Кальций и его соединения


«кальций и его соединения»

  • 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
    Состав жесткой воды Вид жидкости Способы устранения
    катионы анионы по составу по способу её устранения
    Са 2 + Mg 2+ НСО-3 карбонатная временная 1)нагревание  2)добавка извести  3) пропускание через ионообменник
    Сl - N0-3 SO42- некарбонатная постоянная 1)добавка соды,  2) пропускание через ионообменник
    Сl - N0-3 SO42- НСО-3 общая 1) пропускание через ионообменник  2) добавка соды

    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+h3O.

    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 ∙ 2h30 — 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).

  • zubstom.ru

    «кальций и его соединения»

  • 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
    Состав жесткой воды Вид жидкости Способы устранения
    катионы анионы по составу по способу её устранения
    Са 2 + Mg 2+ НСО-3 карбонатная временная 1)нагревание  2)добавка извести  3) пропускание через ионообменник
    Сl - N0-3 SO42- некарбонатная постоянная 1)добавка соды,  2) пропускание через ионообменник
    Сl - N0-3 SO42- НСО-3 общая 1) пропускание через ионообменник  2) добавка соды

    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+h3O.

    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 ∙ 2h30 — 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).

  • www.zubstom.ru

    Кальций и его роль для человечества

    Реферат

    Кальций и его роль для человечества

    Содержание

    Введение

    История и происхождение названия

    Нахождение в природе

    Получение

    Физические свойства

    Химические свойства

    Применение металлического кальция

    Применение соединений кальция

    Биологическая роль

    Заключение

    Список литературы

    Введение

    Кальций — элемент главной подгруппы второй группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 20. Обозначается символом Ca (лат. Calcium). Простое вещество кальций (CAS-номер: 7440-70-2) — мягкий, химически активный щёлочноземельный металл серебристо-белого цвета.

    Несмотря на повсеместную распространенность элемента №20, даже химики и то не все видели элементарный кальций. А ведь этот металл и внешне и по поведению совсем непохож на щелочные металлы, общение с которыми чревато опасностью пожаров и ожогов. Его можно спокойно хранить на воздухе, он не воспламеняется от воды. Механические свойства элементарного кальция не делают его «белой вороной» в семье металлов: по прочности и твердости кальций превосходит многие из них; его можно обтачивать на токарном станке, вытягивать в проволоку, ковать, прессовать.

    И все-таки в качестве конструкционного материала элементарный кальций почти не применяется. Для этого он слишком активен. Кальций легко реагирует с кислородом, серой, галогенами. Даже с азотом и водородом при определенных условиях он вступает в реакции. Среда окислов углерода, инертная для большинства металлов, для кальция – агрессивная. Он сгорает в атмосфере CO и CO2 .

    История и происхождение названия

    Название элемента происходит от лат. calx (в родительном падеже calcis) — «известь», «мягкий камень». Оно было предложено английским химиком Хэмфри Дэви, в 1808 г. выделившим металлический кальций электролитическим методом. Дэви подверг электролизу смесь влажной гашёной извести с оксидом ртути HgO на платиновой пластине, которая являлась анодом. Катодом служила платиновая проволока, погруженная в жидкую ртуть. В результате электролиза получалась амальгама кальция. Отогнав из нее ртуть, Дэви получил металл, названный кальцием.

    Соединения кальция — известняк, мрамор, гипс (а также известь — продукт обжига известняка) применялись в строительном деле уже несколько тысячелетий назад. Вплоть до конца XVIII века химики считали известь простым телом. В 1789 году А. Лавуазье предположил, что известь, магнезия, барит, глинозём и кремнезём — вещества сложные.

    Нахождение в природе

    Из-за высокой химической активности кальций в свободном виде в природе не встречается.

    На долю кальция приходится 3,38 % массы земной коры (5-е место по распространенности после кислорода, кремния, алюминия и железа).

    Изотопы. Кальций встречается в природе в виде смеси шести изотопов: 40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca, 46Ca и 48Ca, среди которых наиболее распространённый — 40Ca — составляет 96,97 %.

