Урок 20
Тема. Способи добування оксидів.
мета: сформувати уявлення про способи добування оксидів
із простих і складних речовин, сформувати поняття
про дегідратацію та термічний розклад солей; розви‑
вати вміння складати рівняння хімічних реакцій та пе‑
редбачати можливість їх перебігу; розвивати вміння
аналізувати та узагальнювати інформацію.
матеріали: розчини солей купрум (ІІ) сульфату або ферум (ІІ)
сульфату, розчин лугу (натрій або калій гідроксиду).
обладнання: пробірка, паперовий фільтр, шпатель або дротова
петля, спиртівка.
Базові поняття
та терміни:
прості та складні речовини, оксиди, кислотні та ос‑
новні оксиди, гідрати оксидів, дегідратація, терміч‑
ний розклад, ангідрид.
Тип уроку: комбінований.
методи
навчання:
пояснювально‑ілюстративні — розповідь, бесіда;
наочні: лабораторний дослід; репродуктивні, част‑
ково‑пошукові, дослідницькі, практичні — виконання
вправ.
структура уроку
I. Організаційний етап ................................. 1 хв.
II. Перевірка домашнього завдання ....................... 9 хв.
III. Актуалізація опорних знань...........................2 хв.
IV. Вивчення нового матеріалу...........................20 хв.
1. Добування з простих речовин.
2. Добування із складних речовин.
3. Дегідратація гідратів оксидів.
4. Термічне розкладання солей.
V. Узагальнення та систематизація знань ..................10 хв.
VI. Домашнє завдання...................................1 хв.
VII. Підбиття підсумків уроку.............................2 хв.
хід уроку
I. організаційний етап
Перевірка готовності учнів до уроку, налаштування на робочий настрій.
II. Перевірка домашнього завдання
1. Бесіда f
— Який оксид називають кислотним?
— Які оксиди відносяться до кислотних?
— Що означає слово «ангідрід»?
— Який оксид називають основним?
— Які оксиди відносяться до несолетворних?
2. Перевірка виконання письмових завдань f
(усно або на дошці)
Учням, що відповідають, додатково ставляться теоретичні питання.
3. Декілька учнів отримують на картках завдання, f
які виконують на дошці або на місцях
Завдання f
1) Напишіть формули оксидів, які відповідають наступним
гідроксидам: LiOH, MgOH ( )
2
, AlOH ( )
3
, HCO 23, HSiO
23, HPO 34.
2) Напишіть формули гідроксидів, які відповідають наступним окси-дам: NaO 2
, FeО, CrO 23, SiO2
, PO 25, SO3
.
3) Допишіть рівняння можливих реакцій:
а) LiOHO 22+→…; б) SO HO 22+→…;
в) FeOHO +→… 2
; г) PO HO 25 2 +→…;
д) BaOHO +→… 2
; е) SiOHO 22+→….
III. актуалізація опорних знань
Бесіда f
— Як можна отримати оксиди?
Учитель зауважує, що оксиди отримують не тільки при взаємодії про-стих речовин з киснем, і пропонує розглянути всі можливі способи добу-вання оксидів. Учитель формулює тему уроку і називає його цілі.
IV. вивчення нового матеріалу
Під час розповіді вчителя учні виконують завдання по закріпленню
навичок складання рівнянь хімічних реакцій.
1. Добування з простих речовин.
Розповідь учителя f
Оксиди — це бінарні сполуки з Оксигеном, тому найпростіший спосіб
добування оксидів — це взаємодія простих речовин з киснем (учитель
нагадує учням, що відповідні досліди вони спостерігали у 7 класі при ви-вченні властивостей кисню):
SO SO +→22;
222 MgOMgO +→ .
Майже всі прості речовини взаємодіють з киснем (окислюються). Ба-гато з них взаємодіють досить бурхливо, з виділенням великої кількості
теплоти та світла, тобто горять.
Більшість металів взаємодіють з киснем досить повільно. Наприклад,
мідь, залізо або ртуть необхідно прожарювати тривалий час, щоб вони
повністю прореагували. З такими речовинами реакція перебігає набагато
краще, якщо для неї брати чистий кисень.
