Составить уравнения реакций для генетического ряда магния. Генетическая взаимосвязь между основными классами неорганических соединений
Урок по химии в 8м классе по теме: "Генетическая связь между основными
классами неорганических соединений"
Девиз урока:
«Ни одна наука не нуждается в эксперименте в такой степени, как химия. Ее основные
законы, теории и выводы опираются на факты. Поэтому постоянный контроль опытом
необходим».
Майкл Фарадей.
ЦЕЛЬ. На конкретных примерах доказать существование генетической связи между
основными классами неорганических веществ.
Задачи:
Обучающие: систематизировать знания обучающихся о составе и свойствах основных
классов неорганических веществ.
Развивающие: развивать умения ставить проблемы, формулировать гипотезы и
проводить их опытную проверку; совершенствовать умения работать с лабораторным
оборудованием и реактивами; развивать предметные компетентности и способность к
адекватному само и взаимоконтролю.
Воспитательные: продолжить формирование научного мировоззрения обучающихся;
воспитывать наблюдательность, внимание, инициативу.
Методы: проблемный, исследовательский, словесный.
Формы работы: групповая, индивидуальная работа,самопроверка, взаимопроверка
результатов самостоятельной работы в группе, выставление отметок.
Оборудование: штатив с пробирками, держатель, спиртовка, тигельные
щипцы, спички, компетентностноориентированные задания.
Реактивы: оксид меди, раствор серной кислоты, гидроксид натрия, магний, соляная
кислота, свеча трубочка, известковая вода.
Ход урока.
I.ОРГАНИЗАЦИОННО МОТИВАЦИОННЫЙ ЭТАП
1.1 Оргмомент.
1.2 Актуализация знаний
Проводится эвристическая беседа с классом по пройденному материалу.
Какие вещества нас окружают в повседневной жизни?(Простые и сложные)
Какие простые вещества вам известны? (металлы и неметаллы)
Какие сложные вещества?(оксиды, основания, кислоты, соли)
Что такое оксид?
Какие бывают оксиды? Приведите примеры.
Что такое кислота?
Что такое основание?
1
Какие бывают основания?
Что такое соль?
Раздаются карточки с заданиями и «Рабочая карта урока»
Задания выполняются поэтапно с проверкой и оценкой правильности
выполнения, критерии оценивания описаны в рабочей карте.
Задание № 1
«Найди лишнее вещество»
1) SO3, HNO3, FeO, K2O, CO2, CuO.
(лишнее HNO3, т.к. оксиды)
2) HNO3, H2SO4, Al(OH)3, HCl, H3PO4, H2CO3.
(лишнее Al(OH)3, т.к. кислоты)
3) Zn(OH)2, KOH, Fe(OH)2, Ba, NaOH, Ba(OH)2.
(лишнее Ba, т.к. основания)
4) KNO3, FeSO4, NaCl, Al2S3, BaO, CaCO3
(лишнее BaO, т.к. соли)
Задание № 2
Распредели вещества по 4 колонкам (оксиды, основания, кислоты и соли)
Ca(OH)2, CI2, HCI, Ca, P, CaCO3, NaOH, CaO, CO2, AI(OH)3, AI2O3, HNO3, NaH, Na,
NaNO3,CI2O7, HCIO4 , AICI3, NaCIO4, Zn(OH)2, KOH, Fe(OH)2, Ba(OH)2, FeSO4,
K2O, CuO, H2CO3, H2SO4, FeO, H3PO4.
Задание № 3
Ответь на вопросы
1.Взаимодействие с водой с образованием кислоты?
2.Взаимодействие с водой с образованием щелочи?
3.Взаимодействие с кислотами с образованием соли и воды?
4.Взаимодействие с основаниями с образованием соли и воды?
5.Взаимодействием с кислотными оксидами с образованием соли?
6.Взаимодействие с основными оксидами с образованием соли и воды?
7.Взаимодействие с амфотерным гидроксидом с образованием соли и воды?
