Химия. 9 класс. Григорович

Периодическая система химических элементов (короткий вариант)

...Наука — это великая красота. Ученый у себя в лаборатории не просто техник: это ребенок лицом к лицу с явлениями природы, действующими на него как волшебная сказка.

Мария Склодовская-Кюри, дважды лауреат Нобелевской премии

Уважаемые девятиклассники и девятиклассницы!

Вы продолжаете изучать одну из самых замечательных наук — химию. В 9 классе вас ждут новые открытия. Вы ознакомитесь с распространенными в природе системами — растворами — и узнаете об основных закономерностях химических процессов. Вы окунетесь в удивительный мир органических веществ, который скрывает много секретов. Вы прикоснетесь к тайнам жизни и поймете, что химия может объяснить многие явления, происходящие вокруг вас: почему образуется кислотный дождь, как заставить вещества взаимодействовать, почему движутся автомобили и многое другое.

Этот учебник — ваш главный помощник в изучении химии. Он содержит весь необходимый для изучения в 9 классе материал. Каждый параграф разделен на части: небольшими порциями легче воспринимать информацию. Параграф заканчивается выводами и практическим блоком, который состоит из контрольных вопросов, заданий для усвоения материала, разработок лабораторных опытов и практических работ. Некоторые вопросы обозначены звездочкой (*). Это задания проблемно-поискового содержания. На них вы не найдете ответы в параграфе. Обдумайте эти вопросы в свободное время, обратитесь к дополнительным источникам или обсудите с учителем на уроке.

В учебнике много дополнительной информации: захватывающие факты по истории химии, сведения о выдающихся ученых, интересные лингвистические задачи, которые помогут вам запомнить новые термины.

После некоторых параграфов дано описание химических опытов не только для выполнения на уроках, но и тех, которые вы сможете провести дома самостоятельно. Проводя опыты, обязательно соблюдайте правила безопасности.

В конце учебника есть приложения, алфавитный указатель и ответы к расчетным задачам.

Искренне надеюсь, что этот учебник расширит ваш кругозор, подтолкнет к поиску новой информации и обогащению своих знаний, а возможно, побудит стать химиком.

Желаю успехов в изучении химии!

Автор

Электронное приложение к учебнику

На страницах учебника вы найдете ссылки на сайт, где размещены дополнительные материалы к параграфам, видеоролики с опытами и тестовые задания для контроля знаний по изученным темам. Тестирование происходит в онлайн-режиме. Сразу же после выполнения заданий вы увидите результат, который позволит вам оценить свой уровень усвоения знаний.

Для работы с электронным приложением выполните следующие действия:

1. Зайдите на сайт interactive.ranok.com.ua.

2. Зарегистрируйтесь.

3. Найдите раздел «Підручники».

4. Выберите название учебника «Химия. 9 класс».

5. В разделе «Электронные материалы к учебнику» выберите нужную тему и нажмите «Начать работу».

6. Выберите для просмотра видеоролик нужного химического опыта, дополнительный материал параграфа или выполните тестовые задания для проверки знаний.

Повторение важнейших вопросов курса химии 8 класса

§ 1. Состав и свойства основных классов неорганических соединений

Классификация неорганических соединений

По некоторым общим признакам неорганические вещества объединяют в отдельные классы (схема 1). Зная, к какому классу относится вещество, можно предугадать его свойства.

Схема 1. Основные классы неорганических соединений

Оксиды

• Оксиды — это бинарные соединения с Оксигеном, в которых Оксиген проявляет степень окисления -2.

В зависимости от валентности химического элемента, который образует оксид, состав оксидов может быть различным.

Общая формула оксидов: E_xO_y

Различают следующие оксиды:

Солеобразующие:

• основные — оксиды, которым соответствуют основания (образованы металлическими элементами в степени окисления обычно +1 или +2: Na₂O, FeO, CaO);
• кислотные — оксиды, которым соответствуют кислоты (образованы неметаллическими элементами: CO₂, SO₂, N₂O₅ и металлическими элементами со степенью окисления выше +3: CrO₃, Mn₂O₇, PbO₂);
• амфотерные — оксиды, которым соответствуют амфотерные гидроксиды (образованы некоторыми металлическими элементами с промежуточными между металлическими и неметаллическими свойствами: Al₂O₃, BeO, ZnO, Fe₂O₃, Cr₂O₃).

