Основания
Цели:
Обучающие –
познакомить с понятием основание, способами получения, классификацией,
свойствами и применением, указать связь оснований с другими классами
неорганических соединений.
Развивающие –
развить умения и навыки работы с лабораторным оборудованием и химическими
реактивами, правильно оформлять результаты опытов и делать соответствующие
выводы; умение составлять уравнения реакций, подтверждающих свойства оснований;
развивать умение наблюдать делать выводы.
Воспитательные – формирование
всесторонне развитой личности. Воспитание культуры общения в парах “ученик –
учитель”, “ученик – ученик”. Воспитание общечеловеческих ценностей, соблюдение
моральных норм (честность, порядочность, ответственность).
Методы и методические приемы. Фронтальная
беседа, самостоятельная работа с тестами, химические диктанты, взаимопроверка
результатов химических диктантов, работа с карточками, выполнение лабораторной
работы в парах, демонстрация опытов, разбор проблемных ситуаций.
Оборудование и реактивы. Кодоскоп,
карточки с тестами для самостоятельной работы “Классы неорганических
соединений”.
На демонстрационном столе: кристаллизатор, вода, индикаторы
(фенолфталеин), спиртовка, спички, кусочки натрия на фильтровальной бумаге,
пинцет, держатель пробирки, гидроксид меди (безв.).
На столах учащихся: инструкция по технике безопасности, учебник
“Химия – 8 класс”, лабораторные штативы с пробирками.
Ход урока.
Ориентировочно – мотивационный.
Графический диктант.
Исторические сведения.
Сообщение ученика (дополнительная работа).
Первым основанием, с которым человек встретился в древности, был
гидроксид кальция. Причины тут простые. Использовать огонь люди научились
примерно 100 тысяч лет назад. Карбонат кальция в виде мела, известняка или
мрамора встречается практически повсеместно. При прокаливании он разлагался,
образуя оксид кальция, который весьма энергично соединялся с водой. Составив
все эти факты, нетрудно представить, каким образом первобытный человек
познакомился с первым основанием. Смесь дробленого камня, песка и извести
применялась еще 2000 лет назад в качестве бетона.
Значительно позднее (примерно IX – X в.в.) человек познакомился
с гидроксидами натрия и кальция. Так как они разъедали кожу, их назвали едкими
щелочами. (Рисунок 1).
Щелочи долгое время считались простыми веществами, так как их не
могли разложить на составные части и считали, что щелочи – “основные элементы”,
из которых состоят другие вещества. Этим же объясняется и данное позднее
название “основания” для гидроксидов металлов. Сам термин основание ввел
французский химик Г. Руэль в 1744 году.
Учитель. Сегодня
ребята мы должны рассмотреть еще один класс неорганических соединений -
основания.
На Кодоскопе: NaOH, KOH, Ca(OH), Mg(OH), Fe(OH), Al(OH). Что общего
в формулах этих соединений и чем они отличаются?
Учащиеся отвечают, что во всех этих формулах присутствует ОН -
группа (учитель подсказывает, что эта группа называется гидроксогруппой). После
обсуждений формулируют определение оснований.
Основания – это
сложные вещества, состоящие из ионов металлов и связанных с ними одной или
нескольких гидроксогрупп.
Учитель подчеркивает, названия оснований складываются из слов
“гидроксид” и названия элемента в родительном падеже. Если элемент имеет
переменную валентность, она указывается в скобках после названия: Fe (OH) -
гидроксид железа (III).
Графические формулы оснований: NaOH; Na-O-H.
И основания, и кислоты, содержащие кислород, относятся к общей
группе “гидроксиды”. Однако, когда говорят “гидроксид”, чаще всего
подразумевают основания.
В таблице №1 приводятся
тривиальные названия оснований.
Физические свойства
оснований.
Лабораторная работа №1.
В данной работе учащиеся описывают внешний вид и агрегатное
состояние оснований, определяют растворимость их в воде. Обобщают физические
свойства (можно воспользоваться справочными данными таблицы
№2). Учащиеся, к каждому из выданных образцов оснований, добавляют
по несколько капель воды и делают вывод, что одни из них растворяются, другие –
нет (обязательное соблюдение ТБ).
Учитель. Таким
образом, основания бывают растворимые и нерастворимые. Учитель поясняет, что
растворимые в воде основания называются щелочами. Растворы щелочей мыльные на
ощупь, разъедают кожу, ткань, шерсть и т.д. В связи с этим их называют едкими
щелочами.
