12+ Свидетельство СМИ ЭЛ № ФС 77 - 70917 Лицензия на образовательную деятельность №0001058 |
Пользовательское соглашение Контактная и правовая информация |
Малишевская Светлана Валентиновна214 Россия, Архангельская обл., Котлас Материал размещён в группе «УРОК.РФ: группа для участников конкурсов» |
Технологическая карта урока химии на тему «Халькогены»
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА УРОКА ХИМИИ В СООТВЕТСТВИИ С ТРЕБОВАНИИ ФГОС
УЧЕБНИК "ХИМИЯ 11 КЛАСС", тема "Халькогены" О.С.Габриелян
Составила учитель химии/географии/биологии Малишевская Светлана Валентиновна
Тема урока | "Халькогены" | |||
Тип урока | Урок изучения и первичного закрепления знаний. | |||
Цели урока | Создать условия для изучения электронного строения , истории открытия, физических и химических свойств, биологического воздействия на организм, а так же применение халькогенов. | |||
Задачи урока | 1. Развивать учебно-информационные навыки, самостоятельность в работе с информационным материалом. 2. Изучить электронное строение, аллотропные модификации, историю открытия, свойства, применение халькогенов, биологическое значение для организма. 3. Умение анализировать данные, логически мыслить, обобщать, делать выводы. 4. Формировать умение работать в коллективе, совершенствовать коммуникативные умения в ходе групповой работы. 5. Развивать умение формулировать, аргументировать и отстаивать свою точку зрения в решении проблемы, уметь определять задачу и пути ее решения, планировать время, распределять ресурсы. 6. Формирование навыков успешного публичного выступления. 7. Продолжить формировать у обучающихся необходимость привлечения науки химия к пониманию и описанию процессов в окружающем мире. | |||
Планируемый результат | Предметные умения | УУД | ||
| В познавательной сфере изучить : - положение халькогенов в ПСХЭ, электронное строение; - история открытия халькогенов; - физические свойства халькогенов; -химические свойства халькогенов; -биологическое значение халькогенов; -применение халькогенов. В ценностно-ориентационной сфере: -уметь создавать информационый проект. | Личностные: -умение обучающимися реализовывать теоретические знания на практике; -воспитывать чувство гордости за российскую химическую науку; -эмоционально-положительное отношение к сверстникам; -умение слушать, слышать противоположное мнение, вести дискуссию, отстаивать свою точку зрения; -признание права каждого на собственное мнение. Регулятивные: - постановка цели, анализ в ее достижении; -выдвижение версий для решения проблемы, выбирать из предложенных оптимальный вариант, искать самостоятельные средства достижения цели; -подбирать к каждой проблеме оптимальный вариант; - в ходе представления проекта давать оценку результатам; -самостоятельно осознавать причины своего успеха или неуспеха, находить способы выхода из ситуации неуспеха. Познавательные: -анализировать, сравнивать, обобщать понятия; -осуществлять логические цепи установления причинно-следственных связей; - создавать модели с выделением существенных характеристик, преобразовывать модели с целью выявления общих законов; -преобразовывать информацию из одного вида в другой , уметь выбирать удобную форму предоставления информации; -уметь использовать компьютерные и коммуникативные технологии для достижения своих целей. Коммуникативные: Умение планировать учебное сотрудничество с учителем и одноклассниками- определение цели, функций, способов взаимодействия; -разрешение конфликтов, идентификация проблемы, поиск совместного решения проблемы; - умение полно и точно выражать свои мысли в соответствии с поставленными задачами и условиями коммуникациями. | ||
| ||||
Формы работы | Ресурсы | Межпредметные связи | ||
Фронтальная, индивидуальная, коллективная, беседа. 1. Работа с информационными материалами. 2. Работа в группах. 3. Оформление проектов. | Раздаточный материал, учебник, иформационные материалы, таблицы, иллюстрационый материал, карточки (бумага, цветные карандаши, клей, ножницы) | Биология, история, медицина, физика, математика |
ЭТАПЫ УРОКА
Деятельность учителя | Деятельность обучающихся | |||||||
Познавательная | Коммуникативная | Регулятивная | ||||||
Осуществляемые действия | Формируемые способы действия | Осуществляемые действия | Формируемые способы действия | Осуществляемые действия | Формируемые способы действия | |||
Первый этап "Организационный момент" | ||||||||
Приветствие обучающихся, активизирует обучающихся, отмечает отсутствующих, проверяет готовность рабочего места обучающихся к работе. | Формулировка целей и задач. | Проверяют наличие источников информаци. | Учебное сотрудничество с учителем и одноклассниками.