    Из шести природных изотопов кальция пять стабильны. Шестой изотоп 48Ca, самый тяжелый из шести и весьма редкий (его изотопная распространённость равна всего 0,187 %), как было недавно обнаружено, испытывает двойной бета-распад с периодом полураспада 5,3×1019 лет.

    В горных породах и минералах . Большая часть кальция содержится в составе силикатов и алюмосиликатов различных горных пород (граниты, гнейсы и т. п.), особенно в полевом шпате — анортите Ca[Al2Si2O8].

    В виде осадочных пород соединения кальция представлены мелом и известняками, состоящими в основном из минерала кальцита (CaCO3). Кристаллическая форма кальцита — мрамор — встречается в природе гораздо реже.

    Довольно широко распространены такие минералы кальция, как кальцит CaCO3 , ангидрит CaSO4 , алебастр CaSO4 ·0.5h3 O и гипс CaSO4 ·2h3 O, флюорит CaF2 , апатиты Ca5 (PO4)3 (F,Cl,OH), доломит MgCO3 ·CaCO3 . Присутствием солей кальция и магния в природной воде определяется её жёсткость.

    Кальций, энергично мигрирующий в земной коре и накапливающийся в различных геохимических системах, образует 385 минералов (четвертое место по числу минералов).

    Миграция в земной коре. В естественной миграции кальция существенную роль играет «карбонатное равновесие», связанное с обратимой реакцией взаимодействия карбоната кальция с водой и углекислым газом с образованием растворимого гидрокарбоната:

    СаСО3 + h3 O + CO2 ↔ Са (НСО3 )2 ↔ Ca2 + + 2HCO3 -

    (равновесие смещается влево или вправо в зависимости от концентрации углекислого газа).

    Биогенная миграция . В биосфере соединения кальция находятся практически во всех животных и растительных тканях (см. тж. ниже). Значительное количество кальция входит в состав живых организмов. Так, гидроксиапатит Ca5(PO4)3OH, или, в другой записи, 3Ca3 (PO4 )2 ·Са(OH)2 — основа костной ткани позвоночных, в том числе и человека; из карбоната кальция CaCO3 состоят раковины и панцири многих беспозвоночных, яичная скорлупа и др. В живых тканях человека и животных 1,4-2 % Са (по массовой доле); в теле человека массой 70 кг содержание кальция — около 1,7 кг (в основном в составе межклеточного вещества костной ткани).

    Получение

    Свободный металлический кальций получают электролизом расплава, состоящего из CaCl2 (75-80 %) и KCl или из CaCl2 и CaF2 , а также алюминотермическим восстановлением CaO при 1170—1200 °C:

    4CaO + 2Al = CaAl2 O4 + 3Ca.

    Физические свойства

    Металл кальций существует в двух аллотропных модификациях. До 443 °C устойчив α-Ca с кубической гранецентрированной решеткой (параметр а = 0,558 нм), выше устойчив β-Ca с кубической объемно-центрированной решеткой типа α-Fe (параметр a = 0,448 нм). Стандартная энтальпия ΔH0 перехода α → β составляет 0,93 кДж/моль.

    Химические свойства

    Кальций — типичный щелочноземельный металл. Химическая активность кальция высока, но ниже, чем всех других щелочноземельных металлов. Он легко взаимодействует с кислородом, углекислым газом и влагой воздуха, из-за чего поверхность металлического кальция обычно тускло серая, поэтому в лаборатории кальций обычно хранят, как и другие щелочноземельные металлы, в плотно закрытой банке под слоем керосина или жидкого парафина.

    В ряду стандартных потенциалов кальций расположен слева от водорода. Стандартный электродный потенциал пары Ca2 +/Ca0 −2,84 В, так что кальций активно реагирует с водой, но без воспламенения:

    Ca + 2Н2 О = Ca(ОН)2 + Н2 ↑ + Q.

    С активными неметаллами (кислородом, хлором, бромом) кальций реагирует при обычных условиях:

    2Са + О2 = 2СаО, Са + Br2 = CaBr2 .

