Химия. 9 класс. Оржековский П.А., Мещерякова Л.М., Понтак Л.С.

Учебник «Химия. 9 класс» является логическим продолжением учебника для 8 класса. Изложение материала в учебнике находится в соответствии с классической методикой обучения химии в средней общеобразовательной школе. Большое внимание уделено химическому эксперименту. Учебник написан понятным лаконичным языком. Учебник одобрен Федеральным экспертным советом рекомендован Министерством образования и науки РФ и включен в Федеральный перечень учебников.

Химия. 9 класс. Оржековский П.А., Мещерякова Л.М., Понтак Л.С.

 

Описание учебника

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие 5
Глава I Периодический закон Д.И. Менделеева 8
§ 1. Необходимость систематизации химических элементов 8
Практическое занятие 1
Амфотерные оксиды и гидроксиды 15
§2. Попытки систематизации химических элементов 16
§ 3. Открытие Периодического закона 24
§4. Структура Периодической системы химических элементов 29
§5. Предсказательная функция Периодического закона 33
§6. Роль Периодического закона в выявлении фактов, необъяснимых с помощью атомно-молекулярной теории 36
§ 7. Становление представлений о строении атома 38
§ 8. Состав ядра атома. Изотопы 43
§9. Электронная оболочка атома. Атомные модели Н. Бора 48
§ 10. Характеристика химического элемента по положению в Периодической системе элементов Д.И. Менделеева 55
Глава II Химическая связь. Электролитическая диссоциация 60
§ 11. Удивительные свойства обычных растворов 60
§ 12. Ионная связь 65
§ 13. Ковалентная связь 70
§ 14. Ковалентная полярная связь 74
§ 15. Закономерности изменения электроотрицательности химических элементов 78
§ 16. Электролитическая диссоциация 82
§ 17. Реакции ионного обмена 88
Практическое занятие 2
Проведение реакций ионного обмена 92
§ 18. Физические свойства веществ с различным типом химической связи 93
Глава III Окислительно-восстановительные реакции 102
§ 19. Развитие в науке представлений об окислении и восстановлении 102
§ 20. Окисление и восстановление 107
§ 21. Степень окисления 111
§ 22. Окислительно-восстановительные реакции 113
Глава IV Металлы 117
§ 23. Общие свойства металлов. Металлическая связь 117
§ 24. Щелочные металлы . 122
§ 25. Элементы ПА-группы 130
§ 26. Жесткость воды 135
§ 27. Алюминий и его свойства 137
§ 28. Применение алюминия и его сплавов 141
§29. Железо и его свойства 143
§30. Применение железа и его сплавов 146
§31. Металлургия 149
Практическое занятие 3
Экспериментальные задания по теме «Металлы» 153
Глава V Химия неметаллов 155
§ 32. Галогены. Галогеноводороды и галогениды металлов 155
§ 33. Кислородсодержащие соединения хлора 162
§ 34. Сера. Сероводород и сульфиды 163
§ 35. Кислородсодержащие соединения серы 166
§ 36. Азот. Аммиак и соли аммония 169
§ 37. Кислородсодержащие соединения азота 174
§ 38. Фосфор. 177
§ 39. Углерод и его неорганические соединения 182
§ 40. Кремний 187
§ 41. Силикатные материалы 191
Практическое занятие 4
Экспериментальные задания по теме «Неметаллы» 197
Глава VI Органические вещества 199
§ 42. Углеводороды 199
§ 43. Кислородсодержащие органические соединения 203
§ 44. Жиры и углеводы 207
§ 45. Азотсодержащие органические соединения 209
§ 46. Аминокислоты. Белки 211
Заключение 213
Ответы. 215
Приложения
1. Ряд напряжений (активности) металлов 216
2. Относительная электроотрицательность (ЭО) химический элементов (по Л. Полингу) 216
3. Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева (длиннопериодный вариант) 217
4. План описания свойств химического элемента на основании его положения в Периодической системе 218
5. Основные формулы, используемые для расчетов 219
6. Кислотные оксиды, кислоты и названия их солей 220
Предметный указатель 221
как пользоваться настоящим учебником.
При изучении химии в прошедшем учебном году мы с вами использовали атомно-молекулярную теорию. Она позволяет объяснить и предсказать многие химические явления. Например, разнообразие химических веществ и их свойств можно объяснить тем, что химические элементы различаются по таким признакам, как относительная атомная масса и способность присоединять к себе другие атомы (валентность). В зависимости от состава, вещества относят к классу простых веществ — металлов и неметаллов или классу сложных веществ — основных и кислотных оксидов, кислот, оснований и солей. Вы убедились, что представители одного класса обладают рядом общих свойств. Вместе с тем у них имеются и некоторые различия свойств, которые объясняются различием состава веществ.
Однако в ходе изучения химии у вас нередко возникали вопросы, на которые невозможно было дать ответ с позиции атомно-молекулярной теории. Приведем некоторые из них.