| Сотрудничество с собеседниками, использование речевых средств общения. | Восприятие информации учителя. | Адекватный настрой на урок, основы саморегуляции и эмоционального состояния. | ||
Второй этап "Актуализация знаний. Мотивационно- целевой этап урока" | ||||||||
Постановка проблемы, распределение обучающихся по группам, актуализация знаний обучающихся, определение темы. | Организация рабочего пространства, эффективное распределение. Анализирование заданий для поставленной работы. | Работа с информационными ресурсами, информационными материалами. Разработка карточек. Повторение общей характеристики халькогенов, выделение существенного. | Сотрудничество учителя и обучающихся при формировании групп и дальнейшем распределении обязанностей. | Взаимодействие с одноклассниками, речевые средства общения. Умение аргументировать свою точку зрения, выслушать и принять противоположную. | Планирование путей для достижения своих целей. Умение управлять своей деятельностью, поведением, эмоциями. | Саморегуляция эмоционального состояния, адекватное оценивание возможностей для самостоятельной деятельности. | ||
Третий этап Постановка проблемы. Открытие новых знаний. Работа в группах. | ||||||||
Распределяет обучающихся на 4 группы. Каждой группе выдается информационый пакет, содержащий информационный материал (приложения, возможность испоьзования компьютерной презентации, или оформление работы на плакате-стенде) Необходимо создать информационный проект, представив его в виде компьютерной презентации, статьи, реферата, доклада, видеофильма. Информационный проект об одном из элементов -кислород, сера, селен, теллур, полоний по плану: 1. Положение в ПСХЭ, электронное строение. 2. История открытия. 3. Физические свойства. 4. Химические свойства. 6. Биологическое значение. 7. Применение. | Работа в группах, запись и фиксация результатов деятельности.
Оформление проекта одним из удобных способов.
Обсуждение результатов работы, исправление и корректировка недочетов.
Обмен мнениями, правильный выбор нахождения и анализа информации. | Поиск информации, используя различные информационные источники. Умение делать выводы, логически строить цепочки строение-свойства-применение. | Обсуждение выполненного информационного проекта, оформление текста для выступления, выбор иллюстраций. | Коллективное принятие решений для эффективного решения выставленной проблемы. Умение сформулировать свою мысль. | Сотрудничество с одноклассником по группе, умение донести свою точку зрения, выслушать противоположную, адекватно воспринять. Уметь объяснить программу деятельности одногруппникам. | Точность выражения своих мыслей, ясночть преподношения материала. Контроль и коррекция знаний. | ||
Четвертый этап Защита проектов. | ||||||||
Организация выступления обучающихся, помощь подачи материала, очередность представления материалов, презентаций. Организация обратной связи с обучающимися. | Умение выбрать нужную информацию, краткость, форма изложения. | Выделение главного при подачи информации для публичной защиты. | Выступление представителей одной из пяти групп (очередность) | Монологическая речь, диалог. | С помощью оценочного приложения оценить представленные информационные проекты. | Оценка деятельности групп по оценочным критериям. | ||
Пятый этап Рефлексия. Итоги урока. | ||||||||
Обсуждение результатов работы. | Обобщение результатов деятельности для достижения поставленных задач. | Сравнение, обобщение, классификация. Умение выстраивать причинно-следственные связи. Оценка результатов деятельности. | Участие в обсуждении, задают интересующие вопросы, выражают собственное мнение по тому или иному пункту. | Участие в диалоге, обсуждении проблемы. Умение выслушать противоположную точку зрения. Оценка действий обучающихся, коррекция данных. | Анализ выполненной работы. | Осознание качства усвоенных знаний. Развитие волевых и эмоциональных способностей. | ||
Шестой этап. Домашнее задание | ||||||||
