Конспект урока по Химии «КАЛЬЦИЙ И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ» 7 класс

Тема: «КАЛЬЦИЙ И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ»

Цели:

• Образовательная: изучение соединений кальция, их значения и применения;

• развивающая: развитие познавательной активности;

• воспитательная: расширение кругозора учащихся.

Ход урока

Мы много говорим о значении той или иной науки в жизни, но иногда затрудняемся ответить на вопрос: где могут пригодиться в жизни знания по данной теме. Сегодня мы попытаемся решить эту проблему.

Кальций – химический элемент.

Это элемент 4 периода, 2 группы, главной подгруппы. На внешнем энергетическом уровне у него 2 спаренных «эс» электрона, валентность 2, степень окисления +2, относительная атомная масса 40 атомных единиц массы.

Содержание в земной коре 3.6%. Название элемента происходит от латинского слова «калькс», которым обозначали не только известняк, мел, мрамор, где кальций есть, но и многие другие легкообрабатываемые минералы, где кальция могло и не быть.

Кальций был открыт в 1808 г.Получил кальций методом электролиза учёный Г.Дэви.

Кальций – простое вещество.

Са – щелочноземельный металл, активно взаимодействует с водой, образуя щёлочь(опыт: вода, фенолфталеиновый, кальций).

Нахождение кальция в природе, в живых организмах и его значение.

Природный кальций – смесь стабильных изотопов. Наиболее распространен кальций – 40 (96.97%).

Основные природные соединения – известняк, мрамор, гипс, в гидросфере его содержится 0,4%. Минералы кальция: кальцит, исландский шпат и аргонит СаСО₃ , ангидрид Са SO₄, гипс, флюорид (плавиковый шпат) – широко распространены. Круговороту способствует выветривание известковых отложений. В живых организмах кальций также играет большую роль. Так, у человека он участвует в процессе свертывания крови, образовании кровяного сгустка – тромба. Имеет много других значений. В организме человека массой 70 кг масса кальция составляет 1 кг 700г. Входит в состав зубов, костей, тканей и органов.

Кальций входит в состав зубов. Зуб состоит из 3-х частей: коронки, шейки, корня. Зуб покрыт эмалью. Зубы под воздействием вредных условий могут портиться, возникает кариес, зубной камень, воспаление. Чтобы избежать этого, необходимо соблюдать меры гигиены: чистка, полоскание. Раньше зубы чистили зубными порошками, содержащими из абразивного материала мела. Но природный мел состоит из раковин моллюсков, поэтому вызывает царапины на эмали. Сейчас применяют зубные пасты. Их состав: абразивные, связывающие, пенообразующие вещества, загустители.

Кальция много не только в неживой природе: он входит в состав тканей организма, поэтому необходимо постоянно пополнять его запас. Кальция много в молоке, твороге и других молочных продуктах. Суточная потребность в кальции у человека – 800мкг/сутки или 0,5 литра молока или 100 г. сыра. Детям необходимо 1,5 – 2 г/сутки. При недостатке кальция кости становятся хрупкими, ломкими, может возникнуть заболевание – рахит.

Продукт (100г.) Содержание кальция (мг.)
— кунжут 1000 — сыр 1000 — творог 150 — молоко (кефир) 120 — сметана 100 — фасоль 150 
— петрушка 130 — миндаль 254 — фундук 170

Кальций.
Взметнулись ввысь ажурные громады 
Кирпичной кладки стройные ряды, 
Вот в облицовке поражает мрамор
Оттенков нежностью своих
Расцвеченный моллюска панцирь,
Коралл, ракушки завиток –
Все это многоликий кальций,
Ему в строительстве почет.
Животным он каркас надежный
В соединениях дает.
И поражает облицовкой
Он нас на станциях метро.
И если кальций ниже нормы
Окажется у нас в крови
Кровотечением опасным
Даже царапина грозит.
В земной коре его немало,
В достатке гипс и известняк.
Слагают горы мел и мрамор,
В морской воде он и в костях.

Кальций является компонентом многих парфюмерных изделий (кремов, пудр, паст). Но сегодня мне хочется сказать о средствах ухода за волосами. Соединения кальция придают воде жесткость. Они не только оседают на стенках трубопроводов, образуя накипь, но и мешают воспользоваться мылом для стирки и мытья. Мыло в такой воде плохо пенится, образуются хлопья. Расход мыла при стирке повышается на 25-30%. Мало растворимые соли кальция и магния оседают на ткани, делая ее грубой, с плохой воздухо- и влагопроницаемостью. Она быстрее изнашивается, рвется. А при мытье головы делают волосы липкими и ломкими. Поэтому для стирки в жесткой воде лучше применять синтетические моющие средства, а для мытья гели и шампуни.