Почему атомы различных химических элементов различаются по массе?
Почему атомы различных химических элементов имеют различные или одинаковые значения валентности?
Почему одни химические элементы образуют простые вещества металлы, а другие — неметаллы?
Почему некоторые металлы способны образовывать не только основные оксиды, но и кислотные, например хром и марганец?
Почему оксиды некоторых металлов, например алюминия и цинка, являются амфотерными, т. е. способны реагировать и с кислотой, и со щёлочью?
Почему одни металлы активнее других (что отражает ряд активности металлов)?
Почему при взаимодействии азотной кислоты с металлами водород, как правило, не выделяется?
Почему в результате одних реакций теплота выделяется, а в других — поглощается?
Почему для солей, оснований и кислот характерны реакции обмена?
Почему водородные соединения одних неметаллов, например НС1, HBr, H2S, при растворении в воде образуют кислоты, а другие вещества — СН4, NH3, РН3, SiH4 — кислоты не образуют?
Этот перечень можно продолжить.
Для того чтобы ответить на эти и другие вопросы, нужны новые теории, позволяющие глубже понять внутреннее строение вещества и сущность химических реакций. С такими теориями вы познакомитесь в новом учебном году.
Каждый параграф учебника начинается с пояснения того, что вы узнаете, ознакомившись с его содержанием. Это своеобразное введение выделено шрифтом, отличным от основного.
Наиболее важный материал, который необходимо не только понять, но и запомнить близко к тексту, напечатан на голубом фоне и заключен в рамку. Некоторые слова и фразы в тексте выделены курсивом» Обращайте на них особое внимание.
Во многих параграфах приводится описание опытов. Некоторые из этих опытов вам продемонстрирует учитель, многие вам предлагается выполнить самим. Изучая материал параграфа, вспомните, как выполнялись эти опыты, что вы наблюдали, и сделайте соответствующие выводы. Помните: от того, насколько правильно вы научитесь делать выводы по результатам опытов, зависят ваши успехи в изучении химии.
Во многих параграфах приведены исторические сведения и биографии выдающихся ученых (эти тексты заключены в рамку). Не считайте этот учебный материал второстепенным — он заслуживает пристального внимания. В учебнике имеются тексты, содержащие любопытные, но необязательные для изучения факты. Такие тексты отмечены условным знаком, изображающим университетскую шапочку цв*.
Для освоения химии важны знания не только о различных химических веществах и реакциях, но и то, каким образом ученым удалось понять их сущность. Тексты такого рода обозначены условным
знаком, изображающим сову Щ. Надеемся, что эта мудрая птица настроит вас на соответствующий лад, и при работе с учебником вы будете ощущать себя не только школьниками, но и немного исследователями.
Каждый параграф завершается подведением кратких итогов. Внимательно прочтите этот текст, вдумайтесь — все ли вам понятно. А проверить и усовершенствовать свои знания вам помогут вопросы и задания, приведенные в конце каждого параграфа, в том числе и тестовые (они обозначены буквой «Т»). При выполнении некоторых упражнений вам потребуются дополнительные сведения. Они содержатся в приложении, помещенном в конце учебника. Усложненные задания отмечены звездочкой (*). Ответы на тестовые задания и расчетные задачи даны в конце учебника. Там же приведены справочные таблицы (в приложении). В начале и конце книги имеются два цветных форзаца1, на которых помещена соответственно Периодическая система Д. И. Менделеева и таблица растворимости.
Если вы не сможете вспомнить какое-либо определение, формулу вещества или забыли сведения о том или ином ученом, обратитесь к предметному указателю, помещенному в конце учебника.
Форзац — двойные листы плотной бумаги, соединяющие блок книги с переплетной крышкой.
§ 1. НЕОБХОДИМОСТЬ СИСТЕМАТИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Вы уже знаете, чтобы легче ориентироваться в многообразии химических веществ, ученые составили их классификацию. А чем вызвана необходимость систематизации химических элементов?
Вспомним, как строилась классификация веществ. Среди всех используемых веществ еще в каменном веке были выделены металлы. Люди заметили, что эти вещества имеют металлический блеск, пластичны и теплопроводны. Благодаря пластичности и твердости металлов и сплавов из них стали изготовлять орудия труда и оружие.