Запись на информационной доске домашнего задания, необходимые комментарии к заданиям. Задания дифференцированные: 1) составить сиквейн по теме 2) Предложить способ очистки животноводческих стоков от токсичной сероводородной кислоты и ее солей K2S, Na2S 3) Генетическая взаимосвязь веществ ( под таблицей) | Восприятие и фиксация информации. | Извлечение необходимой для обучающегося информации. | Слушают, задают вопросы для уточнения интересующих и непонятных моментов. | Выбирают нужный уровень домашнего задания. | Планирование прогнозирования результата деятельности. |
|
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
KNO3 → O2 → Na2O2 → O2 → CO → CH3OH → CO2
↓↑
O 3
Приложение 1
КИСЛОРОД
Кислоро́д —
Существуют и другие
История открытия
Официально считается, что кислород был открыт английским химиком
{\displaystyle {\ce {2HgO ->[t] 2Hg + O2 ^}}}Несколькими годами ранее (в
Важным этапом, который способствовал открытию кислорода, были работы французского химика
Наконец, окончательно разобрался в природе полученного газа А. Лавуазье, воспользовавшийся информацией от Пристли и Шееле. Его работа имела громадное значение. Лавуазье провёл опыт по сжиганию различных веществ .
Таким образом, заслугу открытия кислорода фактически делят между собой Пристли, Шееле и Лавуазье.
Происхождение названия
Слово кислород (именовался в начале XIX века ещё «кислотвором») своим появлением в русском языке до какой-то степени обязано М. В. Ломоносову, который ввёл в употребление, наряду с другими неологизмами, слово «кислота»; таким образом слово «кислород», в свою очередь, явилось калькой термина «оксиген» (фр. oxygène), предложенного А. Лавуазье.
Нахождение в природе
Кислород — самый распространённый в земной коре элемент, на его долю (в составе различных соединений, главным образом
Основная часть кислорода на Земле выделяется фитопланктоном Мирового океана. Около 60 % кислорода от используемого живыми существами расходуется на процессы гниения и разложения, 80 % кислорода, производимого лесами, уходит на гниение и разложение растительности лесов.
Деятельность человека очень мало влияет на количество свободного кислорода в атмосфере. При нынешних темпах фотосинтеза понадобится около 2000 лет, чтобы восстановить весь кислород в атмосфере.
Кислород входит в состав многих органических веществ и присутствует во всех живых клетках. По числу атомов в живых клетках он составляет около 25 %, по массовой доле — около 65 %.
Получение
1) При разложении соединений марганца (+7) и (+4):
2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2
перманганат манганат
калия калия
2MnO2 → 2MnO + O2
2) При разложении перхлоратов:
2KClO4 → KClO2 + KCl + 3O2
перхлорат
калия
3) При разложении бертолетовой соли (хлората калия).
При этом образуется атомарный кислород:
2KClO3 → 2 KCl + 6O0
хлорат
калия
4) При разложении на свету солей хлорноватистой кислоты - гипохлоритов:
2NaClO → 2NaCl + O2
Ca(ClO)2 → CaCl2 + O2
5) При нагревании нитратов.
При этом образуется атомарный кислород. В зависимости от того, какое положение в ряду активности занимает металл нитрата, образуются различные продукты реакции:
2NaNO3 → 2NaNO2 + O2
Ca(NO3)2 → CaO + 2NO2 + O2
2AgNO3 → 2 Ag + 2NO2 + O2
6) При разложении пероксидов:
2H2O2 ↔ 2H2O + O2
7) При нагревании оксидов неактивных металлов:
2Аg2O ↔ 4Аg + O2
Данный процесс имеет актуальное значение в быту. Дело в том, что посуда, изготовленная из меди или серебра, имея естественный слой оксидной плёнки, при нагревании образует активный кислород, что является антибактериальным эффектом. Растворение солей неактивных металлов, особенно нитратов, также приводит к образованию кислорода. Например, суммарный процесс растворения нитрата серебра можно представить по этапам:
AgNO3 + H2O → AgOH + HNO3
2AgOH → Ag2O + O2
2Ag2O → 4Ag + O2 или в суммарном виде:
4AgNO3 + 2H2O → 4Ag + 4HNO3 + 7O2
8) При нагревании солей хрома высшей степени окисления:
4K2Cr2O7 → 4K2CrO4 + 2Cr2O3 + 3 O2
бихромат хромат
калия калия
В промышленности кислород получают:
1) Электролитическим разложением воды:
2Н2О → 2Н2 + О2
2) Взаимодействием углекислого газа с пероксидами:
СО2 + К2О2 →К2СО3 + О2
Данный способ представляет собой незаменимое техническое решение проблемы дыхания в изолированных системах: подводных лодках, шахтах, космических аппаратах.
