У підручнику 2024 року видання
§ 9 Метали та неметали — прості речовини
Завдання 86
Які фізичні властивості є спільними для всіх металів? Металічний блиск, ковкість, вони добре проводять електричний струм і теплоту.
Завдання 87
Визначте, чи є спільні властивості для неметалів. Неметали не мають спільних властивостей, можуть перебувати в різних агрегатних станах, у твердому стані зазвичай крихкі.
Завдання 88
Випишіть із таблиці 2 хімічні елементи, назви яких відрізняються від назв простих речовин, що вони утворюють. Аргентум — срібло, Гідроген — водень, Карбон — алмаз і графіт, Купрум — мідь, Меркурій — ртуть, Нітроген — азот, Оксиген — кисень і озон, Плюмбум — свинець, Сульфур — сірка, Ферум — залізо, Флуор — фтор.
Розподіліть їх у два стовпчики на металічні та неметалічні елементи.
| Металічні елементи | Неметалічні елементи |
|
Аргентум Купрум Меркурій Плюмбум Ферум
|
Гідроген Карбон Нітроген Оксиген Сульфур Флуор |
Завдання 89
Як відрізнити метал від неметалу? Зважаючи на опис йоду та графіту в тексті параграфа обґрунтуйте, чому вони є неметалами. Обидві речовини крихкі.
Завдання 90
Порівняйте властивості металів і неметалів, заповнивши таблицю.
| Властивість | Метали | Неметали |
| Температури плавлення та кипіння | висока | низька |
| Чи здатні проводити теплоту й електричний струм? | так | ні (окрім графіту) |
|
Пластичність (гнучкий, або ковкий, чи крихкий) |
ковкі | крихкі |
| Розчинність у воді | ні | так |
Завдання 91
Як ви вважаєте, чому деякі прості речовини називають по-іншому, ніж хімічні елементи, з атомів яких вони складаються? Так склалося істрично, бо відкриті були давно і означають властивості речовин. Це водень — Гідроген, срібло — Аргентум, мідь — Купрум, кисень — Оксиген , сірка — Сульфур, фтор — Флуор, азот — Нітроген.
Завдання 92
На сьогодні відомо 118 хімічних елементів. Чи можна стверджувати, що на сьогодні відомо 118 простих речовин? Ні. Хімічний елемент може утворювати не одну, а декілька простих речовин — алотропних модифікацій, які відрізняються одна від одної за будовою або складом молекул. Наприклад, атоми Карбону утворюють декілька простих речовин: алмаз, графіт, карбін, фулерен, які відрізняються за розташуванням атомів один щодо одного, а атоми Оксигену утворюють дві алотропні модифікації: кисень (O2) і озон (O3), які відрізняються за складом молекул.
Завдання 93
Доведіть або спростуйте думку про те, що 118 хімічних елементів утворюють лише 118 простих речовин. Така думка є хибною, адже один хімічний елемент може утворювати декілька простих речовин, тому 118 хімічних елементів утворюють більше, ніж 118 простих речовин.
Завдання 94
Сірка складається з молекул, що містять по 8 атомів Сульфуру, а в графіті окремі молекули виділити неможливо. Яку з цих речовин легше розплавити? Сірка є речовиною молекулярної будови, а графіт — атомної, тому сірку розплавити легше.
Завдання 95
Визначте, що є спільного та відмінного в поняттях «проста речовина» й «хімічний елемент»? Для пояснення складіть діаграму Венна.
|
Діаграма Венна |
||
|
Відмінне |
Спільне |
Відмінне |
|
хімічний елемент |
проста речовина |
|
|
Властивостями атомів: будова, розміри тощо
|
Характеризуються властивостями
|
Фізичними властивостями: агрегатний стан, колір, густина тощо |
Алхіміки часто позначали відомі на той час хімічні елементи астрологічними символами. У Середньовіччі було відомо сім планет і сім металів: золото, срібло, мідь, залізо, олово, свинець і ртуть. Чому б не об’єднати їх у пари? Так золото почали співвідносити із Сонцем, срібло — з Місяцем, мідь — із Венерою, залізо — з Марсом, олово — з Юпітером, ртуть — із Меркурієм, свинець — із Сатурном.
Зважаючи на це, поясніть походження назви хімічного елемента, що утворює ртуть. Англійська назва ртуті mercury походить від середньовічного алхімічного позначення цього елементу — Mercurius на честь планети Меркурій.
Чому, на вашу думку, назва хімічного елемента, що утворює золото, походить від імені богині ранкової зорі Аврори, яка приносить світло іншим богам і людям? Золото — метал жовтого кольору з характерним блиском.
