Лекции.Орг


Поиск:




Требования к результатам освоения темы. Тема: 2. 1. 4. «главная подгруппа IV группы. Соединения углерода и кремния. »




ЛЕКЦИЯ № 18

 

 

Тема: 2.1.4. «Главная подгруппа IV группы.Соединения углерода и кремния.»

Тема: 2.1.5. «Элементы главной подгруппы III группы. Соединения бора и алюминия»

 

 

МОТИВАЦИЯ

 

По содержанию в земной коре углерод уступает многим элементам. Тем не менее значение углерода огромно из-за его исключительной роли в живой природе. Соединения углерода являются основой растительных и животных организмов. Входит в состав многих минералов. В виде оксида углерода углерод присутствует в воздухе. На земле нет ни одного элемента, который мог бы образовывать такое огромное число соединений (более трех миллионов), как углерод. Входит углерод и в состав некоторых лекарственных средств (р-р гидрокарбоната натрия и др.).

Кремний – один из самых распространенных в земной коре элементов (более 25 % массы). Если углерод – основной элемент органической жизни, то кремний имеет подобную роль в неживой природе. Многие природные силикаты в чистом виде являются драгоценными камнями (изумруд, топаз, алмаз и др.). Кремний широко применяется в технике для получения различных полупроводниковых материалов и сплавов. Соединения кремния применяются для изготовления стекла, цемента и др.

 

Алюминий присутствует почти во всех органах и тканях человека. Принимает участие в построении эпителиальной и соединительной ткани. Участвует в обмене фосфора.

Бор – микроэлемент, содержится в незначительных количествах в животных и растительных организмах.

Соединения бора и алюминия нашли применение в медицине. Знания этой темы необходимы для изучения специальных и химических дисциплин.

 

ЦЕЛИ:

1. В ходе лекции студенты должны получить представление об аллотропических изменениях углерода, явлении адсорбции, оксидах углерода, их получении и свойствах, о свойствах бора и алюминия и их соединений.

2. Обеспечить в ходе занятия усвоение следующих знаний:

- характеристика элементов IV III, групп главных подгрупп по положению в ПСХЭ им. Д.И. Менделеева;

- физические и химические свойства углерода и кремния, бора и алюминия;

- соли угольной кислоты;

- свойства борной кислоты;

- амфотерные свойства оксида и гидроксида алюминия.

 

 

ВПС:

Темы: «Классы неорганических соединений»,

«Гидролиз солей»,

«Теория электролитической диссоциации»

«Строение атома»

 

МПС:

А.х.: т. «Качественные реакции на анионы I, II, III групп»

т. «Метод кислотно-основного титрования»

Х.ф.: «Лекарственные средства IV и III групп ПСХЭ им. Д.И. Менделеева»

Т.л.: раздел «Жидкие лекарственные формы»:

т. «Растворы. Приготовление простых жидких лекарственных форм»,

т. «Приготовление неводных растворов»,

т. «Приготовление инъекционных растворов»,

т. «Асептическое приготовление лекарственных форм»

 

Ф-логия: т. «Антисептические и дизенфицирующие средства»,

т. «Вяжущие средства»,

т. «Средства, влияющие на функцию ЖКТ»

т. «Отхаркивающие средства»,

 

Х.о.: т. «Введение. Теория химического строения органических соединений А.М. Бутлерова. Классификация органических соединений»

Биология: т. «Химический состав клетки: неорганические вещества»

 

 

ВОПРОСЫ ДЛЯ АКТУАЛИЗАЦИИ ОПОРНЫХ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ.

 

1. Перечислите элементы главной подгруппы IV группы.

2. Какой количество электронов имеют элементы на внешнем энергетическом уровне?

3. Чему равна валентность элементов в невозбужденном стоянии?

4. Почему для углерода и кремния наиболее характерна валентность, равная четырем?

5. Какие из элементов IV группы главной подгруппы относятся к неметаллам?

6. Какие степени окисления характерны для углерода?

 

7. Дайте характеристику бора и алюминия исходя из их положения в ПСХЭ.

8. Чему равна валентность этих элементов в соединениях?

9. Соединения каких классов образуют элементы.

10. Приведите химические формулы оксидов бора и алюминия.

11. К каким тапам оксидов относятся B2O3 и Al2O3?

12. Что такое амфотерность?

13. Какой из изучаемых элементов образует амфотерные соединения?

14. Как подтвердить кислотный (основный) характер гидроксида?

 

ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ТЕМЫ

Фармацевт должен обладать общими компетенциями,включающими в себя способность (по базовой подготовке):

 

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3. Принимать решения в стандартных и. нестандартных
ситуациях и нести за них ответственность..

ОК 4. Осуществлять поиск и. использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в коллективе и в команде, эффективно общаться
с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и
личностного развития, заниматься' самообразованием, осознанно
планировать повышение своей квалификации.