Несолеобразующие: оксиды, которым не соответствуют ни основания, ни кислоты (образованы некоторыми неметаллическими элементами в промежуточных степенях окисления: N₂O, NO, CO, SiO).

В зависимости от того, к какой группе относится оксид, он проявляет различные химические свойства (табл. 1).

Таблица 1. Химические свойства оксидов^*

Основные	Амфотерные	Кислотные
Взаимодействие с кислотами и основаниями
Взаимодействуют с кислотами с образованием соли и воды: CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O Не взаимодействуют с основаниями	Взаимодействуют с кислотами и основаниями с образованием соли и воды: ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H2O ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2O	Взаимодействуют с основаниями с образованием соли и воды: SO3 + Ca(OH)2 = CaSO4 + H2O Не взаимодействуют с кислотами
Взаимодействие с водой
Оксиды щелочных и щелочноземельных элементов взаимодействуют с водой с образованием щелочей: CaO + H2O = Ca(OH)2 Другие оксиды с водой не реагируют	Не взаимодействуют с водой	Взаимодействуют с водой с образованием кислоты (за исключением силиций(IV) оксида): SO3 + H2O = H2SO4 SiO2 + H2O ≠

* Химические свойства несолеобразующих оксидов вы будете изучать в 11 классе.

Окончание таблицы

Основные	Амфотерные	Кислотные
Взаимодействие с оксидами
Взаимодействуют с кислотными оксидами с образованием соли: CaO + CO2 = CaCO3 Не взаимодействуют с основными оксидами	Взаимодействуют с кислотными и основными оксидами и между собой: ZnO + SiO2 = ZnSiO3 ZnO + CaO = CaZnO2 ZnO + Al2O3 = Zn(AlO2)2	Взаимодействуют с основными оксидами с образованием соли: SO3 + CaO = CaSO4 Не взаимодействуют с кислотными оксидами

Кислоты

• Кислоты — соединения, состоящие из атомов Гидрогена, способных замещаться атомами металлических элементов, и кислотных остатков.

Общая формула кислот:

По различным признакам кислоты классифицируют на группы:

• по числу атомов Гидрогена в молекулах (основности):

одноосновные: HCl, HNO₃;

двухосновные: H₂S, H₂SO₄;

трехосновные: H₃PO₄;

• по содержанию атомов Оксигена в молекулах:

оксигенсодержащие: HNO₃, H₂SO₄, H₃PO₄;

безоксигеновые: HCl, H₂S, HF.

Оксигенсодержащие кислоты являются продуктами присоединения молекул воды к молекулам кислотных оксидов. Безоксигеновые кислоты — это растворы некоторых газов в воде. Хлоридная кислота — это раствор газообразного гидроген хлорида HCl в воде, флуоридная — раствор гидроген флуорида HF и т. п.

Таблица 2. Цвет некоторых индикаторов в растворах с разной средой

Индикатор	Цвет в среде
	кислотной	нейтральной	щелочной
Лакмус	Красный	Фиолетовый	Синий
Метиловый оранжевый	Красный	Оранжевый	Желтый
Фенолфталеин	Бесцветный	Бесцветный	Малиновый

Основные химические свойства кислот приведены в таблице 3.

Таблица 3. Химические свойства кислот

Химические свойства	Уравнения реакций
Изменяют цвет индикаторов (табл. 2)
Взаимодействуют с металлами, расположенными в ряду активности левее водорода	H2SO4 + Zn = ZnSO4 + H2↑
Взаимодействуют с основными оксидами с образованием соли и воды	H2SO4 + FeO = FeSO4 + H2O
Взаимодействуют с основаниями с образованием соли и воды	H3PO4 + 3NaOH = Na3PO4 + 3H2O H2SO4 + Fe(OH)2 = FeSO4 + 2H2O
Взаимодействуют с солями, если в результате реакции выделяется газ, образуется осадок или вода	H2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + 2HCl 2HI + CaCO3 = CaI2 + CO2↑ + H2O

Основания

• Основания — соединения, состоящие из атомов металлического элемента и одной или нескольких гидроксильных групп OH.

