Урок 22
Тема. взаємодія металів з кислотами та водою.
витискувальний ряд металів.
мета: сформувати уявлення про особливості взаємодії металів з кислотами та водою; ознайомити учнів із рядом
активності металів, сформувати уявлення про реакції
заміщення; сформувати вміння застосовувати ряд ак‑
тивності металів для прогнозування можливості пе‑
ребігу хімічних реакцій; розвивати навички складання
хімічних рівнянь реакцій; розвивати вміння спостеріга‑
ти та робити висновки.
матеріали: метали (залізо, цинк, олово, алюміній, мідь), розчин
хлоридної кислоти, розчин сульфатної кислоти, на‑
трій, вода, розчин фенолфталеїну.
обладнання: Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєє‑
ва, ряд активності металів, пробірки, хімічний стакан.
Базові поняття
та терміни:
метали, кислоти, індикатори, реакція заміщення, ряд
активності металів.
Тип уроку: комбінований.
методи
навчання:
пояснювально‑ілюстративні — розповідь, бесі‑
да; наочні — демонстрації, лабораторний дослід;
репродуктивні, частково‑пошукові; дослідницькі,
практичні — розв’язування задач і вправ.
структура уроку
I. Організаційний етап ................................. 1 хв.
II. Перевірка домашнього завдання .......................10 хв.
III. Актуалізація опорних знань...........................3 хв.
IV. Вивчення нового матеріалу............................18 хв.
1. Поняття про витискувальний ряд металів.
2. Взаємодія металів з кислотами.
3. Взаємодія металів з водою.
V. Узагальнення та закріплення знань.....................10 хв.
VІ. Домашнє завдання...................................1 хв.
VII. Підбиття підсумків уроку.............................2 хв.
хід уроку
I. організаційний етап
Перевіряється готовність учнів до уроку, створюється робочий настрій.
II. Перевірка домашнього завдання
110
1. Перевірка виконання письмових завдань f
(усно або на дошці).
У разі потреби вчитель надає необхідні коментарі до розв’язування
домашніх задач.
2. Самостійна робота f
1) Визначте масу кальцій гідроксиду, що утворюється при реакції
з водою кальцій оксиду кількістю речовини 0,5 моль.
2) Яка маса сірки згоріла, якщо при цьому утворилося 0,5 моль
сірчистого газу?
III. актуалізація опорних знань
Мотивація f
— Чому залізо іржавіє у воді?
— Чому метал калій у воді спалахує?
— Як метали «розчиняються» у кислоті?
— Чому золоті прикраси «не бояться» води і кислот?
Учні висловлюють різні думки. Учитель зауважує, що подібні питан-ня учні часто ставили в минулому році. Відповіді на них будуть отримані
на цьому уроці. Учитель просить учнів сформулювати тему та цілі уроку,
при необхідності їх коригує та доповнює.
IV. вивчення нового матеріалу
1. Поняття про витискувальний ряд металів.
У багатьох хімічних реакціях беруть участь прості речовини, зокрема
метали. Метали можуть взаємодіяти з усіма класами неорганічних сполук,
що вивчаються в школі. Однак різні метали проявляють різну активність
в хімічних взаємодіях, і від цього залежить, чи буде реакція перебігати чи ні.
Чим більша активність металу, тим енергійніше він реагує з іншими
речовинами. За активністю всі метали можна розташувати у ряд, який
називається рядом активності металів, або витискувальним рядом металів,
або рядом напруг металів, а також електрохімічним рядом напруг металів.
Цей ряд вперше вивчив видатний учений М. М. Бекетов, тому цей ряд ще
має назву ряду Бекетова.
Ряд активності металів Бекетова має наступний вигляд (наведено
найбільш уживані метали):
KCaNaMgZnFeNiSnPbHCu Hg Ag Au >>>>>>>>>>>>> 2
У цьому ряді метали стоять за зменшенням їхньої активності. Отже
серед наведених металів найбільш активним є калій, а найменш актив-ним — золото. За допомогою цього ряду можна виявити, який метал є
активнішим за інший. Також в цьому ряді присутній водень. Звичайно,
водень не є металом, але в цьому ряді його активність прийнята за точку
відліку (своєрідний нуль).
2. Взаємодія металів з кислотами.
Багато з металів досить активно реагують з кислотами.
Демонстрація f
Демонструється взаємодія кислот з металами. Рекомендується взяти
різні метали (такі, що реагують, і такі, що не реагують з кислотами).
Наприклад:
Zn HSOZnSOH +=+ 24 42;
Cu HSO +≠24
Учні, спостерігаючи виділення газу в першій реакції, роблять висновок
про можливість взаємодії цинку та міді з кислотою. Учитель повідомляє,
що газ, який виділяється, є воднем (бажано продемонструвати якісну
реакцію на виділення водню), звертає увагу на розташування цинку, вод-ню та міді у витискувальному ряду металів та пропонує учням зробити
висновки.
