Методическая разработка теоретического занятия по химии "Основные классы неорганических соединений"

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА Теоретического занятия по учебной дисциплине Химия

ТЕМА:  «Основные классы неорганических соединений».

 1.  ЦЕЛИ ЗАНЯТИЯ:

А. Учебная цель:

Повторить, обобщить и углубить знания и умения студентов о классификации неорганических веществ, о химических свойствах, получении,  номенклатуре оксидов, кислот, оснований и солей.

Студент должен знать:

Понятия:

- оксид
- кислота
- основание
- щелочь
- соль
- генетическая связь                                                                                                        - амфотерные оксиды

Классификацию и номенклатуру основных классов неорганических веществ. Химические свойства основных и кислотных оксидов, кислот, щелочей и нерастворимых оснований, солей. Способы их получения.

Студент должен уметь:

-         составлять  уравнени­я  практически осуществимых химических  реакций;

-         определять типы химических реакций;

-          характеризовать свойства классов неорганических соединений;

-         составлять генетичес­кие ряды, образованные классами неорганических соединений.

Б.  Студент должен иметь представление:

- о строение вещества.

В.  Развивающая цель:

-         развивать умения анализировать и делать выводы;

-         способствовать пробуждению интереса к изучаемой дисциплине;

-         находить главную мысль в тексте;

-         аргументировать свои ответы .
Г.  Воспитательная цель:

- формирование научно-материалистического мировоззрения;

- воспитание трудолюбия, усидчивости, умения вести диалог.

2.  ТИП ЗАНЯТИЙ: 

Комбинированное.  Продолжительность - 90 мин.

З.  МЕСТО ПРОВЕДЕНИЯ:  Кабинет  «Химии»  ГАПОУ  «чебоксарский экономико-технологический колледж» Минобразования Чувашии

4.  МАТЕРИАЛЬНОЕ ОСНАЩЕНИЕ ЗАНЯТИЯ:

 таблицы:  «Периодическая таблица Менделеева»

                  «Таблица растворимости».

5.  МЕЖПРЕДМЕТНЫЕ СВЯЗИ: 

Химия в медицине.

 Тема: «Применение неорганических веществ в медицине»

Общая биология. 

Тема: « Минеральные вещества и их роль в клетке»

6.  ВНУТРИПРЕДМЕТНЫЕ СВЯЗИ:

Темы:

1.     «Электролитическая диссоциация. Гидролиз солей»

2.      «Химия металлов»

3.       «Химия неметаллов»

ХОД ЗАНЯТИЯ

I.                  Организационный момент.

Проверить готовность кабинета и студентов к занятию. Ознакомить студентов с целью и планом занятия по данной теме.

II.                Объявление темы цели и плана занятия.

Тема занятия: «Основные классы неорганических веществ»

III.                   Контроль уровня знаний.

Устный фронтальный опрос студентов целью, которого является повторение основных понятий,  формул и формулировок законов, изученных на прошлом занятии.

1.        Что такое атом?                                                               

 (Атом - наименьшая частица химического элемента, сохраняющая все его химические свойства)

2.     Что такое молекула?                                                               

( Молекула - наименьшая частица вещества, обладающая его химическими свойствам).

3.     Что такое атомная масса?                            

 (Относительная атомная масса (Ar) - безразмерная величина, равная отношению средней массы атома элемента (с учетом процентного содержания изотопов в природе) к 1/12 массы атома 12C)

4.     Что такое относительная молекулярная масса? Как ее найти?

( Относительная молекулярная масса (Mr) - безразмерная величина, показывающая, во сколько раз масса молекулы данного вещества больше 1/12 массы атома углерода 12C.  Чтобы ее посчитать, необходимо сложить атомные массы с учетом их стехиометрических коэффициентов)                                          

5.     Что такое молярная масса вещества? В каких единицах она выражается?                                                             (Молярная масса показывает массу одного моля вещества. Выражается в граммах на моль – г/моль.

6.     Как вычислить количество вещества, зная массу, объём или число структурных единиц?               