В результате изучения учеными свойств веществ было установлено, что некоторые вещества ни при каких условиях не способны вступать в реакцию разложения. Эти вещества отнесли к классу простых веществ. Вещества, которые подвергаются разложению, стали относить к классу сложных веществ. Среди сложных веществ в отдельный класс были выделены кислоты, потому что они кислые на вкус.
На первых этапах (до XVII в.) классификация веществ строилась только на основании знаний их свойств (схема 1).
КЛАСС ВЕЩЕСТВА
Знания о составе веществ, накопленные в период развития атомно-молекулярной теории (XVII—XIX вв.), позволили сделать вывод о том, что свойства вещества определяет его состав.
Так, простое вещество невозможно разложить на несколько веществ, потому что в его состав входят атомы одного химического элемента. Сложные вещества — кислоты объединяет в один класс наличие в составе их молекул атомов водорода, способных замещаться атомами металлов. В состав оксидов обязательно входят два элемента, один из которых кислород.
С развитием атомно-молекулярной теории класс вещества стали определять на основании знаний о его составе и свойствах.
Изучение состава и свойств веществ дало возможность определить генетические ряды металлов и неметаллов, отражающие взаимопревращения веществ:
пШШ!Шш КИСЛОТНЫЙ ОКСИД
Классификация веществ и выделение генетических рядов металлов и неметаллов позволяют лучше ориентироваться в мире веществ и их превращениях. Но, как мы не раз отмечали, мир веществ разнообразнее, чем любая классификация, с помощью которой мы хотим в нем разобраться.
Можно ли четко провести границу между металлами и неметаллами? Чтобы ответить на это, познакомимся со случаем, который в настоящее время воспринимается как легенда.
В давние времена морозной зимои на одном из военных складов обнаружили, что на месте изделий из олова (пуговицы и ложки) остается странный серый порошок, а сами изделия исчезают.
Ученые объяснили этот факт тем, что химический элемент олово образует два простых вещества. При комнатной температуре устойчиво белое олово — серебристо-белый металл. При охлаждении ниже -13,2 °С белое олово превращается в другую аллотропную модификацию — серое олово, которое имеет алмазоподобную структуру и относится к неметаллам. Таким образом, один химический элемент образует два простых вещества: одно из них металл, а другое — неметалл.
Для любознательных
Скорость перехода металлического олова в неметаллическое невелика, поэтому этого превращения мы обычно не замечаем. Оно ускоряется при наличии примеси цинка и замедляется примесью свинца. Наибольшая скорость достигается при температуре -33 °С.
Превращение металлического олова в неметаллическое ускоряется также при соприкосновении металла с оловом, уже превращенным в неметалл. Такое явление «заражения» оловянных предметов получило название «оловянная чума».
Вследствие разрушения оловянной пайки сосудов с жидким топливом в 1912 г. погибла экспедиция к Южному полюсу английского исследовате-« ля Роберта Скотта.
Некоторые химические элементы образуют простые вещества неметаллы, сочетающие в себе физические свойства металлов и неметаллов. Например, германий, подобно металлам, — твердое вещество с металлическим блеском, но он хрупок, плохо проводит теплоту и является полупроводником.
Для любознательных
Одно из отличий полупроводников от металлов в том, что у металлов с повышением температуры электропроводность уменьшается, а у полупроводников, наоборот, — увеличивается. Электропроводность полупроводников возрастает при освещении их ярким светом. Металлы такими свойствами не обладают.
Аналогичные свойства имеют кремний, селен и некоторые другие простые вещества.
На основании расчетов ученые предположили, что такой, казалось бы, типичный неметалл, как водород, при очень высоком давлении (2 х 1011 Па) должен иметь металлический блеск и проводить электрический ток. Однако такое большое давление пока не удалось создать. Выдвинутую гипотезу можно будет подтвердить, когда будут решены сугубо технические проблемы.
Проведем опыт.
Опыт 1. В две пробирки поместим по грануле алюминия. В одну прильем около 2 мл разбавленного раствора серной кислоты, в другую — столько же раствора гидроксида натрия. Нагреем растворы в-пламени спиртовки. В каждой пробирке будет выделяться газ (рис. 1).
Этот опыт показывает, что алюминий взаимодействует как с кислотой, так и со щёлочью. Первая реакция вам хорошо знакома. При взаимодействии кислоты с металлом образуется соль и выделяется водород. Запишем уравнение этой реакции:
2А1 + 3H2S04 = A12(S04)3 + 3H2t
Что происходит при взаимодействии алюминия с раствором гидроксида натрия? Как и в реакции с кислотой, в этом случае образуются соль и водород:
2А1 + 2NaOH + 6Н20 = 2Na[Al(OH)J + ЗН2|

Химия. 9 класс.