3) При взаимодействии озона с восстановителями:
О3 + 2КJ + H2O → J2 + 2KOH + O2
Химические свойства
Взаимодействие c металлами
В результате реакции образуется оксид этого металла.
4Al + 3O2 = 2Al2O3;
3Fe + 2O2 = Fe3O4.
Взаимодействие с неметаллами
При этом образуется оксид этого неметалла.
а) Сера взаимодействует с кислородом при 250°С:
S + O2 = SO2.
б) Горение фосфора с образованием оксида фосфора (V) начинается при 60 °С:
4Р + 5О2 = 2Р2О5.
в) Графит реагирует с кислородом при 700-800 °С:
С + О2 = СО2.
г) С водородом кислород взаимодействует при 300 °С:
2Н2 + О2 = 2Н2О.
Взаимодействие с некоторыми сложными веществами
В этом случае образуются оксиды элементов, из которых состоит молекула сложного вещества.
2CuS + 3O2 = 2CuO + 2SO2;
СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О.
Кислород – второй по электроотрицательности элемент, поэтому в окислительно-восстановительных процессах он выступает в качестве окислителя. Горение, гниение, ржавление и дыхание протекают при участии кислорода.
Только при взаимодействии с фтором он проявляет восстановительные свойства:
O2 + F2 = F2O2 (в электрическом разряде).
Дифторид кислорода может быть получен при быстром пропускании фтора через 2 % раствор щелочи:
2F2 + 2NaOH = OF2 + 2NaF + H2O.
Биологическая роль кислорода
Большинство живых существ (
Токсичность кислорода
Длительное вдыхание чистого кислорода может иметь опасные последствия для организма. Безопасно длительно дышать при обычном давлении смесями, содержащими до 60 % кислорода. Дыхание 90 % кислородом в течение 3 суток приводит к тахикардии, рвоте, пневмонии, судорогам. При повышении давления токсическое действие кислорода ускоряется и усиливается. Молодые люди более чувствительны к токсическому действию кислорода, чем пожилые.
Применение
а) в металлургии
Сварка и резка металлов
б) Компонент ракетного топлива
В качестве
в) в медицине
Медицинский кислород хранится в металлических
В пищевой промышленности кислород зарегистрирован в качестве
В химической промышленности кислород используют как реактив-окислитель в многочисленных синтезах, например, окисления углеводородов в кислородсодержащие соединения (
В тепличном хозяйстве для изготовления
Приложение 2
СЕРА
Сера
Се́ра —
История открытия
Точное время открытия серы не установлено, но этот элемент использовался до нашей эры.
Сера использовалась жрецами в составе священных курений при религиозных обрядах. Она считалась произведением сверхчеловеческих существ из мира духов или подземных богов.
Очень давно сера стала применяться в составе различных горючих смесей для военных целей. Уже у
Около VIII века китайцы стали использовать её в пиротехнических смесях, в частности, в смеси типа
В период
В дальнейшем она стала одним из трёх принципов алхимиков, а позднее «принцип горючести» явился основой
С введением пороха в Европе началось развитие добычи природной серы, а также разработка способа получения её из пиритов; последний был распространён в древней Руси. Впервые в литературе он описан у
Происхождение названия
Слово «сера», известное в
По предположению Фасмера «сера» восходит к
Сера в природе
Большие скопления самородной серы (с содержанием > 25 %) редки, они встречаются в местах вулканической активности.