8.Вступают в реакцию нейтрализации?
9.Взаимод. с солями в том случаи, если один из продуктов рции выпадает в осадок?
2
10. Водный раствор изменяет окраску индикаторов: фенолфталеин малиновый.
II. ОПЕРАЦИОННО ИСПОЛНИТЕЛЬСКИЙ ЭТАП
Постановка проблемы. Материальный мир, в котором мы живем и крохотной
частичкой которого мы являемся, един и в то же время бесконечно разнообразен. Все в
нем находится в непрерывном движении, в непрерывном химическом превращении.
Бесконечно из одних веществ получаются другие. Все в нем взаимосвязано и
взаимообусловлено. Это всеобщий закон природы. Я предлагаю вам подтвердить или
опровергнуть его.
Задание № 4
Задание выполняется всеми учениками класса в рабочей тетради.
Вам даны вещества: ВaO, CO2 , P , NaCl, H3PO4 ,SO3, Вa(OH)2, NaOH, Ca 3(PO4)2,
H2SO4, ВаSO4 , Вa, P2O5.
1. Из веществ, формулы которых предложены, выберите те, которые можно объединить
в две группы.
Остановимся на том варианте, где учащиеся увидят формулы веществ, содержащих
один и тот же элемент.
2. Попробуйте распределить их в два ряда по усложнению состава, начиная с простого
вещества. Получили две цепи:
Ba BaO Ba(OH)2 ВаSO4
P P2O5 H3PO4 Ca 3(PO4)2
Учитель: В каждой цепи есть общее это химические элементы Ba и P, они
переходят от одного вещества к другому (как бы по наследству).
Учитель: Почему вы похожи на родителей, ваши родители на своих и т.д?
Ученик: Родственники обладают сходными признаками, которые передаются по
наследству.
Вопрос: А что является носителем наследственной информации?
3
Ученик: Ген.
Учитель: Как вы думаете, какой элемент будет являться «геном» для данной цепи?
Ученик: Ва и Р
Учитель: Поэтому цепи или ряды называются генетическими.
Тема нашего урока: «Генетическая связь между основными классами
неорганических соединений»
Исходя из двух составленных цепей: бария и фосфора, используя обозначения Ме и
неМе, составьте опорный конспект в виде блока для Ме,– для неМе.
По одному представителю от группы записывают у доски.
Получаем:
Суждение. Между основными классами неорганических соединений существует
родственная (генетическая взаимосвязь).
Задание № 5
Проблемная ситуация. Можно ли составить «иной » генетический ряд. Как вы
думаете, с какого класса веществ нужно начать этот ряд? (варианты могут быть
разные). Подтвердите или опровергните свои суждения, выполнив в группе КОЗы.
(Работа в группах с Компетентностноориентированными заданиями №14.
Проверка результатов. (по одному представителю от группы записывают уравнения).
III. РЕФЛЕКСИВНООЦЕНОЧНЫЙ ЭТАП
3.1ПЕРВИЧНОЕ ЗАКРЕПЛЕНИЕ ИЗУЧЕННОГО МАТЕРИАЛА
Обучающиеся выполняют задание « Найди родственников»
Итоговый контроль.
3.2. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Формулировка вывода:
Все в природе взаимосвязано, поэтому и в химии все вещества взаимосвязаны друг с
другом и из одних можно получить другие
3.3. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
Повторить тему: «Основные классы неорганических соединений», составить уравнения
реакций к цепочкам, которые вы составили при выполнении задания «Найди
4
родственников»
3.4 РЕФЛЕКСИЯ
Отметь, насколько хорошо ты усвоил новый материал:
1. Усвоил полностью
2.В основном усвоил, но требуется ещё разобрать дома
3. Не понял тему
Компетентностноориентированное задание
Стимул: В природе все взаимосвязано и все вещества имеют родственные
(генетические) связи. Докажите это опытным путем.
Инструкция 1.(Соблюдайте технику безопасности!)