( n=m/M                     n=N/N_А                     n=V/Vm)

 Как формулируется закон Авогадро?                                                         

7.      (В равных объемах различных газов при одинаковых условиях содержится одинаковое число молекул)

8.      Что называется относительной плотностью одного газа по другому?                               (Отношение масс двух газов, занимающих равные объёмы при одинаковых условиях, называют относительной плотностью одного газа по другому и обозначают буквой D                                                           

                              D=M₁/М₂).

9.      Сформулируйте закон постоянства состава.                     

 (Состав соединений молекулярной структуры является постоянным независимо от способа получения. Состав соединений с немолекулярной структурой (атомной, ионной и металлической кристаллической решеткой) не является постоянным и зависит от способа получения).

10.  Сформулируйте закон сохранения массы веществ.                  

  (Масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе образующихся продуктов)

Проверка  решения  домашних  задач на доске.

1.       Сколько молей содержится в 100 г следующих веществ при нормальных условиях: а) кислорода; б) аммиака?

Решение:

n = m/M

M(O₂) = 16x2 = 32 г/моль

M(NH₃) = 14+3 = 17 г/моль

n (O₂) = 100/32 = 3,1 моль

n(NH₃) = 100/17 = 5,9 моль

2.         Какая масса гидроксида натрия образуется при взаимодействии 2,3 г натрия с водой?

3.       Решение:

         2,3г                     Xг

        2Na + 2HOH = 2NaOH + H₂

         2x23г                  2x40г

M(NaOH) = 23 + 16 +1 = 40 г/моль

X = 2,3 x 80/46 = 4 г (NaOH)

Письменная работа по вариантам

Вариант I

1.    Чему равна массовая доля (%)   кальция в гидроксиде кальция Са(ОН)₂?

2.    Чему равна масса 2 моль цинка?

Вариант II

1.    Чему равна массовая доля (%) кислорода в оксиде алюминия А1₂О₃?

2.    Чему равна масса 10 моль натрия?

Вариант III

1.   Чему равна массовая доля (%)  натрия в соде Na₂CO₃?

2.   Какое количество вещества содержится в 1 г   воды?

Вариант IV

1.  Чему равна массовая доля (%) азота в азотной кислоте HNO₃?

2.  Сколько атомов содержится в 1 г железа?

Ответы к письменной  работе.

Вариант I

    1.    Чему равна массовая доля (%)   кальция в гидроксиде кальция    Са(ОН)₂?

          Решение:

Мr (Са(ОН)₂) = 40 +16*2 + 2 = 74

W(Ca) = 40/74 *100% = 54%

    2.    Чему равна масса 2 моль цинка?

          Решение:

          m(Zn) = n*Ar =2*65 =130г

Вариант II

1.     Чему равна массовая доля (%) кислорода в оксиде алюминия А1₂О₃?

Решение:

           Mr(Al₂O₃) = 27*2 + 16*3 = 102

           W(Al) = 27*2/102*100% = 53%

2.     Чему равна масса 10 моль натрия?

Решение:

          m(Na) = n*Ar = 10*23 = 230г

Вариант III

    1.   Чему равна массовая доля (%)  натрия в соде Na₂CO₃?

          Решение:

             Mr(Na₂CO₃) = 2*23 +12 + 16*3 = 106

             W(Na) = 2*23/106*100% = 43%

    2.   Какое количество вещества содержится в 1 г   воды?

          Решение:

M(H₂O) = 2+ 16 = 18 г/моль

n(H₂O) = m/M = 1/18 = 0,06моль

  Вариант IV

1.     Чему равна массовая доля (%) азота в азотной кислоте HNO₃?

Решение:

          Mr(HNO₃) = 1+14+16*3 = 63

W(N) = 14/63*100% = 23%

  2.  Сколько атомов содержится в 1 г железа?

         Решение:

n(Fe) = 1/56 = 0,02моль

N_атомовFe = 0,02*6*10²³ = 0,12*10²³

                 Изложение нового материала.

                                   Лекция.

                                                                        План.

1.     Классификация сложных неорганических веществ.