Завдання 97
Поясніть походження назв днів тижня англійською. У давнину люди знали лише про сім металів і порівнювали їх із відомими на той час сімома небесними тілами. Так золото почали співвідносити із Сонцем, срібло — з Місяцем, мідь — із Венерою, залізо — з Марсом, олово — з Юпітером, ртуть — із Меркурієм, свинець — із Сатурном.
| День тижня | Метал | Планета |
|
Sunday (Sun) Monday (Moon) Tuesday (германський бог війни Tiw) Wednesday (германський бог Woden) Thursday (германський бог Thor) Friday (скандинавська богиня Freyja) Sunday (римський бог Saturnus) |
Золото Срібло Залізо Ртуть Олово Мідь Свинець |
Сонце Місяць Марс Меркурій Юпітер Венера Сатурн |
Завдання 98
| Властивості алюмінію | Властивості кисню |
|
а) твердий за кімнатної температури г) блискучий є) гнучкий ж) добре проводить електричний струм и) швидко нагрівається |
б) газуватий за кімнатної температури д) безбарвний е) крихкий з) діелектрик
|
Завдання 99
У деяких випадках для щільного (як кажуть, «намертво») з’єднання металевих виробів недостатньо використання клеїв, заклепок або інших з’єднувальних матеріалів. Так, щоб з’єднати підшипник із валом у випадку, якщо радіус вала та отвору підшипника однакові, використовують сильне нагрівання та сильне охолодження (скрапленим азотом). Обговоріть, для чого в цьому випадку використовують нагрівання, а для чого — охолодження, та чи буде таке зчеплення дійсно міцним. Нагріванням підшипника збільшують його радіус, бо метал має здатність розширюватися, що дозволяє легко вставити підшипник у вал. Охолодженням зменшують радіус підшипника, бо метал має здатність стискатися, що сприяє щільному з'єднанню, тому таке зчеплення буде дійсно міцним.
Завдання 100
Здавна в помешканнях глиняні або кам’яні печі використовують не лише для приготування їжі, а й для обігріву. Сьогодні радіатори опалення виготовляють з іншого матеріалу. З якого саме? З металу.
Пригадайте результати вашого дослідження теплопровідності металів. Правильні твердженння:
— радіатори опалення виготовляють із металу, оскільки він довше, ніж камінь, зберігає теплоту гарячої води;
— радіатори опалення виготовляють із металу, оскільки він швидше, ніж камінь, передає теплоту від гарячої води опалювальному приміщенню.
________________________________________________________________
У підручнику 2015 року видання
§12 ПРОСТІ ТА СКЛАДНІ РЕЧОВИНИ
Контрольні запитання
1. Дайте визначення простим і складним речовинам. Речовина, утворена одним хімічним елементом, є простою. Речовина, яку утворюють декілька хімічних елементів, є складною.
2. На які групи речовин поділяють прості і складні речовини? Прості речовини поділяються на метали і неметали, а складні ― на органічні та неорганічні речовини.
За якими фізичними властивостями відрізняються прості речовини?
Метали за звичайних умов тверді (крім ртуті), мають металічний блиск, пластичні (ковкі), сріблясто-білого кольору або сірого кольору (крім міді та золота), добре проводять електричний струм й тепло.
Неметали за звичайних умов газоподібні та тверді речовини (лише бром ― рідина), не мають металічного блиску (крім графіту і йоду), крихкі, мають різний колір (наприклад, сірка ― жовтий, графіт ― чорний), не проводять або погано проводять електричний струм (крім графіту) й тепло.
3. Які елементи утворюють метали, а які — неметали? Металічні елементи утворюють метали, а неметалічні ― неметали.
4. Наведіть приклади простих речовин молекулярної і атомної будови.
Молекулярної: водень Н2, кисень О2, озон О3, хлор Сl2, азот N2, бром Br2.
Атомної: залізо Fe, алюміній Al, срібло Ag, золото Au, олово Sn, свинець Рb, гелій Не, аргон Ar.
5. У чому полягає різниця між поняттями:
а) «хімічний елемент» і «проста речовина»;
Хімічний елемент ― це певний вид атомів, тобто поняття застосовується для класифікації атомів, а проста речовина ― метал чи неметал ― утворена цим певним видом атомів, тобто хімічним елементом, тому проста речовина є формою існування хімічного елемента у вільному стані.
б) «проста речовина» і «складна речовина»;
Проста речовина утворена одним хімічних елементом, а складна ― декількома.
в) «складна речовина» і «суміш речовин»?
Складна речовина (хімічна сполука) описується хімічною формулою, має постійний склад, а прості речовини, з яких утворена хімічна сполука, не зберігають свої властивості, фізично неподільні. Суміш речовин не можна описати хімічною формулою, має змінний склад, компоненти суміші зберігають свої властивості, можна розділити фізичними методами.
6. Які речовини належать до органічних, а які — до неорганічних? Неорганічні речовини можуть складатися з атомів будь-яких хімічних елементів, а у складі органічних сполук обов’язково є атоми Карбону.
Наведіть приклади.
Органічні речовини: метан CH4, сахароза C12H22O11, глюкоза C6H12O6 етиловий спирт C2H5OH, оцтова кислота СH3COOH.
Неорганічні речовини: кухонна сіль NaCl , крейда CaCO3, водень H2, вуглекислий газ СО2, кисень О2, хлор Cl2.