Встречается в свободном (самородном) состоянии и в связанном виде.
Важнейшие природные
Получение
Из самородных руд
При нагревании пирита без доступа воздуха
FeS2 = FeS + S.
Окислением сероводорода при недостатке кислорода
2H2S + O2 = 2S + 2H2O.
Из отходящих газов металлургических и коксовых печей, при нагревании в присутствии катализатора
H2S + SO2 = 2H2O + 3S.
Физические свойства
Сера представляет собой твердое хрупкое вещество желтого цвета, в воде практически нерастворима, не смачивается водой и плавает на ее поверхности. Хорошо растворяется в сероуглероде и других органических растворителях, плохо проводит тепло и электрический ток. При плавлении сера образует легкоподвижную жидкость желтого цвета, которая при 160 0 С темнеет, ее вязкость повышается, и при 200 0 С сера становится темно-коричневой и вязкой, как смола. Это объясняется разрушением кольцевых молекул и образованием полимерных цепей. Дальнейшее нагревание ведет к разрыву цепей, и жидкая сера снова становится более подвижной. Пары серы имеют цвет от оранжево-желтого до соломенно-желтого. Пар состоит из молекул состава S8, S6, S4, S2 .При температуре выше 15000 С молекула S2 диссоциирует на атомы.
Физические свойства аллотропных модификаций серы
Свойства | Ромбическая сера | Моноклинная сера | Пластическая сера |
Цвет | Светло-желтый порошок | Желтые иглы | Темно-желтая масса |
Плотность, г/см3 | 2,07 | 1,96 | - |
Температура плавления, 0С | 112,8 | 119,3 | - |
Температура кипения, 0С | 444,6 |
Химические свойства серы
При комнатной температуре сера вступает в реакции только с ртутью. С повышением температуры её активность значительно повышается. При нагревании сера непосредственно реагирует со многими простыми веществами, за исключением инертных газов, азота, селена, теллура, золота, платины, иридия и йода. Сульфиды азота и золота получены косвенным путем.
Взаимодействие с металлами
Сера проявляет окислительные свойства, в результате взаимодействия образуются сульфиды:
Cu + S = CuS.
Взаимодействие с водородом происходит при 150–200 °С:
H2 + S = H2S.
Взаимодействие с кислородом
Сера горит в кислороде при 280 °С, на воздухе при 360 °С, при этом образуется смесь оксидов:
S + O2 = SO2;
2S + 3O2 = 2SO3.
Взаимодействие с фосфором и углеродом
При нагревании без доступа воздуха сера реагирует с фосфором, углеродом, проявляя окислительные свойства:
2P + 3S = P2S3;
2S + C = CS2.
Взаимодействие с фтором
В присутствии сильных окислителей проявляет восстановительные свойства:
S + 3F2 = SF6.
Взаимодействие со сложными веществами
При взаимодействии со сложными веществами сера ведет себя как восстановитель:
S + 2HNO3 = 2NO + H2SO4.
Реакция диспропорционирования
Сера способна к реакциям диспропорционирования, при взаимодействии со щелочью образуются сульфиды и сульфиты:
3S + 6KOH = K2S+4 O3 + 2K2S-2 + 3H2O.
Биологическая роль
Как и элементы органогены, сера в виде отдельного элемента не обладает биологическим значением. Ее биологическая роль состоит в том, что она входит в структуру таких аминокислот, как цистеин и метионин, которые и выполняют в животных организмах (в том числе у человека), ряд незаменимых функций:
придает необходимую для их функционирования пространственную организацию молекулам белков за счет образования дисульфидных мостиков
является компонентом многих ферментов, гормонов (в частности - инсулина), и серосодержащих аминокислот
является компонентом таких активных веществ, как гистамин, витамина
сульфгидрильные группы образуют активные центры ряда ферментов
обеспечивает передачу энергии в клетке: атом серы принимает на свободную орбиталь один из электронов кислорода
участвует в переносе метильных групп
входит в состав коэнзимов, включая коэнзим А
Токсические свойства серы
Элементарная сера не обладает выраженным токсическим действием, но все ее соединения токсичны. Принятая внутрь в количестве 3—5 г, элементарная сера действует как слабительное вследствие образования сероводорода в кишечнике, стимулирующего перистальтику. Однако при ежедневном приеме малых доз серы от 1,0—2,5—10 мг в течение 1—2 недель появляются головные боли, головокружение, утомляемость, потливость, учащение пульса, запоры, боли в животе, изменение в обмене веществ и т. д.