Демонстрационный опыт, подтверждающий действие щелочей на
органические вещества.
Лабораторная работа №2.
Учащиеся проводят лабораторный опыт по определению реакции среды
в растворах щелочей с помощью индикаторов. Проверяют, изменяется ли окраска
фенолфталеина в гидроксиде меди (II). Делают вывод: в растворах щелочей
индикаторы изменяют окраску, а в нерастворимых основаниях – нет.
Учитель объясняет
способы получения оснований (информация записана на кодоскопе). Каждое
уравнение подтверждают демонстрационными опытами.
Получение щелочей:
а) взаимодействие щелочей и щелочноземельных металлов с водой –
образуется щелочь и водород:
2К + 2НО 2КОН
+ Н
Са + 2НОСа(ОН)+Н
б) взаимодействие основных оксидов с водой:
КО+НО2КОН
Учитель. Каким
способом можно получить нерастворимые основания, например Сu(ОН)?
Лабораторная работа №3.
Учащиеся в лабораторной работе №3 пытаются получить гидроксид
меди (II) различными способами (медь с водой, оксид меди (II) с водой – реакция
не идет). Также способы не подходят. Как же быть?
Учитель помогает
или объясняет, что нерастворимые основания можно получить только косвенным
путем:
СuSO+
2NaOHCu(OH)+NaSO
Учащиеся в ходе работы получают нерастворимые основания из
соответствующих солей.
Применение гидроксидов.
Гидроксид лития служит
важным компонентом электролитов в щелочных аккумуляторах, удлиняя срок службы в
2-3 раза и существен повышая их емкость. На подводных лодках и космических
кораблях гидроксид лития поглощает углекислый газ, выдыхаемый людьми.
Гидроксид натрия, известный
в технике под названием каустика, применяется в больших количествах для
производства мыла, стекла, красок, при обработке целлюлозы и очистке масел и
керосина от жиров. Много расходуется его при мытье посуды на масло- и
молокозаводах, поскольку каустик легко разлагает жир. (Рисунок 2).
Гидроксид калия, рубидия и цезия, используется
в качестве добавок в электролиты низкотемпературных щелочных аккумуляторов, а
также как катализаторы в органическом синтезе.
Гидроксид кальция –
важнейший строительный материал. Мировое производство данного оксида
исчисляется десятками миллионов тонн в год. Смесь гашеной извести с песком
служит прекрасным строительным раствором, которым скрепляют кирпичи, камни,
блоки, штукатурят потолки и стены. В больших количествах гидроксид кальция
расходуется на производство хлорной извести, служащей дезинфектором в
санитарии.
Гидроксид алюминия в
виде природного минерала гидраргилита входит в состав многих бокситов и служит
сырьем для получения оксида алюминия, из которого в свою очередь, производят
металлический алюминий. Поскольку последний получают в огромных количествах, то
мировое производство оксида алюминия из бокситов составляет в настоящее время около
100 млн.т. в год
Гидроксид железа (III) распространенный
природный минерал, важная составная часть железных руд. В кристаллическом
состоянии это порошок светло- желто цвета с приятным оттенком. Используется как
сырье в производстве чугуна и стали. Кроме того, под названием “охра” он
применяется как самый дешевый и химически устойчивы пигмент для изготовления
художественных и малярных красок, грунтовок, шпатлевок.
Применяется как катализатор и как компонент поглотительной массы
при очистке промышленных газов.
Гидроксид хрома (III) в
момент образования представляет собой серо- синий порошок. При укрупнении
кристаллов он приобретает изумрудно- зеленый цвет и химическую стойкость, так
как превращается в сложный полимер. Применяется в качестве пигмента в изготовлении
художественных красок зеленого цвета.
Закрепление.
Учащиеся получают карточки с заданиями “Основания. Химические
свойства воды” (4 варианта заданий).
Вариант 1.
1.
Составьте уравнения реакций взаимодействия с водой следующих
веществ: лития, кальция, оксида бария. Укажите названия веществ, образующихся в
результате реакций.
2.
Из числа приведенных ниже формул веществ выпишите формулы
оснований и назовите их: СаСО, КОН, НSО, СиО, NaO, Ba (OH), KS, Fe(OH), NaOH.
Вариант 2.
1.