    При нагревании на воздухе или в кислороде кальций воспламеняется. С менее активными неметаллами (водородом, бором, углеродом, кремнием, азотом, фосфором и другими) кальций вступает во взаимодействие при нагревании, например:

    Са + Н2 = СаН2 , Ca + 6B = CaB6 ,

    3Ca + N2 = Ca3 N2 , Са + 2С = СаС2 ,

    3Са + 2Р = Са3Р2 (

    фосфид кальция), известны также фосфиды кальция составов СаР и СаР5;

    2Ca + Si = Ca2Si

    (силицид кальция), известны также силициды кальция составов CaSi, Ca3 Si4 и CaSi2 .

    Протекание указанных выше реакций, как правило, сопровождается выделением большого количества теплоты (то есть эти реакции — экзотермические). Во всех соединениях с неметаллами степень окисления кальция +2. Большинство из соединений кальция с неметаллами легко разлагается водой, например:

    СаН2 + 2Н2 О = Са(ОН)2 + 2Н2 ↑,

    Ca3 N2 + 3Н2 О = 3Са(ОН)2 + 2Nh4 ↑.

    Ион Ca2+ бесцветен. При внесении в пламя растворимых солей кальция пламя окрашивается в кирпично-красный цвет.

    Такие соли кальция, как хлорид CaCl2 , бромид CaBr2 , иодид CaI2 и нитрат Ca(NO3 )2 , хорошо растворимы в воде. Нерастворимы в воде фторид CaF2 , карбонат CaCO3, сульфат CaSO4 , ортофосфат Ca3 (PO4)2 , оксалат СаС2 О4 и некоторые другие.

    Важное значение имеет то обстоятельство, что, в отличие от карбоната кальция СаСО3, кислый карбонат кальция (гидрокарбонат) Са(НСО3)2 в воде растворим. В природе это приводит к следующим процессам. Когда холодная дождевая или речная вода, насыщенная углекислым газом, проникает под землю и попадает на известняки, то наблюдается их растворение:

    СаСО3 + СО2 + Н2 О = Са(НСО3 )2 .

    В тех же местах, где вода, насыщенная гидрокарбонатом кальция, выходит на поверхность земли и нагревается солнечными лучами, протекает обратная реакция:

    Са(НСО3 )2 = СаСО3 + СО2 ↑ + Н2 О.

    Так в природе происходит перенос больших масс веществ. В результате под землей могут образоваться огромные провалы, а в пещерах образуются красивые каменные «сосульки» — сталактиты и сталагмиты.

    Наличие в воде растворенного гидрокарбоната кальция во многом определяет временную жёсткость воды. Временной ее называют потому, что при кипячении воды гидрокарбонат разлагается, и в осадок выпадает СаСО3. Это явление приводит, например, к тому, что в чайнике со временем образуется накипь.

    Применение металлического кальция

    Главное применение металлического кальция — это использование его как восстановителя при получении металлов, особенно никеля, меди и нержавеющей стали. Кальций и его гидрид используются также для получения трудновосстанавливаемых металлов, таких, как хром, торий и уран. Сплавы кальция со свинцом находят применение в аккумуляторных батареях и подшипниковых сплавах. Кальциевые гранулы используются также для удаления следов воздуха из электровакуумных приборов.

    Металлотермия

    Чистый металлический кальций широко применяется в металлотермии при получении редких металлов.

    Легирование сплавов

    Чистый кальций применяется для легирования свинца, идущего на изготовление аккумуляторных пластин, необслуживаемых стартерных свинцово-кислотных аккумуляторов с малым саморазрядом. Также металлический кальций идет на производство качественных кальциевых баббитов БКА.

    Ядерный синтез

    Изотоп 48Ca — наиболее эффективный и употребительный материал для производства сверхтяжёлых элементов и открытия новых элементов таблицы Менделеева. Например, в случае использования ионов 48Ca для получения сверхтяжёлых элементов на ускорителях ядра этих элементов образуются в сотни и тысячи раз эффективней, чем при использовании других «снарядов» (ионов).

    Применение соединений кальция

    Гидрид кальция . Нагреванием кальция в атмосфере водорода получают Cah3 (гидрид кальция), используемый в металлургии (металлотермии) и при получении водорода в полевых условиях.

    Оптические и лазерные материалы. Фторид кальция (флюорит) применяется в виде монокристаллов в оптике (астрономические объективы, линзы, призмы) и как лазерный материал. Вольфрамат кальция (шеелит) в виде монокристаллов применяется в лазерной технике, а также как сцинтиллятор.