2.     Оксиды: состав, названия, классификация, свойства.

3.     Кислоты: состав, названия, классификация, свойства.

4.     Основания: состав, названия, классификация, свойства.

5.     Соли: состав, названия, классификация, свойства.

6.     Генетическая связь между классами неорганических веществ.

                      Теоретический материал лекции.

1.     Классификация сложных неорганических веществ.

Неорганические вещества делятся на четыре основных класса: оксиды, кислоты, основания, соли.

2.     Оксиды: состав, названия, классификация, свойства.

Оксиды-сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, один из которых кислород в степени окисления  -2 .

Формула	Название	Формула	Название
CO	оксид углерода ( II )	Fe2O3	оксид железа (III )
NO	оксид азота ( II )	CrO3	оксид хрома (VI )
N2O5	оксид азота (V )	Mn2O7	оксид марганца (VII )

КЛАССИФИКАЦИЯ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОКСИДОВ.

Основные-реагируют с избытком кислоты с образованием соли и воды.Основным оксидам соответствуют основания. 1.Взаимодействие с водой(оксиды щелочных и щелочноземельных мет.) CaO+H2O=Ca(OH)2 2.Все - с кислотами МgO+2HCl=MgCl2+H2O 3.С кислотными оксидами CaO+CO2=CaCO3 4.С амфотерными оксидами Li2O+Al2O3=2LiAlO2	Амфотерные (ZnO, Al2O3,Cr2O3, MnO2 ) 1.Взаимодействуют как с кислотами, так и с основаниями. ZnO+2HCl=ZnCl2+H2O ZnO+2NaOH+H2O=Na2[Zn(OH)4] 2.Реагируют с основными и кислотными оксидами ZnO+CaO=CaZnO2 ZnO+SiO2=ZnSiO3	Кислотные-реагируют с избытком щелочи с образованием соли и воды. Кислотным оксидам часто соответствуют кислоты. 1.Большинство взаимодействуют с водой SO3+H2O=H2SO4 2.Со щелочами NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O 3.С основными оксидами SiO2+CaO=CaSiO3 4.С амфотерными оксидами Al2O3+3SO3=Al2(SO4)3

ПОЛУЧЕНИЕ ОКСИДОВ.

Окисление кислородом	простых веществ	2Mg +O2=2MgO
	сложных веществ	2H2S+3O2=2H2O+2SO2
Разложение	нагреванием солей	СaCO3=CaO+CO2
	нагреванием оснований	Cu (OH)2=CuO+H20
	нагреванием кислородсодержащих кислот	H2SO3=H2O+SO2
	нагреванием высших оксидов	4CrO3=Cr2O3+3O2
Окисление низших оксидов	4FeO+O2=2Fe2O3
Вытеснение летучего оксида менее летучим	Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2

3.     Кислоты: состав, названия, классификация, свойства.

Кислоты-сложные вещества, состоящие из одного или нескольких атомов водорода, способных  заместиться на атом металла, и кислотного остатка. Число атомов водорода определяет основность кислот.

Бескислородные	Кислородсодержащие
HCl, HBr, HI, H2S анион "-ид" HCl-хлороводородная(соляная кислота), Cl--хлорид H2S-сероводородная, S2-	H2SO4, HNO3, H2CO3, H3PO4 и другие.

ПОЛУЧЕНИЕ.

Кислородсодержащие	1.Кислотный оксид+вода	SO3+H2O=H2SO4 P2O5+3H2O=2H3PO4
	2.Металл+сильный окислитель	P+5HNO3+2H2O=3H3PO4+5NO
	3.Cоль+менее летучая кислота	NaNO3+H2SO4=HNO3+NaHSO4
Бескислородные	1.Водород+неметалл	H2+Cl2=2HCl
	2.Cоль+менее летучая кислота	NaCl+H2SO4=2HCl+NaHSO4