Применение серы и ее соединений
Серу используют для производства серной кислоты, изготовления спичек, черного пороха, бенгальских огней, для борьбы с вредителями сельского хозяйства и лечения болезней, в производстве красителей, взрывчатых веществ, люминофоров.
Сероводород идет на производство серы, сульфитов, тиосульфатов и серной кислоты, в лабораторной практике – для осаждения сульфидов.
Оксид серы (IV) применяется в производстве серной кислоты, сульфитов, тиосульфатов, для отбеливания шелка, шерсти, как средство для дезинфекции, для консервирования фруктов и ягод.
Оксид серы (VI) применяется для получения серной кислоты и олеума, используется в производстве азотной кислоты.
Серная кислота – один из важнейших продуктов основной химической промышленности. Служит электролитом в свинцовых аккумуляторах. Применяется в производстве фосфорной, соляной, борной, плавиковой и др. кислот. Концентрированная серная кислота служит для очистки нефтепродуктов от сернистых и непредельных органических соединений. Разбавленная серная кислота применяется для удаления окалины с проволоки и листов перед лужением и оцинкованием, для травления металлических поверхностей перед покрытием хромом, никелем, медью и др. Серная кислота – необходимый компонент нитрующих смесей и сульфирующее средство при получении многих красителей и лекарственных веществ. Благодаря высокой гигроскопичности применяется для осушки газов, для концентрирования азотной кислоты.
Приложение 3
СЕЛЕН
Селен—
История открытия
Элемент открыт
Происхождение названия
Название происходит от
Нахождение в природе
Содержание селена в земной коре — около 500 мг/т. Основные черты геохимии селена в земной коре определяются близостью его ионного радиуса к ионному радиусу серы. Селен образует 37 минералов, среди которых в первую очередь должны быть отмечены
Получение селена
Селен получают из отходов серно-кислотного, целлюлозно-бумажного производств и анодных шламов электролитического рафинирования меди. В шламах селен присутствует вместе с серой, теллуром, тяжелыми и благородными металлами. Для извлечения селена шламы фильтруют и подвергают либо окислительному обжигу (около 700 °С), либо нагреванию с концентрированной серной кислотой. Образующийся летучий Se02 улавливают в скрубберах и электрофильтрах. Из растворов технический селен осаждают сернистым газом:
SeO2 + 2 SO2 + 2 H2O → Se ↓ + 2 H2SO4
Применяют также спекание шлама с содой с последующим выщелачиванием селената натрия водой и выделением селена из раствора.
Для получения селена высокой чистоты, используемого в качестве полупроводникового материала, черновой селен рафинируют методами перегонки в вакууме, перекристаллизации и др.
Физические свойства селена
Селен — серый, с металлическим блеском хрупкий неметалл.
При атмосферном давлении существует несколько десятков модификаций селена. Наиболее стабилен серый селен, γ-Se, с гексагональной решеткой (a = 0.436388 нм, c = 0.495935 нм). Температура плавления 221°C, кипения 685°C, плотность 4, 807 кг/дм3. Плотность жидкого селена при 221°C — 4, 06 кг/дм3. Серый селен получают из других форм длительным нагреванием и медленным охлаждением расплава или паров селена. Его структура состоит из параллельных спиральных цепей.
Из растворов селена в CS2 выделены три модификации красного кристаллического селена с моноклинной решеткой. α-Se оранжево-красного цвета, a = 0, 9054 нм, b = 0, 9083 нм, c = 1, 1601 нм, угол b = 90, 81°, температура плавления 170°C, плотность 4, 46 кг/дм3.