Составьте уравнения реакций взаимодействия с водой следующих
веществ: натрия, оксида калия, оксида кальция. Укажите названия веществ,
образующихся в результате реакций.
2.
Из числа приведенных ниже формул веществ выпишите формулы
нерастворимых в воде оснований и назовите их: HNO, SO, NaOH, Pb
(OH), FeO, PО, ВоSО, Ca (OH), NaCI,
Fe(OH).
Вариант 3.
1.
Составьте уравнения реакций взаимодействия с водой следующих
веществ: калия, кальция, оксида лития. Укажите названия веществ, образующихся в
результате реакций.
2.
Из числа приведенных ниже формул веществ выпишите формулы
нерастворимых в воде оснований и назовите их: NaSO, CaO, Ca
(OH), ZnO, NaOH,
HCI, CuO, AI (OH), KOH, NaO, KCO, Ba (OH).
Вариант 4.
1.
Составьте уравнения реакций взаимодействия с водой следующих
веществ: бария, оксида кальция, оксида натрия. Укажите названия веществ,
образующихся в результате реакций:
2.
Из числа приведенных ниже формул веществ выпишите формулы
нерастворимых в воде оснований и назовите их: MgO, Ca (OH),BaO, НSО,CO, Cи (OH), PО, LiOH., KNO, Fe(OH).
Таблица №1. Тривиальные
названия оснований.
Химическая
формула веществ
|
Условия,
при которых вещество имеет традиционное название
|
Тривиальное
(историческое)
название
|
Современное
название
|
Применение
вещества
|
Ba (OH)
|
Раствор,
содержащий 38г вещества в 1л воды при 20 градусов С
|
Баритовая
вода
|
Раствор
гидроксида бария
|
Химический
реагент
|
Ca (OH)
|
Раствор,
содержащий 1,56г вещества в 1л воды при 20 градусах С
|
Известковая
вода
|
Раствор
гидроксида кальция
|
Реагент
на оксид углерода (IV)
|
Ca (OH)
|
В
твердом виде
|
Пушонка
(гашеная
известь)
|
Гидроксид
кальция
|
В
строительстве
|
Na (OH)
|
Обычные
|
Едкий
натрий
|
Гидроксид
натрия
|
Производство
мыла, в аккумуляторах
|
K (OH)
|
Обычные
|
Едкий
калий
|
Гидроксид
калия
|
Производство
химических
|
NH HO
|
Раствор
аммиака в воде
|
Аммиачная
вода (нашатырный спирт)
|
Гидроксид
аммония
|
Подкормка
в сельском хозяйстве
|
Таблица№2. Состав и некоторые
свойства щелочей.
Формула
|
Плотность
Кг/м
|
Температура плавления, С
|
Растворимость г/л воды
|
Устойчивые гидраты
|
LiOH
NaOH
KOH
RbOH
CsOH
FrOH
Ca(OH)
Sr(OH)
Ba(OH)
|
1430
2130
2120
3200
3675
-
2240
3625
4500
|
471
3200
361
301
272
-
Разлагается
375
408
-
|
124
1090
1120
1900
4000
-
1,65
8,2
38,0
-
|
LiOH *HO
NaOH*HO
KOH*2HO
RbOH*2HO
CsOH*HO
Сходен с
CsOH
Ca(OH)
Sr(OH)*8 HO
Ba(OH)*8HO
|
Графический диктант
"Оксиды. Простые и сложные вещества".
Знаками "+" и "-" отмечается, характерно ли
данное утверждение (1-10) для указанного варианта.
Вариант 1. Основные оксиды.
Вариант 2. Кислотные оксиды.
Утверждения:
1.
Оксиды, которым соответствуют основания.
2.
Оксиды, образуемые неметаллами и металлами, проявляющими высшие
степени окисления.
3.
Оксид, водный раствор которого окрашивает индикатор метилоранж в
красный цвет.
4.
Оксиды, которым соответствуют кислоты.
5.
Оксиды, образующиеся при горение металлов.
6.
Оксид, образующийся при горении угля.
7.
Оксид, дающий при взаимодействии с кислотой соль и воду.
8.
Нерастворимые в воде карбонаты разлагаются на углекислый газ и
на соответствующий оксид.
9.
Какие оксиды при растворение в воде окрашивают фенолфталеин в
малиновый цвет.
10.
Оксид, дающий при взаимодействии с основаниями соль и воду.
Рисунок 1, 2.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.