Завдання f
Запишіть рівняння взаємодії з киснем міді, заліза, ртуті, якщо при
цьому утворюються купрум (ІІ) оксид, ферум (ІІІ) оксид, меркурій (ІІ) ок-сид.
Деякі прості речовини зовсім не реагують з киснем. Серед мета лів —
це платина та золото, а серед неметалів — інертні гази (неон, аргон тощо)
та галогени (хлор, бром, йод).
2. Добування із складних речовин.
Розповідь учителя f
Велика кількість складних речовин також здатна горіти в кисні. Під
час горіння складної речовини утворюються оксиди всіх елементів, з яких
складається ця речовина. Наприклад, внаслідок горіння метану CH4
утво-рюються два оксиди: карбон (IV) оксид і гідроген оксид:
CH OCOHO 42 22 22 +→+ .
Сірководень HS2 — газ із запахом тухлих яєць — згорає в кисні та-кож з утворенням двох оксидів: сульфур (IV) оксиду та гідроген оксиду:
2322 22 22 HS OSOHO +→ + .
Для промисловості велике значення мають реакції згоряння сульфідів
металів, тому що в цих випадках утворюються два цінні оксиди — сульфур
(IV) оксид та оксиди металічних елементів.
4724 2232 FeSO FeOSO +→ +↑ Останні використовуються для добування чистих металів.
Завдання 1 f
Допишіть рівняння реакцій згоряння сульфідів:
__ __ __ __ PbSO+→+ 2
;
__ __ __ __ CuSO+→+ 2
.
З киснем можуть взаємодіяти також деякі оксиди. Елементи зі змінною
валентністю здатні утворювати декілька оксидів. У цьому випадку оксид
з нижчою валентністю елемента може взаємодіяти з киснем з утворенням
оксиду з вищою валентністю. Наприклад, Фосфор здатний утворювати фос-фор (III) оксид (нижчий оксид) і фосфор (V) оксид (вищий оксид). У цьому
випадку нижчий оксид PO 23 здатний взаємодіяти з киснем з утворенням
вищого оксиду PO 25:
PO OPO 23 225 +→ .
Завдання 2 f
Ферум (ІІ) оксид реагує з киснем з утворенням ферум (ІІІ) оксиду.
Запишіть рівняння цієї реакції.
3. Дегідратація гідратів оксидів.
Бесіда f
Деякі оксиди можна добувати при розкладанні складних речовин:
основ, кислот, солей.
— Пригадайте, як можна отримати кислоту з кислотного оксиду.
Продукти взаємодії речовин з водою називають гідратами. Тобто кис-лоти можна називати гідратами кислотних оксидів, а основи, відповідно,
гідратами основних оксидів.
Деякі кислоти та основи при нагріванні можуть втрачати воду. Такий
процес називають дегідратацією.
— Які речовини можна отримати при дегідратації основ?
Реакція дегідратації можлива для нерозчинних основ. При їх нагріванні
утворюється основний оксид та випаровується вода:
MgOH MgOHO ( ) → +
2 2
t
;
233 23 2
FeOH FeOHO ( ) → +
t
.
Вивчимо процес термічного розкладання нерозчинних основ.
Лабораторний дослід № 3.
розкладання нерозчинної основи під час нагрівання.
Для початку необхідно добути основу. Для цього в пробірку налий-те 2—3 мл розчину солі купрум (ІІ) сульфату або ферум (ІІ) сульфату.
В пробірку прилийте 1—2 мл розчину лугу (натрій або калій гідроксиду).
Осад нерозчинного гідроксиду, що утворився, відфільтруйте за допомо-гою паперового фільтру. За допомогою шпателя або дротової петлі внесіть
відфільтрований осад у полум’я спиртівки.
— Які зміни спостерігаються?
Учні описують свої спостереження у зошиті, роблять висновок і запи-сують рівняння реакції розкладання гідроксиду.
Такі реакції перебігають при прожарюванні майже всіх гідроксидів, за
винятком гідроксидів лужних елементів (Натрію та Калію). Таким чином
можна добути оксиди навіть тих елементів, що у вигляді простої речовини
не реагують з киснем, наприклад, Ауруму:
233 23 2 AuOH AuOHO ( ) → +
t
.