    Карбид кальция. Карбид кальция CaC2 широко применяется для получения ацетилена и для восстановления металлов, а также при получении цианамида кальция (нагреванием карбида кальция в азоте при 1200 °C, реакция идет экзотермически, проводится в цианамидных печах).

    Химические источники тока. Кальций, а также его сплавы с алюминием и магнием используются в резервных тепловых электрических батареях в качестве анода(например кальций-хроматный элемент). Хромат кальция используется в таких батареях в качестве катода. Особенность таких батарей — чрезвычайно долгий срок хранения (десятилетия) в пригодном состоянии, возможность эксплуатации в любых условиях (космос, высокие давления), большая удельная энергия по весу и объему. Недостаток в недолгом сроке действия. Такие батареи используются там, где необходимо на короткий срок создать колоссальную электрическую мощность (баллистические ракеты, некоторые космические аппараты и.др.).

    Огнеупорные материалы. Оксид кальция, как в свободном виде, так и в составе керамических смесей, применяется в производстве огнеупорных материалов.

    Лекарственные средства. Соединения кальция широко применяются в качестве антигистаминного средства.

    Хлорид кальция

    Глюконат кальция

    Глицерофосфат кальция

    Кроме того, соединения кальция вводят в состав препаратов для профилактики остеопороза, в витаминные комплексы для беременных и пожилых.

    Биологическая роль

    Кальций — распространенный макроэлемент в организме растений, животных и человека. В организме человека и других позвоночных большая его часть содержится в скелете и зубах в виде фосфатов. Из различных форм карбоната кальция (извести) состоят скелеты большинства групп беспозвоночных (губки, коралловые полипы, моллюски и др.). Ионы кальция участвуют в процессах свертывания крови, а также в обеспечении постоянного осмотического давления крови. Ионы кальция также служат одним из универсальных вторичных посредников и регулируют самые разные внутриклеточные процессы — мышечное сокращение, экзоцитоз, в том числе секрецию гормонов и нейромедиаторов и др. Концентрация кальция в цитоплазме клеток человека составляет около 10−7 моль, в межклеточных жидкостях около 10−3 моль.

    Потребность в кальции зависит от возраста. Для взрослых необходимая дневная норма составляет от 800 до 1000 миллиграммов (мг), а для детей от 600 до 900 мг, что для детей очень важно из-за интенсивного роста скелета. Большая часть кальция, поступающего в организм человека с пищей, содержится в молочных продуктах, оставшийся кальций приходится на мясо, рыбу, и некоторые растительные продукты (особенно много содержат бобовые). Всасывание происходит как в толстом, так и тонком кишечнике и облегчается кислой средой, витамином Д и витамином С, лактозой, ненасыщеными жирными кислотами. Немаловажна роль магния в кальциевом обмене, при его недостатке кальций «вымывается» из костей и осаждается в почках (почечные камни) и мышцах.

    Усваиванию кальция препятствуют аспирин, щавелевая кислота, производные эстрогенов. Соединияясь с щавелевой кислотой, кальций дает нерастворимые в воде соединения, которые являются компонентами камней в почках.

    Содержания кальция в крови из-за большого количества связанных с ним процессов точно регулируется, и при правильном питании дефицита не возникает. Продолжительное отсутствие в рационе может вызвать судороги, боль в суставах, сонливость, дефекты роста, а также запоры. Более глубокий дефицит приводит к постоянным мышечным судорогам и остеопорозу. Злоупотребление кофе и алкоголем могут быть причинами дефицита кальция, так как часть его выводится с мочой.

    Избыточные дозы кальция и витамина Д могут вызвать гиперкальцемию, после которой следует интенсивная кальцификация костей и тканей (в основном затрагивает мочевыделительную систему). Продолжительный переизбыток нарушает функционирование мышечных и нервных тканей, увеличивает свертываемость крови и уменьшает усвояемость цинка клетками костной ткани. Максимальная дневная безопасная доза составляет для взрослого от 1500 до 1800 миллиграмм.