β-Se темно-красного цвета, a = 1, 285 нм, b = 0, 807 нм, c = 0, 931 нм, угол b = 93, 13°, температура плавления 180°C, плотность 4, 50 кг/дм3.
γ-Se красного цвета, a = 1, 5018 нм, b = 1, 4713 нм, c = 0, 8789 нм, угол b = 93, 61°, плотность 4.33 кг/дм3. Красный селен содержит кольцевые молекулы Se8.
При восстановлении селенистой кислоты или быстром охлаждении паров селена образуется аморфный красный селен. От еще одной модификации аморфного стекловидного селена аморфный красный селен отличается только размером составляющих его микрочастиц. Плотность красного селена 4, 28 кг/дм3.
При 27 МПа получена кубическая модификация селена. Серый γ-Se — полупроводник с дырочной проводимостью, ширина запрещенной зоны 1, 8 эВ. В темноте проводит электрический ток очень плохо. При освещении электропроводимость возрастает в тысячи раз.
Химические свойства селена
Селен химически активен.
1. При нагревании на воздухе сгорает с образованием бесцветного кристаллического SeO2:
Se +O2 = SeO2.
2. Со
3. С
4. Выше 200°C селен реагирует с
5. При нагревании реагирует с металлами, образуя селениды.
6. С водой также aзаимодействует при нагревании:
3Se + 3H2O = 2H2Se + H2SeO3.
7. С неокисляющими и разбавленными кислотами селен не взаимодействует.
8.С концентрированной
Селен реагирует при нагревании с азотной кислотой, с образованием селенистой кислоты H2SeO3:
3Se + 4HNO3 + H2O = 3H2SeO3 + 4NO.
8. При кипячении в щелочных растворах селен диспропорционирует:
3Se + 6KOH = K2SeO3 + 2K2Se + 3H2O.
Если селен кипятят в щелочном растворе, через который пропускают воздух или кислород, то образуются красно-коричневые растворы, содержащие полиселениды:
K2Se + 3Se = K2Se4
9. Селен взамодействует с сульфидами и полисульфидами с образованием тиоселенидов. При нагревании селена с растворами Na2SO3 и KCN протекают реакции:
Na2SO3 + Se = Na2SSeO3;
KCN + Se = KSeCN.
10. Сильные окислители (
Se + O3 = SeO3,
Se + 3F2 = SeF6.
Биологическая роль селена
Микроэлемент (массовая доля в организме 10–5–10–7%).
В организм человека селен поступает с пищей (55–110 мг в год). Концентрируется в печени и почках. При больших дозах в первую очередь накапливается в ногтях и волосах, основу которых составляют серосодержащие аминокислоты. Атомы селена замещают атомы серы:
R–S–S_–R + 2Se = R–Se–Se_–R + 2S
В малых количествах селен должен содержаться в пище цыплят, телят, ягнят и кроликов. Селен входит в состав активных центров ферментов: формиатдегидрогеназы, глутатионредуктазы и глутатионпероксидазы, в активном центре которой содержится остаток аминокислоты — селеноцистеина:
Селен способен предохранять организм от отравления
Токсические свойства селена
Пары селена ядовиты. ПДК аморфного селена в воздухе 2 мг/м3, SeO2, Na2SeO3 — 0, 1 мг/м3. ПДК селена в воде 0, 01 мг/м3. При попадании металлического порошкового селена в количестве 1 грамма перорально вызывает боль в животе в течение двух суток и учащённый стул, со временем симптомы проходят. Соли селена при непосредственном соприкосновении с кожей вызывают ожоги и дерматиты.
Применение селена
Селен применяется в электронике и электротехнике, технологии полупроводников, производстве военной техники, как мощный источник гамма-излучения, в медицине – как противоопухолевое средство и лекарство от себореи и кожных воспалений.
Приложение 4
Теллур
Теллур-
История открытия
Впервые был найден в
Происхождение названия
От латинского tellus, родительный
Нахождение в природе
Содержание в земной коре 1⋅10−6% по массе. Известно около 100 минералов теллура. Наиболее часты
Встречается самородный теллур и вместе с
Получение
Основной источник — шламы электролитического рафинирования меди и свинца. Шламы подвергают обжигу, теллур остается в огарке, который промывают соляной кислотой. Из полученного солянокислого раствора теллур выделяют, пропуская через него сернистый газ SO2.
