Кальций и его соединения
Учитель: 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.
Тема нашего урока: «Кальций, его соединения». Урок необычный — урок интервью.
Сегодня большинство из вас получат первоначальные навыки профессии корреспондента. Вы будете задавать вопросы, а учёные-специалисты будут на ваши вопросы отвечать.
Чтобы было меньше газетных «уток», будьте внимательны, ведите строгий учёт полученных сведений в своих блокнотах. Ведь вам необходимо будет написать статью в газету.
А сопровождать наше интервью будет компьютерное обеспечение. За пультом управления главный специалист — Компьютерщик. (Выступления учёных-специалистов сопровождаются демонстрацией фрагментов при помощи мультимедийного проектора.)
Итак, прошу специалистов занять свои места; в эфире передача «Известное об известном» и её постоянный Ведущий.
— Уважаемые дамы и господа, сегодня тема нашего разговора «Кальций — вчера, сегодня, завтра». В нашей студии присутствуют ведущие специалисты страны, для того, чтобы обсудить все вопросы, которые вы нам прислали, связанные с химическим элементом кальцием. Итак, у нас в гостях: Историк, Биолог, Стоматолог, Химик-практик, Строитель, Спелеолог, Врач-диетолог, Косметолог, Поэтесса.
Прямую трансляцию осуществляют наши лучшие Операторы.
Вопрос к Историку: «Расскажите об объекте Вашего исследования».
— Им является кальций. (Работа у периодической системы.)
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.
Ведущий: Теперь слово предоставляем Учёному-биологу.
— Я изучала 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.
Ведущий: Теперь слово предоставляем Стоматологу.
— 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.
Поэтесса читает стих о карбонатах (ассистент показывает опыт: дует через трубку в раствор известковой воды, она мутнеет).
Приливает к образовавшемуся осадку уксусную кислоту, наблюдается вскипание, т.к. выделяется углекислый газ.
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!
Ведущий: Какое же значение имеет кальций для химика? Слово предоставляем Химику-практику.
— Са – щелочноземельный металл, активно взаимодействует с водой, образуя щёлочь(опыт: вода, фенолфталеиновый, кальций).
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.
— Я в своей работе применяю гашеную 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.
Так же я широко применяю в строительстве карбонат кальция СаСОз — это мел, известняк, мрамор. Все вы видели наш железнодорожный вокзал: он отделан белым мрамором, привезенным из-за границы.
Спелеолог рассказывает по таблице:
— 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.
— 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.
— 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.
Учащиеся проделывают опыты по определению жесткости воды, используя таблицу. Задают вопросы «специалистам», дописывают свои «заметки». На классной доске оформляют газету (домашние заготовки по теме урока).
Подведение итогов урока.
Источник