    Содержание кальция в продуктах питания:

    Продукты Кальций, мг/100 г

    Мак 1460

    Кунжут 783

    Крапива 713

    Просвирник лесной 505

    Подорожник большой 412

    Галинсога 372

    Сардины в масле 330

    Будра плющевидная 289

    Шиповник собачий 257

    Миндаль 252

    Подорожник ланцетолист. 248

    Лесной орех 226

    Амарант семя 214

    Кресс-салат 214

    Кале 212

    Соя бобы сухие 201

    Молоко коровье 120

    Малое содержание кальция: рыба (30-90); творог (80); хлеб с отрубями (60); мясо, субпродукты, крупы, свекла (менее 50).

    Рекомендуемые Всемирной Организацией Здравоохранения суточные нормы потребления кальция.

    Дети до 3 лет — 600 мг.

    Дети от 4 до 10 лет — 800 мг.

    Дети от 10 до 13 лет — 1000 мг.

    Подростки от 13 до 16 лет — 1200 мг.

    Молодежь от 16 и старше — 1000 мг.

    Взрослые от 25 до 50 лет — от 800 до 1200 мг.

    Беременные и кормящие грудью женщины — от 1500 до 2000 мг.

    Заключение

    Кальций – один из самых распространенных элементов на Земле. В природе его очень много: из солей кальция образованы горные массивы и глинистые породы, он есть в морской и речной воде, входит в состав растительных и животных организмов.

    Кальций постоянно окружает горожан: почти все основные стройматериалы – бетон, стекло, кирпич, цемент, известь – содержат этот элемент в значительных количествах.

    Естественно, что, обладая такими химическими свойствами, кальций не может находиться в природе в свободном состоянии. Зато соединения кальция – и природные и искусственные – приобрели первостепенное значение.

    Список литературы

    1. Редкол.: Кнунянц И. Л. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — С. 293. — 671 с

    2. Доронин. Н. А. Кальций, Госхимиздат, 1962. 191 стр. с илл.

    3. Доценко ВА. - Лечебно-профилактическое питание. - Вопр. питания, 2001 - N1-с.21-25

    4. Bilezikian J. P. Calcium and bone metabolism // In: K. L. Becker, ed.

    mirznanii.com

    Урок Кальций и его соединения

    С этим файлом связано 27 файл(ов). Среди них: 31585.pdf, 98661528.doc, Биоэнергетика 4. Учимся считать баланс.ppt.ppt, Bumazhnaya_kukla_Zlaya_koroleva.pdf, Novogodniy_utrennik.doc, Положение к конкурсу Береги воду.doc, 98661215.docx, Биоэнергетика 3. Брожение как способ рециркуляции НАДН.ppt.ppt, Bumazhnaya_kukla_Malchik_Seryozha.pdf и ещё 17 файл(а). Показать все связанные файлы Урок: «Кальций и его соединения». Образовательная цель: ознакомить учащихся со строением, физическими и химическими свойствами кальция, его получением и важнейшими соединениями.Развивающая цель: углубить знания учащихся по теме, развитие познавательного интереса, логического мышления.Воспитательная цель: правильное распределение времени учащимися, формирование ответственного отношения к учебе.Ход урока:

    «Единственный путь, ведущий к знанию, - это деятельность»

    (Б. Шоу)

    О каком элементе сегодня мы будем говорить?

    «Есть я в каждом вашем пальце, я в руках, в ногах, в зубах…»

    «Я в яичной скорлупе,И в нарзане я немножко,Есть я мраморной колонне,

    В меле, гипсе и бетоне…» (Кальций)

    Сегодня совершим путешествие.

    1 станция: «Периодическая».

    Какое положение в периодической системе имеет кальций?

    Элемент 4 периода, II А группы. Семейство – щелочноземельные металлы. Порядковый номер 20, в ядре 20 протонов и 20 нейтронов, общее число электронов 20. Электронная формула +20)2)8)8)2. 1s22s22p63s23p64s2. валентные электроны внешнего слоя

    2 станция: «Физическая».Какие физические свойства характерны для металла кальция?

    Кальций – металл, серебристо-белый легкий металл (ρ = 1,54 г/см3). Более легко окисляется на воздухе, хранят под слоем керосина.