 

-.

Фармацевт должен' обладать профессиональными

компетенциями, соответствующими основным видам профессиональной деятельности (по базовой подготовке):

 

.

ПК 1.6. Соблюдать правила санитарно-гигиенического режима, охраны труда, техники безопасности и противопожарной безопасности.

ПК 2.3. Владеть обязательными видами внутриаптечного контроля
лекарственных средств.

ПК 2.4. Соблюдать правила санитарно-гигиенического режима, охраны труда, техники безопасности и противопожарной безопасности.

 

 

 

План лекции:

1. Общая характеристика элементов IV группы главной подгруппы ПСХЭ им. Д.И. Менделеева.

Характеристика углерода, исходя из его положения в ПСХЭ им. Д.И. Менделеева,сточки зрения теории строения атома,степени окисления.

 

2. Биологическая роль углерода.

 

 

3.Углерод: аллотропия, адсорбция,распространение в природе,получение,свойства.

 

4.Оксиды углерода,их получение, свойства.

 

5.Угольная кислота и ее соли.

 

6.Сравнительная характеристика карбонатов и гидрокарбонатов.Качественные реакции на карбонат- и гидрокарбонат-анионы.

 

 

7.Применение в медицине и народном хозяйстве углерода и его соединений.

 

8.Кремний.Распостранение в природе. Оксид кремния (IV). Кремневая кислота.Силикаты.

 

9.Общая характеристика элементов III группы, главной подгруппы ПСХЭ им. Д.И. Менделеева. Бор: Характеристика бора, исходя из его положения в ПСХЭ,с точки зрения теории строения атома,степени окисления, распространение в природе, биологическая роль, физические и химические свойства.  
   
10.Соединения бора: оксид; борные кислоты и их соли. Качественные реакции на борат-, тетраборат-ионы.    
11.Применение соединений бора в медицине и народном хозяйстве.    
12.Характеристика алюминия, исходя из его положения в ПСХЭ им. Д.И. Менделеева,с точки зрения теории строения атома,степени окисления.   13.Алюминий: распространение в природе, биологическая роль, получение, физические и химические свойства.      
14.Соединения алюминия.Качественная реакция на катион алюминия.    
15.Применение соединений алюминия в медицине.   Вопросы для самостоятельного конспектирования: 1. Углерод. Распространение в природе. Получение. Свойства. 2. Кремний. Распространение в природе. 3. Биологическая роль углерода.   4. Бор. Распространение в природе. Получение. Свойства. 5. Алюминий. Распространение в природе. Получение. Свойства. 6. Биологическая роль, применение в медицине и народном хозяйстве соединений бора и алюминия.      

 

 

1.Общая характеристика элементов IV группы главной подгруппы ПСХЭ им. Д.И. Менделеева.

Характеристика углерода, исходя из его положения в ПСХЭ им. Д.И. Менделеева,сточки зрения теории строения атома,степени окисления.

 

Главная подгруппа IV группы представлена р-элементами – углеродом, кремнием, германием, оловом и свинцом.

В своей наружной электронной оболочке атомы этих элементов содержат 4 ē, имеющих конфигурацию s2p2 и распределены так:

       
 
 
   

 

 


s p

 


s p

 

В нормальном состоянии элементы этой подгруппы проявляют валентность, равную 2. В возбужденном состоянии валентность возрастает до 4.

Энергия, затрачиваемая для перехода электрона, с избытком компенсируется энергией, выделяющейся вследствие образования четырех связей.

При переходе от углерода к свинцу радиусы нейтральных атомов возрастают, поэтому от С к Pb ослабевают неметаллические свойства и возрастают металлические. Из числа элементов этой подгруппы неметаллами являются только углерод и кремний. Олово и Pb относятся к металлам, а германий занимает промежуточное положение.

Углерод расположен между электроположительными элементами, находящимися в левой части, и электроотрицательными элементами, а находящимися в правой части таблицы. ЭО углерода равна 2, 5, т.е. он имеет равновероятную склонность как к отдаче, так и к присоединению ē.

Атомы углерода способны соединяться друг с другом практически в бесконечном числе, образуя разнообразные цепи из атомов.

Углерод и кремний, являясь неметаллами, проявляют в различных соединениях как положительные, так и отрицательные степени окисления.

В соединениях с более электроотрицательными элементами их степень окисления положительна, например:

C+4O2, C+2O, Si+4Cl4, а в соединениях с менее электроотрицательными элементами – отрицательна:

C-4H4, MgSi-4.

Т.О. степень окисления углерода может быть -4, 0, +2, +4.

Все элементы IV группы главной подгруппы образуют водородные соединения типа ЭН4.

 

Выводы:

1.Главная подгруппа IV группы представлена р-элементами – углеродом, кремнием, германием, оловом и свинцом.