1. В пробирку с магнием осторожно добавьте 2мл соляной кислоты. Что наблюдаете?
Составьте уравнение химической реакции.
2. После того, как магний весь раствориться в пробирку добавьте 2 мл гидроксида
натрия. Что наблюдаете?
3. К полученному осадку добавьте 2мл соляной кислоты. Что наблюдаете? Составьте
молекулярные уравнения.
4. Составьте генетический ряд «Найди родственников» .
Реактивы (формула и название вещества)
Уравнение
химической
реакции
Магний (Mg) и
соляная кислота
(НСI)
Что наблюдали
Mg + 2 H +CI- = Mg +2 CI2
Mg-2е = Mg +2 восстановитель окисляется
- + H2
Выделяется
газ водород
2 H + +2е = H2 окислитель восстанавливается
Хлорид
магния(MgCI2) и
гидроксид
натрия(NaOH)
MgCI2 + 2NaOH =Mg(OH)2+ 2 NaCI
Mg2+ +2CI +2Na++2OH = 2Na++2CI +
Mg(OH)2
Выпадает
осадок
белого цвета
Генетические ряды металлов и их соединений
Каждый такой ряд состоит состоит из металла, его основного оксида, основания и любой соли этого же металла:
Для перехода от металлов к основным оксидам во всех этих рядах используются реакции соединения с кислородом, например:
2Сa + O 2 = 2СaO; 2Mg + O 2 = 2MgO;
Переход от основных оксидов к основаниям в первых двух рядах осуществляется путём известной вам реакции гидратации, например:
СaO + H 2 O = Сa(OH) 2 .
Что касается последних двух рядов, то содержащиеся в них оксиды MgO и FeO с водой не реагируют. В таких случаях для получения оснований эти оксиды сначала превращают в соли, а уже их – в основания. Поэтому, например, для осуществления перехода от оксида MgO к гидроксиду Mg(OH) 2 используют последовательные реакции:
MgO + H 2 SO 4 = MgSO 4 + H 2 O; MgSO 4 + 2NaOH = Mg(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4 .
Переходы от оснований к солям осуществляются уже известными вам реакциями. Так, растворимые основания (щёлочи), находящиеся в первых двух рядах, превращаются в соли под действием кислот, кислотных оксидов или солей. Нерастворимые основания из последних двух рядов образуют соли под действием кислот.
Генетические ряды неметаллов и их соединений .
Каждый такой ряд состоит состоит из неметалла, кислотного оксида, соответствующей кислоты и соли, содержащей анионы этой кислоты:
Для перехода от неметаллов к кислотным оксидам во всех этих рядах используются реакции соединения с кислородом, например:
4P + 5O 2 = 2 P 2 O 5 ; Si + O 2 = SiO 2 ;
Переход от кислотных оксидов к кислотам в первых трёх рядах осуществляется путём известной вам реакции гидратации, например:
P 2 O 5 + 3H 2 O = 2 H 3 PO 4 .
Однако, вы знаете, что содержащийся в последнем ряду оксид SiO 2 с водой не реагирует. В этом случае его сначала превращают в соответствующую соль, из которой затем получают нужную кислоту:
SiO 2 + 2KOH = K 2 SiO 3 + H 2 O; K 2 SiO 3 + 2HСl = 2KCl + H 2 SiO 3 ↓.
Переходы от кислот к солям могут осуществляться известными вам реакциями с основными оксидами, основаниями или с солями.
Следует запомнить:
· Вещества одного и того же генетического ряда друг с другом не реагируют.
· Вещества генетических рядов разных типов реагируют друг с другом. Продуктами таких реакций всегда являются соли (рис. 5):
Рис. 5. Схема взаимосвязи веществ разных генетических рядов.
Эта схема отображает взаимосвязь между различными классами неорганических соединений и объясняет многообразие химических реакций между ними.