КЛАССИФИКАЦИЯ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КИСЛОТ

1.Изменяют окраску индикаторов
лакмус-красный, метилоранж-красный ( только для растворимых кислот)
2.Взаимодействие с металлами, стоящими до водорода
H2SO4+Ca=CaSO4+H2	2HCl+Ca=CaCl2+H2
3.Взаимодействие с основными оксидами
H2SO4+CaO=CaSO4+H2O	2HCl+CaO=CaCl2+H2O
4.Взаимодействие с основаниями
H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O	2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O
5.Взаимодействие с амфотерными оксидами
H2SO4+ZnO=ZnSO4+H2O	2HCl+ZnO=ZnCl2+H2O
6.Взаимодействие с солями, если образуется малорастворимое, летучее или малодиссоциирующее вещество
H2SO4+BaCl2=BaSO4+2HCl	2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2
7.При нагревании
Слабые кислоты легко разлагаются H2SiO3=H2O+SiO2	H2S=H2+S

Физические свойства кислот
Жидкости H2SO4 HClO4 и др.	Твердые H3PO4 H2SiO3 и др.	Газообразные HCl H2S и др.

4.     Основания: состав, названия, классификация, свойства.

Основания-сложные вещества, состоящие из атома металла, связанного с одной или несколькими гидроксогруппами -ОН.
Физические свойства:твердые кристаллические вещества. В воде растворимы щелочи:LiOH, NaOH, KOH, CsOH, RbOH, Ca(OH)₂, Sr(OH)₂,Ba(OH)₂, другие-малорастворимы.

Формула	Название	Формула	Название
LiOH	гидроксид лития	Ca(OH)2	гидроксид кальция
NaOH	гидроксид натрия	Cu(OH)2	гидроксид меди(II)
KOH	гидроксид калия	Fe(OH)2	гидроксид железа(III)

ПОЛУЧЕНИЕ.

Щелочи	1.Металл+вода	2Na+H2O=2NaOH+H2 Ba+2H2O=Ba(OH)2+H2
	2.Оксид+вода	Li2O+H2O=2LiOH CaO+H2O=Ca(OH)2
	3.Электролиз растворов солей  щелочных металлов	2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2+H2
Нерастворимые основания	Соль+щелочь	CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2+Na2SO4

КЛАССИФИКАЦИЯ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОСНОВАНИЙ.

1.Взаимодействие с кислотами
KOH+HCl=KCl+H2O	Cu(OH)2+2HCl=CuCl2+2H2O
2.Взаимодействие с кислотными оксидами
2KOH+CO2=K2CO3+H2O	не характерны
3.Действие индикаторов
лакмус-синяя, фенолфталеин-малиновая	окраска не изменяется
4.Взаимодействие с амфотерными оксидами
2KOH+ZnO=K2ZnO2+H2O	не реагируют
5.Взаимодействие с солями, если образуется малорастворимая соль или малорастворимое основание

5.     Соли: состав, названия, классификация, свойства.

Соли-сложные вещества, состоящие из атома металла и кислотного остатка (иногда содержат водород).

КЛАССИФИКАЦИЯ СОЛЕЙ

НАЗВАНИЯ НЕКОТОРЫХ СОЛЕЙ.

Кислотный остаток (анион)	Название соли
Cl-	хлорид
F-	фторид
NO3-	нитрат
NO2-	нитрит
S2-	сульфид
SO32-	сульфит
SO42-	сульфат
CO32-	карбонат
SiO32-	силикат
PO43-	фосфат
CN-	цианид
NCS-	тиоционат
ClO-	гипохлорит
ClO2-	хлорит
ClO3-	хлорат
ClO4-	перхлорат

ПОЛУЧЕНИЕ.

1.С использованием металлов	металл+неметалл	2Mg+Cl2=MgCl2
	металл+кислота	Zn+2HCl=ZnCI2+H2
	металл+соль	Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
2.С использованием оксидов	основной оксид+кислота	CaO+2HCl=CaCl2+H2O
	кислотный оксид+основание	CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O
	кислотный+основной оксиды	CaO+CO2=CaCO3
	основной+амфотерный оксиды	Al2O3+CaO=Ca(AlO2)2
3.Реакция нейтрализации	кислота+основание	H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
4.Из солей	соль+соль	AgNO3+NaCl=AgCl+NaNO3
	соль+щелочь	CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2+Na2SO4
	соль+кислота	Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2
Кислые соли получают такими же способами, что и средние, но при других мольных соотношениях(при избытке кислоты)
NaOH+H2SO4=NaHSO4+H2O
Основные соли образуются при взаимодействии некоторых солей со щелочами (при избытке щелочи)
ZnCl2+NaOH=ZnOHCl+NaCl

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.