    3 станция: «Природная».

    В связи с физическими свойствами как распространен элемент в природе? (В виде соединений).

    Найдите формулы?

    Известняк, мел, мрамор - ? (СаСО3)

    Гипс - ? (CaSO4 ∙ 2h3O)

    Доломит - ? (СаСО3 ∙ MgCO3)

    Флюарит - ? (СаF2)

    4 станция: «Получение».В виду его активности получают методом электролиза расплава:Эл. ток

    CaCl2 → Ca + Cl2↑

    Катод (-) Са2+ + 2 е → Са0 восстанавливается

    Анод (+) 2Cl- - 2 e → Cl20↑ окисляется

    5 станция: «Химическая».

    Кальций – активный металл, реагирует с простыми и сложными веществами.

    + h3 → ? Согласно схеме запишите уравнения химических реакций

    + O2 → ? взаимодействия кальция с простыми веществами и назовите их.

    Ca + N2 → ?

    + Cl2→ ?

    + C → ?

    2Ca + O2 = 2CaO оксид кальция

    Сa + h3 = Cah3 гидрид кальция

    Ca + Cl2 = CaCl2 хлорид кальция

    t

    6Са + 2N2 = 2Ca3N2 нитрид кальция

    t

    Ca + 2C = CaC2 карбид кальция

    + h3О → ? Завершите уравнения реакции взаимодействия кальция со

    + HCl → ? сложными веществами и назовите их.

    Ca + HNO3 → ?

    + h3SO4→ ?

    Са + 2Н2О = Са(ОН)2 + Н2↑ гидроксид кальция

    Ca + 2HCl = CaCl2 + h3↑ хлорид кальция

    4Ca + 10HNO3 разб. = 4Ca(NO3)2 + N2O + 5h3O нитрат кальция

    Ca + h3SO4 разб. = CaSO4 + h3↑ сульфат кальция

    6 станция: «Соединения».

    Важнейшими являются СаО и Са(ОН)2.

    СаО – белое тугоплавкое вещество, его еще называют негашеной известью. Получают при обжиге известняка: t

    СаСО3 = СаО + СО2↑

    Химические свойства:Закончите уравнения:

    СаО + Р2О5 → ? 3СаО + Р2О5 →Са3(РО4)2

    СаО + Н2SO4 → ? CaO + h3SO4 → CaSO4 + h3О

    CaO + h3O → ? CaO + h3O → Ca(OH)2

    Реакцию взаимодействия СаО с водой называют гашением извести. Са(ОН)2 – известковое молоко, окрашивает фенолфталеин в малиновый цвет.Химические свойства:Диссоциация:

    Са(ОН)2 → Са+2 + 2ОН-

    Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3↓ + Н2О

    Это качественная реакция помутнения известкового молока:

    Са(ОН)2 + 2HCl = CaCl2 + 2h3O

    CaCО3 + h3O + CO2 = Ca(HCO3)2 гидрокарбонат кальция

    Итак, мы ознакомились с соединениями кальция.

    7 станция: «Вопросная».

    1. Элементом какой группы является кальций?
    2. Формула известняка и мрамора?
    3. Почему кальций не встречается в природе в чистом виде?
    4. Как получают кальций?
    5. С какими простыми веществами реагирует кальций?
    6. При взаимодействии кальция с какими сложными веществами выделяется водород?
    7. Назовите формулу негашеной извести?
    8. Как следует хранить известковую воду – в открытом или закрытом сосуде?
    9. Почему легкий и прочный металл как кальций не применяют в самолетостроении?
    10. Почему в новых домах вначале чувствуется повышение влажности?

    Вывод по уроку:

    Кальций – активный металл, имеет постоянную степень окисления +2. Образует соединения основного характера. Соединения используются в строительстве.

    Это интересно:

    В организме человека содержится 2% кальция, из них 99% в костях и зубах. Ионы способствуют свертыванию крови. При профилактике кариеса применяют пасты, содержащие фтор, они на эмали зубов образуют фторапатиты, они устойчивы к действию кислот и обладают бактерицидными свойствами.Подведение итогов.Домашнее задание.

    перейти в каталог файлов

    biologo.ru


    Смотрите также