2.В своей наружной электронной оболочке атомы этих элементов содержат 4 ē, имеющих конфигурацию s2p2.

3. В нормальном состоянии элементы этой подгруппы проявляют валентность, равную 2. В возбужденном состоянии валентность возрастает до 4.

4.Атомы углерода способны соединяться друг с другом практически в бесконечном числе, образуя разнообразные цепи из атомов.

5.В соединениях с более электроотрицательными элементами степень окисления углерода и кремнияположительна, например:

C+4O2, C+2O, Si+4Cl4, а в соединениях с менее электроотрицательными элементами – отрицательна:

C-4H4, MgSi-4.

Т.О. степень окисления углерода может быть -4, 0, +2, +4.

6.Все элементы IV группы главной подгруппы образуют водородные соединения типа ЭН4.

 

2. Биологическая роль углерода.

 

По содержанию в земной коре углерод уступает многим элементам. Тем не менее значение углерода огромно из-за его исключительной роли в живой природе. Соединения углерода являются основой растительных и животных организмов. Входит в состав многих минералов. В виде оксида углерода углерод присутствует в воздухе. На земле нет ни одного элемента, который мог бы образовывать такое огромное число соединений (более трех миллионов), как углерод.

Выводы:

1.Соединения углерода являются основой растительных и животных организмов.

 

2.Входит в состав многих минералов.

 

3.В виде оксида углерода углерод присутствует в воздухе.

 

4. На земле нет ни одного элемента, который мог бы образовывать такое огромное число соединений (более трех миллионов), как углерод.

 

 

3.Углерод: аллотропия, адсорбция,распространение в природе,получение,свойства.

 

Углерод известен с глубокой древности. Он не принадлежит к самым распространенным в природе элементам – из общего числа атомов земной коры на его долю приходится лишь 0, 14%. Несмотря на это, значение углерода исключительно велико, т.к. его соединения являются основой всех живых организмов.

 

В природе встречается как в свободном виде – алмаз, графит, «аморфный» углерод (уголь древесный, сажа). Последний можно прибавить с некоторой натяжкой ввиду наличия примесей, так и в соединениях.

 

Углерод входит в животные и растительные ткани, в продукты их разрушения, входит в состав многих минералов, в состав болотного газа СН4 и воздуха (СО2).

 

Аллотропия – способность атомов одного и того же элемента образовывать несколько простых веществ.

 

Аллотропные видоизменения углерода: алмаз, графит (природные модификации углерода), карбин, поликумулен (последние два получены синтетическим путем).

 

У некоторых разновидностей «аморфного» углерода сильно выражена способность к адсорбции.

 

Адсорбция – способность твердого тела поглощать своей поверхностью газы, пары растворенные вещества.

 

Выводы:

 

 

1. Аллотропные видоизменения углерода: алмаз, графит (природные модификации углерода), карбин, поликумулен (последние два получены синтетическим путем).

 

2.У некоторых разновидностей «аморфного» углерода сильно выражена способность к адсорбции.

 

4.Оксиды углерода,их получение, свойства.

 

Оксид углерода (II) – С+2О – бесцветный газ, без запаха. Очень мало растворим в воде. Чрезвычайно ядовит.

Отравляющее действие СО состоит в том, что он необратимо взаимодействует с гемоглобином крови, которая после этого утрачивает способность переносить кислород от легких к тканям.

t0

Получение: 2 С + О2 → 2 СО

недост.

Реакция идет при нагревании на воздухе.

Оксид углерода (IV) – СО2 (углекислый газ) – бесцветный газ без запаха, в 1, 5 раза тяжелее воздуха, растворим в воде.

Получение:

1) С + О2 = СО2

изб.

2) при термическом разложении карбонатов (в промышленности):

Ca CO3 → CaO + CO2

3) в лаборатории:

CaCO3 + 2 HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O

При сильном охлаждении СО2 кристаллизуется в виде белой снегообразной массы. Такая масса в спрессованном виде испаряется очень медленно, сильно понижая температуру окружающей среды.

Этим объясняется ее применение в качестве «сухого льда».

Выводы:

1.Оксид углерода (II) – С+2О – бесцветный газ, без запаха. Очень мало растворим в воде. Чрезвычайно ядовит.

t0

2.Получение: 2 С + О2 → 2 СО

недост.

Реакция идет при нагревании на воздухе.

3.Оксид углерода (IV) – СО2 (углекислый газ) – бесцветный газ без запаха, в 1, 5 раза тяжелее воздуха, растворим в воде.

Получение:

1) С + О2 = СО2

изб.

2) при термическом разложении карбонатов (в промышленности):

Ca CO3 → CaO + CO2

3) в лаборатории:

CaCO3 + 2 HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-11-12; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 548 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Бутерброд по-студенчески - кусок черного хлеба, а на него кусок белого. © Неизвестно
==> читать все изречения...

742 - | 810 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.01 с.