— Як ви вважаєте, які речовини можна отримати при дегідратації
кислот?
Дегідратацію оксигенвмісних кислот (гідратів кислотних оксидів) про-водять нагріванням у присутності фосфор (V) оксиду (речовини, що жадібно
поглинає воду). При цьому отримують кислотний оксид і воду:
HSOSOHO 24 32 t → + ;
2 3252 HNONOHO
t → + .
Такі кислоти, як карбонатна HCO 23, сульфітна HSO 23 і силікатна
HSiO
23, легко перетворюються в оксиди навіть при незначному нагріванні:
Завдання f
Запишіть рівняння дегідратації при нагріванні карбонатної
та силікатної кислот. (Слід звернути увагу учнів на виділення газу та утво-рення нерозчинного SiO2
.)
HCOCOHO 23 22 →↑+ .
HSiO SiOHO 23 22 →↓+ .
4. Термічне розкладання солей.
Розповідь учителя f
Оксиди також утворюються при розкладанні деяких солей оксиген-вмісних кислот. При прожарюванні багатьох таких солей утворюються два
оксиди: основний та кислотний (ангідрид кислоти, залишок якої утворює
сіль).
CaCO CaOCO 32t →+↑;
ZnSO ZnOSO 32t →+↑.
Такі реакції протікають у тому випадку, якщо один з продуктів
реакції (оксидів) є летким, наприклад, SO2
, CO2
, SO3
. А солі, що утворені
нелеткими оксидами, при прожарюванні не розкладаються, а лише плав-ляться. Якщо оксид, що утворюється під час розкладання, сам є термічно
нестійким, то утворюються ще продукти його розпаду, наприклад:
CuNO CuONO 3 2 25 ()→ +
t
;
NO2↑ O2↑ або CuNO CuONOO 3 2 22 2 ()→ +↑+↑ t
AgCO AgOCO 23 22 t → +↑;
Ag O2↑ або 242 23 22 AgCO Ag CO O
t → +↑+↑
Завдання f
Манган (ІІ) карбонат розкладається при нагріванні на манган (ІІ) оксид
і вуглекислий газ. Напишіть рівняння реакції.
Розкладанню при прожарюванні не піддаються солі Натрію та Калію.
При нагріванні вони починають плавитися, а якщо і розкладаються, то за
іншим принципом. Деякі з таких реакцій використовують в лабораторії
для добування кисню:
22322 NaNO NaNO O
t → +↑;
223 32 KClO KClO t → +↑;
2 42422 KMnO KMnO MnOO t → ++↑.
V. Узагальнення та систематизація знань
1. Учні за допомогою вчителя створюють узагальнюючу схему щодо
способів добування оксидів.
2. Виконання завдань
1. Напишіть рівняння реакції горіння вугілля, фосфору, бору,
алюмінію, цинку. Назвіть продукти реакції.
2. Які продукти реакції утворюються при згорянні пропану CH 38,
фосфіну PH3
та алюміній карбіду AlC 43? Напишіть відповідні рівняння
реакцій.
3. Складіть рівняння реакцій розкладання наступних солей: плюмбум
(ІІ) карбонату, кальцій сульфіту, цинк нітрату, аргентум сульфіту, арген-тум нітрату. В яких випадках оксиди, що утворюються, термічно нестійкі?
VI. домашнє завдання
Вивчити матеріал підручника. Виконати завдання після параграфа.
VII. Підбиття підсумків уроку
Учитель оцінює діяльність учнів на уроці і просить учнів визначити
результати уроку.
Додатковий матеріал до уроку
рекомендації учням для проведення домашнього експерименту
Візьміть невеличкий шматочок мармуру, обмотайте його сталевим дро-том і внесіть у полум’я. Нагрівати слід у найгарячішій частині полум’я.
Коли реакція закінчиться, вийміть дріт з полум’я і дочекайтесь, поки шма-точок охолоне. Легко помітити, що шматочок зберіг свою форму, але втра-тив блиск та твердість. Якщо стиснути його щипцями, він розсипається
в порошок. Утворилося нова речовина — кальцій оксид. У промисловості
цей процес використовують для добування паленого чи негашеного вапна
з вапняку.
|