Для разделения селена и теллура добавляют серную кислоту. При этом выпадает диоксид теллура ТеО2, а H2SeO3 остается в растворе.
Из оксида ТеО2 теллур восстанавливают углем.
Для очистки теллура от серы и селена используют его способность под действием восстановителя (Al) в щелочной среде переходить в растворимый дителлурид динатрия Na2Te2:
6Te + 2Al + 8NaOH = 3Na2Te2 + 2Na[Al(OH)4].
Для осаждения теллура через раствор пропускают воздух или кислород:
2Na2Te2 + 2H2O + O2 = 4Te + 4NaOH.
Для получения теллура особой чистоты его хлорируют
Te + 2Cl2 = TeCl4.
Образующийся тетрахлорид очищают дистилляцией или ректификацией. Затем тетрахлорид гидролизуют водой:
TeCl4 + 2H2O = TeO2 + 4HCl,
а образовавшийся ТеО2 восстанавливают водородом:
TeO2 + 4H2 = Te + 2H2O.
Физические свойства теллура
Теллур — хрупкое серебристо-белое вещество с металлическим блеском. В тонких слоях на просвет красно-коричневый, в парах — золотисто-жёлтый. При нагревании приобретает пластичность. Кристаллическая решётка —
Химические свойства
В химических соединениях теллур проявляет
Растворяется в щелочах, поддается действию азотной и серной кислот, но в разбавленной соляной кислоте растворяется слабо.
С водой металлический теллур начинает реагировать при 100 °C.
С кислородом образует соединения TeO, TeO2, TeO3. В виде порошка окисляется на воздухе даже при комнатной температуре, образуя оксид TeO2. При нагреве на воздухе сгорает, образуя TeO2 — прочное соединение, обладающее меньшей летучестью, чем сам теллур. Это свойство используется для очистки теллура от оксидов, которые восстанавливают проточным водородом при температуре 500—600 °C. Диоксид теллура плохо растворим в воде, хорошо — в кислых и щелочных растворах.
В расплавленном состоянии теллур довольно инертен, поэтому в качестве контейнерных материалов при его плавке применяют графит и кварц.
Теллур образует соединение с водородом при нагревании, легко реагирует с галогенами, взаимодействует с серой, фосфором и металлами. При взаимодействии с концентрированной серной кислотой образует
Биологическая роль теллура
Микроколичества теллура всегда содержатся в живых организмах, его биологическая роль не выяснена.
Токсические свойства теллура
Теллур и его летучие соединения токсичны. Попадание в организм вызывает
В целом соединения теллура менее токсичны, чем соединения
При отравлениях теллур выводится из организма в виде отвратительно пахнущих летучих теллурорганических соединений .Их запах напоминает запах
Применение теллура
Теллур применяется в производстве сплавов свинца с повышенной пластичностью и прочностью (применяемых, например, при производстве кабелей). При введении 0,05 % теллура потери свинца на растворение под воздействием серной кислоты снижаются в 10 раз, и это используется при производстве свинцово-кислотных аккумуляторов. Также важно то обстоятельство, что легированный теллуром свинец при обработке пластической деформацией не разупрочняется, и это позволяет вести технологию изготовления токоотводов аккумуляторных пластин методом холодной высечки и значительно увеличить срок службы и удельные характеристики аккумулятора.
В составе сплава CZT (теллурид кадмия-цинка, CdZnTe) применяется в производстве детекторов рентгеновского и гамма- излучений, которые работают при комнатной температуре.
Также велика его роль в производстве полупроводниковых материалов и, в частности, теллуридов свинца, висмута, сурьмы, цезия. Очень важное значение в ближайшие годы приобретёт производство теллуридов лантаноидов, их сплавов и сплавов с селенидами металлов для производства термоэлектрогенераторов с весьма высоким (до 72—78 %) КПД, что позволит применить их в энергетике и в автомобильной промышленности.