Задание по теме:
Составьте уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
1. Na → Na 2 O → NaOH → Na 2 CO 3 → Na 2 SO 4 → NaOH;
2. P → P 2 O 5 → H 3 PO 4 → K 3 PO 4 → Ca 3 (PO 4) 2 → CaSO 4 ;
3. Ca → CaO → Ca(OH) 2 → CaCl 2 → CaCO 3 → CaO;
4. S → SO 2 → H 2 SO 3 → K 2 SO 3 → H 2 SO 3 → BaSO 3 ;
5. Zn → ZnO → ZnCl 2 → Zn(OH) 2 → ZnSO 4 → Zn(OH) 2 ;
6. C → CO 2 → H 2 CO 3 → K 2 CO 3 → H 2 CO 3 → CaCO 3 ;
7. Al → Al 2 (SO 4) 3 → Al(OH) 3 → Al 2 O 3 → AlCl 3 ;
8. Fe → FeCl 2 →FeSO 4 → Fe(OH) 2 → FeO → Fe 3 (PO 4) 2 ;
9. Si → SiO 2 → H 2 SiO 3 → Na 2 SiO 3 → H 2 SiO 3 → SiO 2 ;
10. Mg → MgCl 2 → Mg(OH) 2 → MgSO 4 → MgCO 3 → MgO;
11. K → KOH → K 2 CO 3 → KCl → K 2 SO 4 → KOH;
12. S → SO 2 → CaSO 3 → H 2 SO 3 → SO 2 → Na 2 SO 3 ;
13. S → H 2 S → Na 2 S → H 2 S → SO 2 → K 2 SO 3 ;
14. Cl 2 → HCl → AlCl 3 → KCl → HCl → H 2 CO 3 → CaCO 3 ;
15. FeO → Fe(OH) 2 → FeSO 4 → FeCl 2 → Fe(OH) 2 → FeO;
16. CO 2 → K 2 CO 3 → CaCO 3 → CO 2 → BaCO 3 → H 2 CO 3 ;
17. K 2 O → K 2 SO 4 → KOH → KCl → K 2 SO 4 → KNO 3 ;
18. P 2 O 5 → H 3 PO 4 → Na 3 PO 4 → Ca 3 (PO 4) 2 → H 3 PO 4 → H 2 SO 3 ;
19. Al 2 O 3 → AlCl 3 → Al(OH) 3 → Al(NO 3) 3 → Al 2 (SO 4) 3 → AlCl 3 ;
20. SO 3 → H 2 SO 4 → FeSO 4 → Na 2 SO 4 → NaCl → HCl;
21. KOH → KCl → K 2 SO 4 → KOH → Zn(OH) 2 → ZnO;
22. Fe(OH) 2 → FeCl 2 → Fe(OH) 2 → FeSO 4 → Fe(NO 3) 2 → Fe;
23. Mg(OH) 2 → MgO → Mg(NO 3) 2 → MgSO 4 → Mg(OH) 2 → MgCl 2 ;
24. Al(OH) 3 → Al 2 O 3 → Al(NO 3) 3 → Al 2 (SO 4) 3 → AlCl 3 → Al(OH) 3 ;
25. H 2 SO 4 → MgSO 4 → Na 2 SO 4 → NaOH → NaNO 3 → HNO 3 ;
26. HNO 3 → Ca(NO 3) 2 → CaCO 3 → CaCl 2 → HCl → AlCl 3 ;
27. CuСO 3 → Cu(NO 3) 2 → Cu(OH) 2 → CuO → CuSO 4 → Cu;
28. MgSO 4 → MgCl 2 → Mg(OH) 2 → MgO → Mg(NO 3) 2 → MgCO 3 ;
29. K 2 S → H 2 S → Na 2 S → H 2 S → SO 2 → K 2 SO 3 ;
30. ZnSO 4 → Zn(OH) 2 → ZnCl 2 → HCl → AlCl 3 → Al(OH) 3 ;
31. Na 2 CO 3 → Na 2 SO 4 → NaOH → Cu(OH) 2 → H 2 O → HNO 3 ;
