.
Шаг 2. Добавьте небольшое количество воды. Наблюдайте за реакцией.
Шаг 3. Проверьте рН полученного раствора индикаторной бумагой. Запишите наблюдения на Рабочем листе и сделайте выводы.
Опыт №2: Взаимодействие оксида кальция с уксусной кислотой
Шаг 4. Повторите Шаг 1.
Шаг 5. Аккуратно добавьте раствор уксусной кислоты. Наблюдайте за реакцией.
Шаг 6. Проверьте рН полученного раствора индикаторной бумагой. Запишите наблюдения на Рабочем листе и сделайте выводы.
Меры предосторожности:
- При проведении экспериментов с кислотами необходимо соблюдать правила техники безопасности: работать в защитных очках, использовать небольшое количество кислоты, проводить эксперименты под наблюдением учителя.
- Гашеную известь следует хранить в герметичной таре и избегать контакта с кожей и глазами.
Заключение
В ходе эксперимента ученики изучили характерные химические свойства оксида кальция. Они наблюдали реакции оксида кальция с водой и кислотой. Ученики научились проводить простые химические эксперименты, соблюдая правила техники безопасности, и делать выводы на основе полученных результатов.