Завдання для засвоєння матеріалу
Вправа 1. Виберіть фізичні властивості, характерні для алюмінію:
а) твердий;
б) газуватий;
в) блискучий;
г) крихкий;
д) пластичний;
е) добре проводить електричний струм;
є) не проводить електричного струму;
ж) швидко нагрівається.
Відповідь: а), в), д), є), ж)
Вправа 2. Із наведеного переліку випишіть назви неметалічних елементів: Гідроген, Аурум, Йод, Плюмбум, Аргентум, Сульфур, Меркурій.
Відповідь: Гідроген, Йод, Сульфур.
Вправа 3. Випишіть окремо формули простих і складних речовин: Fe2O3, Mg, H2, NaHCO3, Au, Cl2, Na, Cu(OH)2, He, Cu, NaCl, S8. Підкресліть символи, які позначають прості речовини — метали.
| Формули простих речовин | формули складних речовин |
| Mg, H2, Au, Cl2, Na, He, Cu, S8. | Fe2O3, NaHCO3, Cu(OH)2, NaCl |
Вправа 4. Наведіть по п’ять прикладів металічних і неметалічних елементів.
| Металічні елементи | Неметалічні елементи |
|
Кальцій Ca, Ферум Fe, Алюміній Al, Аурум Au, Купрум Cu |
Гідроген H, Оксиген O, Нітроген N, Фосфор P, Гелій He |
Вправа 5. Обчисліть масову частку Натрію в кухонній солі (NaCl) і харчовій соді (NaНCO3). У якій із цих складних речовин уміст Натрію більший?
Mr(NaCl)=Ar(Na)+Ar(Cl)=23+35,5=58,5
Mr(NaHCO3)=Ar(Na)+Ar(Н)+Ar(C)+3•Ar(O)=23+1+12+3•16=84
w1(Na)=Ar(Na)/Mr(NaCl)=23/58,5=0,393, або 39,3%
w2(Na)=Ar(Na)/Mr(NaHCО3)=23/84=0,274, або 27,4%
27,4% <39,3%
Відповідь: масова частка Натрію більша у кухонній солі (NaCl).
Вправа 6. Як можна довести, що целюлоза (основна речовина, з якої складається деревина) та сахароза є органічними речовинами? Целюлоза та сахароза обвуглюються при нагріванні, тому є органічними речовинами.
Вправа 7. На малюнку 68 зображені моделі простих і складних речовин, а також їх сумішей. Для кожного випадку a) — e) визначте, моделі яких речовин (простих чи складних) зображені, запишіть хімічні формули цих речовин. Визначте, у якому випадку зображена суміш речовин, складіть хімічні формули речовин у суміші.
а) проста речовина — кисень О2;
б) суміш двох простих речовин: кисню О2 і водню Н2;
в) проста речовина — вуглець С;
г) складна речовина — вуглекислий газ СО2;
д) складна речовина — метан СН4;
є) суміш простої і складної речовин: кисню О2 і води Н2О
Вправа 8. Малахіт (речовина зеленого кольору) під час нагрівання розкладається на купрум (ІІ) оксид CuO (порошок чорного кольору), воду H2O і вуглекислий газ CO2. Чи є малахіт сумішшю купрум (ІІ) оксиду, води та вуглекислого газу? Суміші зберігають властивості компонентів, тому малахіт мав би бути чорним, а він є зеленого кольору. Отже, малахіт — це хімічна сполука, яка розклалася в результаті нагрівання на різні складні речовини. З яких хімічних елементів складається малахіт? Купрум Сu, Оксиген O, Гідроген H, Карбон C.
Вправа 9. Речовина хлор Cl2 є дуже отруйним газом, але водночас атоми Хлору містяться у складі кухонної солі NaCl, яку ми вживаємо щодня. Чи не має в цьому суперечності? Ні, нема. Відповідь поясніть. Хімічні сполуки не зберігають властивостей простих речовин, з яких вони утворені. Якщо ж хлор і натрій прореагують один з одним, утвориться нова сполука кухонна сіль з формулою NaCl. Ця сполука вже не виявляє властивостей ані хлору, ані натрію, вона має свої властивості.
Вправа 10*. У природі трапляється 89 хімічних елементів, проте простих речовин налічується близько 600. Як можна пояснити цей факт? Алотропією, тобто здатністю деяких хімічних елементів існувати у вигляді кількох простих речовин різної будови, фізичними і хімічними властивостями.
Наведіть належні приклади. Атоми Оксигену утворюють дві прості речовини: кисень О2 та озон О3. Атоми Карбону утворюють декілька простих речовин: алмаз, графіт, сажа, карбін, фулерен.
Чим можна пояснити існування значно більшої кількості складних речовин порівняно з кількістю простих речовин? Речовини утворюються за рахунок комбінацій з атомів хімічних елементів. Очевидно, що таких комбінацій утворюється значно більше з атомів різних хімічних елементів складної речовини, ніж з атомів одного хімічного елемента простої речовини.