Общая формула оснований:

По растворимости в воде основания классифицируют на две группы:

• растворимые (щелочи): LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, FrOH, Ca(OH)₂, Sr(OH)₂, Ba(OH)₂, Ra(OH)₂;
• нерастворимые гидроксиды: Fe(OH)₂, Mg(OH)₂ и др.

Основания обычно проявляют свойства, противоположные кислотам, то есть взаимодействуют с веществами с кислотными свойствами (табл. 4).

Таблица 4. Химические свойства оснований

Щелочи	Нерастворимые гидроксиды
Изменяют цвет индикаторов (табл. 2)	Не изменяют цвет индикаторов
Взаимодействуют с кислотами с образованием соли и воды (реакция нейтрализации): 2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O	Взаимодействуют с кислотами с образованием соли и воды: Fe(OH)2 + H2SO4 = FeSO4 + 2H2O

Окончание таблицы

Соли

Соли можно рассматривать как продукты замещения в кислоте атомов Гидрогена атомами металлических элементов или замещения в основаниях гидроксид-ионов кислотным остатком.

• Соли — соединения, состоящие из атомов металлических элементов и кислотных остатков.

Общая формула солей:

Соли обычно вступают в реакции обмена с другими веществами (табл. 5, с. 10). Реакции обмена происходят при условии, если в результате взаимодействия образуется осадок, газ или вода.

Таблица 5. Химические свойства солей^*

* В 9 классе изучают свойства только средних солей.

Контрольные вопросы

• 1. Дайте определение оксидам, кислотам, основаниям и солям. По каким признакам их классифицируют на группы? Приведите примеры.
• 2. Какие металлы способны вытеснять водород из кислот?
• 3. Сформулируйте условия, при которых происходят реакции обмена в водных растворах. Приведите примеры реакций.
• 4. Какие соединения относятся к амфотерным? Приведите примеры.

Задания для усвоения материала

5. Составьте формулы оксидов: калий оксид, фосфор(III) оксид, аргентум(І) оксид, феррум(ІІ) оксид, хлор(IV) оксид, цинк оксид, аурум(III) оксид.

6. Дополните схемы реакций, подберите коэффициенты, запишите названия продуктов реакций:

• а) ... + H₂O → Ba(OH)₂;
• б) Fe(OH)₃ → ... + H₂O;
• в) ... → CO₂ + H₂O;
• г) K₂O + H₂O → ...;
• д) SO₂ + H₂O → ...;
• e) H₂SiO₃ → SiO₂ + ... .

7. Составьте уравнения реакций между кислотой и гидроксидом, в результате которых образуются вещества: K₂SO₄, Mg(NO₃)₂, ZnSO₄, CaCl₂, Al(NO₃)₃.

8. Составьте уравнения реакций, соответствующие превращениям:

• а) Mg → MgSO₄ → Mg(NO₃)₂ → MgCO₃;
• б) Ca → Ca(OH)₂ → CaCO₃ → CaO → CaCl₂ → CaCO₃.

9. Сравните объемы сульфур(IV) оксида (н. у.), который можно получить из серы массой 480 г и натрий сульфита массой 630 г.

10. Вычислите массу фосфора, которую необходимо ввести в ряд превращений для получения кальций ортофосфата массой 15,5 г.

11. Для побелки стволов плодовых деревьев используют известковое молоко: смесь 2 кг гашеной извести Са(ОН)₂ и 10 л воды. Вычислите массу кальций оксида, необходимого для получения соответствующего количества гашеной извести.

12. Для очистки канализационных труб используют жидкое средство, содержащее 40% натрий гидроксида, в количестве 250 г раствора на каждое место очистки. Одна упаковка с таким сухим средством содержит 70 г NaOH. Определите, сколько таких упаковок вам нужно купить, чтоб прочистить трубы: раковину на кухне, рукомойник в ванной, слив в ванной.