Жесткость воды и способы ее устранения

Соединения кальция.

СаО – оксид кальция или негашеная извасть, получают его разложением известняка: СаСО₃=СаО + СО₂ – это оксид щелочноземельного металла, поэтому он активно взаимодействует с водой: СаО + Н₂О = Са(ОН)₂

Са(ОН)₂ – гидроксид кальция или гашеная известь, поэтому реакция СаО + Н₂О = Са(ОН)₂ называется гашением извести. Если раствор профильтровать, получается известковая вода – это раствор щелочи, поэтому он изменяет окраску фенолфталеина в малиновый цвет.

Широко в строительстве применяется гашеная известь. Ее смесь с песком и водой — хороший связывающий материал. Под действием углекислого газа смесь отвердевает Са(ОН)₂+ CO₂ = СаСОз +Н₂О.

Одновременно часть песка и смеси превращается в силикат Ca(OH)₂+SiO₂ = CaSiO₃+H₂O.

Уравнения Са (ОН)₂ + СО₂ = СаСО₂ +Н₂О и СаСО₃ +Н₂О + СО₂ = Са(НСО₃)₂ играют большую роль в природе и в формировании облика нашей планеты. Углекислый газ в образе ваятеля и зодчего создает подземные дворцы в толщах карбонатных пород. Он способен под землей перемещать сотни и тысячи тонн известняка. По трещинам в горных породах вода, содержащая растворенный в ней углекислый газ, попадает в толщу известняка, образуя полости — кастровые пещеры. Гидрокарбонат кальция существует только в растворе. Грунтовые воды перемещаются в земной коре, испаряя в подходящих условиях воду: Са(НСОз)₂ = СаСОз + Н₂О + СО₂ , так образуются сталактиты и сталагмиты, схема образования которых предложена известным геохимиком А.Е. Ферсманом. Очень много кастровых пещер в Крыму. Их изучением занимается наука спелеология.

Применяется в строительстве карбонат кальция СаСОз — это мел, известняк, мрамор. Все вы видели наш железнодорожный вокзал: он отделан белым мрамором, привезенным из-за границы.

опыт: дуть через трубку в раствор известковой воды, она мутнеет.

Са(ОН)₂ + СО₂ = СаСО₃ + Н₂О

Приливает к образовавшемуся осадку уксусную кислоту, наблюдается вскипание, т.к. выделяется углекислый газ.

СаСО₃ +2СН₃СООН = Са(СН₃СОО)₂ +Н₂О +СО₂

СКАЗКА О БРАТЬЯХ КАРБОНАТАХ.

На земле живут три брата
Из семейства Карбонатов.
Старший брат — красавец МРАМОР,
Славен именем Карары,
Превосходный зодчий. Он
Строил Рим и Парфенон.
Всем известен ИЗВЕСТНЯК,
Потому и назван так.
Знаменит своим трудом,
Возводя за домом дом.
И способен, и умел
Младший мягкий братец МЕЛ.
Как рисует, посмотри,
Этот СаСО₃!
Любят братья порезвиться,
В жаркой печке прокалиться,
СаО да СО₂ образуются тогда.
Это углекислый газ,
Каждый с ним знаком из вас,
Выдыхаем мы его.
Ну, а это СаО —
Жарко обожжённая ИЗВЕСТЬ НЕГАШЁНАЯ. 
Добавляем к ней воды,
Тщательно мешая,
Чтобы не было беды,
Руки защищаем,
Круто замешённая ИЗВЕСТЬ, но ГАШЁНАЯ!
Известковым молоком
Стены белятся легко.
Светлый дом повеселел,
Превратив извёстку в мел. 
Фокус-покус для народа:
Стоит лишь подуть сквозь воду, 
Как она легко-легко
Превратилась в молоко!
А теперь довольно ловко
Получаю газировку:
Молоко плюс уксус. Ай!
Льётся пена через край!
Всё в заботах, всё в работе
От зари и до зари – 
Эти братья Карбонаты,
Эти СаСО₃!