Соли-твердые кристаллические вещества.Многие вещества имеют высокие температуры плавления и кипения. По растворимости делятся на растворимые и нерастворимые.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.

Разложение при прокаливании	CaCO3=CaO+CO2
Cоль+металл	Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
Соль+соль	AgNO3+NaCl=AgCl+NaNO3
Соль+щелочь	CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2+Na2SO4
Соль+кислота	Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2

6.     Генетическая связь между классами неорганических веществ.

      Материальный мир, в котором мы живем и крохотной частичкой которого мы являемся, един и в то же время бесконечно разнообразен. Единство и многообразие химических веществ этого мира наиболее ярко проявляется в генетической связи веществ, которая отражается в так называемых генетических рядах.

   Между оксидами, кислотами, основаниями и солями имеется глубокая связь. Зная свойства веществ, можно легко перейти от одного класса соединений к другому.

     Генетическим называется ряд веществ – представителей разных классов, являющихся соединениями одного химического элемента, связанных взаимопревращениями и отражающих общность происхождения этих веществ или их генезис.

Например:

Ca CaO Ca(OH)₂ CaSO₄.

1.    Обобщение и систематизация знаний.

1.     На доске записаны химические формулы соединений:

Ba (OH)₂;  H₂S;  Fe (NO₃)₃;  H₂O;  S;  H₂SiO₃;  H₃PO₄;  Na₂SO₄;  AI(OH)₃;  Cl₂;  CuCl₂;  AgNO₃;  SO ₃;  KOH;  P₂O₅;  HCl;  CO₂;  K₂S;  Fe (OH)₃,  NaOH,  HNO₃ .

Задание:  выбрать из указанных формул соединений:

I вариант формулы оснований;

II вариант формулы солей;

III вариант формулы кислот   и назвать эти вещества.

(I вариант: Ba (OH)₂ –гидроксид бария , AI(OH)₃ – гидроксид алюминия, KOH – гидроксид калия; Fe (OH)₃ – гидроксид железа (III),  NaOH – гидроксид натрия.

II вариант:  Fe (NO₃)₃ – нитрат железа (III);  Na₂SO₄ – сульфат натрия; CuCl₂ – хлорид меди (II);  AgNO₃ – нитрат серебра;  K₂S – сульфид калия.

III вариант: H₂S – сероводородная кислота; H₂SiO₃ – кремниевая кислота;  H₃PO₄ – ортофосфорная кислота;  HCl – соляная кислота; HNO₃ – азотная кислота.)

     2.  Напишите уравнения реакций нейтрализации, в результате которых образуются   соли:

а) AlCl₃;

б) BaSO₄.

(  Al(OH₎₃ + 3HCl = AlCl₃ +3H₂O

   Ba(OH)₂+ H₂SO₄ = BaSO₄ +2H₂O )

    3. Допишите уравнения тех реакций, которые идут до конца:

           а) NaOH + HCl … ;

           б) CuCl₂ + KOH … ;

           в) NaOH + CaO … ;

           г) Сu + HCl … .

        (   а) NaOH + HCl   NaCl + H₂O

           б) CuCl₂ + 2KOH  Cu(OH)₂ + 2KCl

           в) NaOH + CaO  

           г) Сu + HCl  

V.              Заключительная часть.

-оценка работы студентов,

 -замечания.

VI.          Домашнее задание.

Учебник О. С. Габриелян «Химия» параграф 3 и материал лекции.

Выполнить письменно в тетрадях  №   11, 13(а, б)   стр.32

Индивидуально подготовить сообщения на тему: «Использование    неорганических веществ (оксидов, кислот, оснований, солей) в медицине.