Повторение: CaO – оксид кальция, негашеная известь;
Ca(OH)₂ – гидроксид кальция (гашеная известь, известковая вода, известковое молоко в зависимости от концентрации раствора).
Общее – одна и та же химическая формула Са(ОН)₂. Отличие: известковая вода – прозрачный насыщенный раствор Са(ОН)₂, а известковое молоко – это белая взвесь Са(ОН)₂ в воде.
CaCl₂ — хлорид кальция, хлористый кальций;
CaCO₃ – карбонат кальция, мел, мрамор ракушечник, известняк.
Л/Р: коллекции. Далее демонстрируем коллекцию имеющихся в школьной лаборатории минералов: известняк, мел, мрамор, ракушечник.
CaS0₄ ∙ 2H₂ — кристаллогидрат сульфата кальция, гипс;
CaCO₃ — кальцит, карбонат кальция входит в состав многих минералов, которые покрывают на земле 30 млн км².

Самый важный из этих минералов – известняк. Ракушечники, известняки органического происхождения. Он идет на производство цемента, карбида кальция, соды, всех видов извести, в металлургии. Известняк – это основа строительной индустрии, из него делают многие строительные материалы.

Мел это не только зубной порошок и школьный мел. Это и ценная добавка при производстве бумаги (мелованная – высшего качества) и резины; в строительстве и ремонте зданий – в качестве побелки.

Мрамор – плотная кристаллическая порода. Есть цветной – белый, но чаще всего различные примеси окрашивают его в различные цвета. Чистый белый мрамор встречается редко и в основном идет на работу скульпторам (статуи Микеланджело, Родена.  В строительстве цветной мрамор используют как облицовочный материал (Московское метро) или даже в качестве основного строительного материала дворцов (Тадж-Махал).

В мире интересного «МАВЗОЛЕЙ “Тадж-Махал”»

Шах – Джахан из династии Великих Моголов держал в страхе и повиновении едва ли не всю Азию. В 1629 году умерла Мумзат-Махал, любимая жена Шах-Джахана в 39 лет во время родов в походе (это был их 14 ребенок, причем все были мальчики). Она была необыкновенно красива, светла, умна, император во всем ее слушался. Перед смертью она просила мужа построить гробницу, заботится о детях, не жениться. Опечаленный царь посланцев своих отправил во все большие города, столицы соседних государств – в Бухару, Самарканд, Багдад, Дамаск, чтобы разыскать и пригласить лучших мастеров – в память о жене царь решил возвести лучшее в мире здание. Одновременно гонцы отправили в Агру (Индия) планы всех лучших сооружений Азии и лучшие строительные материалы. Везли даже из России и Урала малахит. Главные каменщики приехали из Дели и Кандагара; архитекторы – из Стамбула, Самарканда; декораторы – из Бухары; садоводы – из Бенгалии; художники – из Дамаска и Багдада, а руководил всем известный мастер Устад-Иса.

Совместными усилиями за 25 лет было построено меломраморное сооружение в окружении зеленых садов, голубых фонтанов и мечети из красного песчаника. 20000 рабов возводили это чудо 75 м (с25-этажный дом). Неподалеку хотел построить второй мавзолей из черного мрамора для себя, но не успел. Его сверг с престола родной сын (2-ой, причем он же убил и всех своих братьев).

Последние годы жизни правитель и повелитель Агры провел, смотря из узкого окошка своей темницы. 7 лет так отец любовался своим творением. Когда отец ослеп, сын сделал ему систему зеркал, чтобы отец мог любоваться мавзолеем. Похоронен он был в Тадж-Махале, рядом со своей Мумтаз.

Входящие в мавзолей видят кенотафы — ложные гробницы. Места вечного упокоения великого хана и его жены находятся внизу, в подвале. Там все инкрустировано драгоценными камнями, которые светятся, будто живые, а ветви сказочных деревьев, переплетаясь с цветами, причудливыми узорами украшают стены гробницы. Обработанные лучшими резчиками бирюзово-голубые лазуриты, зелено-черные нефриты и красные аметисты воспевают любовь Шах-Джахала и Мумзат-Махал.

Ежедневно в Агру спешат туристы, желающие увидеть истинное чудо света – мавзолей Тадж-Махал, будто парящий над землей.

CaCO₃ – это строительный материал наружного скелета моллюсков, кораллов, ракушек и др., скорлупы яиц. (иллюстрации или  Животные кораллового биоценоза” и показ коллекции морских кораллов, губок, ракушечника).