Розповідь учителя f
У багатьох випадках атоми металічних елементів витискують атоми
Гідрогену з кислот. При цьому утворюються водень і сіль відповідної кис-лоти (учитель пояснює, як записуються рівняння):
Mg HClMgClH +→+↑ 2 22;
Zn HSOZnSOH +→+↑ 24 42.
Чим лівіше розташований метал в ряду активності, тим активніше він
взаємодіє з кислотами. Найбільш інтенсивно витискують водень ті метали,
що розташовані на самому початку ряду. Так, магній взаємодіє дуже бурх-ливо (рідина ніби закипає), залізо взаємодіє значно спокійніше, свинець
реагує зовсім повільно (пухирці водню ледве утворюються), а мідь зовсім
не реагує з кислотою. Якщо метал стоїть в ряду активності після водню, то
він не здатний витискувати водень з розчинів кислот і тому з ними не реагує.
Лабораторний дослід № 4.
взаємодія хлоридної кислоти з металами.
У пробірки помістіть видані вам шматочки металів (залізо, цинк, оло-во, алюміній, мідь) і прилийте до них хлоридну кислоту.
— Що ви спостерігаєте?
— З яким металом виділення водню проходить найбільш інтенсивно?
— Який висновок можна зробити?
Учні записують свої спостереження в зошит і обґрунтовують їх, спи-раючись на положення металів в ряду активності. Складіть рівняння
хімічних реакцій.
Учитель звертає увагу учнів на рівняння реакцій металів з кислота-ми і пояснює суть цієї реакції — після реакції в молекулі кислоти замість
атому Гідрогену розташовується атом металічного елемента. Такі реакції
називають реакціями заміщення.
Реакції заміщення — це реакції, в яких атом одного елемента простої
речовини витискує атоми іншого елемента зі складної речовини.
При взаємодії нітратної кислоти з металами, незалежно від концентрації
кислоти, водень майже не виділяється, а виділяються інші продукти
реакції, склад яких ви будете вивчати в наступних класах.
3. Взаємодія металів з водою.
Розповідь учителя f
Метали здатні витискувати водень не тільки з розчинів кислот, але
і з води. Так само, як і з кислотами, активність взаємодії металів з водою
збільшується зліва направо.
Метали, що стоять в ряду активності до магнію, здатні реагувати з во-дою за звичайних умов. При взаємодії цих металів утворюються луги і во-день, наприклад:
Ca HO CaOH H +→( ) +↑ 2 2 2 2
.
Демонстрація f
Учитель може продемонструвати взаємодію з водою натрію. Утворен-ня лугу можна довести, якщо додати до води розчин фенолфталеїну. При
цьому розчин забарвлюється в характерний малиновий колір.
22 2 22 Na HO NaOH H +→ +↑.
Згадані метали взаємодіють з водою по-різному. Калій реагує
настільки бурхливо, що найчастіше спостерігається вибух: під час
реакції виділяється дуже велика кількість теплоти, завдяки якій водень,
що виділяється, загоряється, а це спричиняє загоряння самого металу.
Натрій взаємодіє так само бурхливо, але без вибуху. А магній взаємодіє
вже настільки повільно, що спершу при додаванні магнію до води ніякої
реакції не спостерігається — пухирці водню починають виділятися через
деякий час. Для її ініціювання навіть бажано воду дещо підігріти.
Інші метали, що стоять до водню в ряду активності, також можуть
взаємодіяти з водою (витискувати з неї водень), але це відбувається за більш
жорстких умов. Для взаємодії крізь розпечені металічні ошурки пропу-скають перегрітий водяний пар. Продуктами реакції є оксид відповідного
металічного елемента і водень:
23 3 2232 Fe HO FeOH +→ +↑ t
;
Pb HO PbOH +→ +↑ 22t
.
Метали, що стоять в ряду активності після водню, з водою
не взаємодіють.
V. Узагальнення та закріплення знань
Завдання f
1. Шматочки магнію та олова помістили у розчин хлоридної кислоти.
В якому випадку реакція відбувається інтенсивніше?
2. Зразки кальцію, цинку та срібла залили водою. Що спостерігається
у кожному випадку?
3. В наведених схемах допишіть продукти реакції, якщо реакція
відбувається, та розставте коефіцієнти:
MgHSO +→24 KHO +→2
;
Ni HBr +→ Sn HO +→2
;
Hg HCl +→ Ag HO +→2
;
Na HPOBaHO +→+→ 34 2
.
Бесіда f
1. Яку інформацію несе витискувальний ряд металів Бекетова?
2. Як метали «розчиняються» у кислоті? Що при цьому утворюється?
3. Які метали здатні витискувати водень з кислот?
4. Які речовини утворюються при взаємодії води:
а) з активними металами;
б) з оксидами активних металів;
в) з оксидами неметалів?
VI. домашнє завдання
Вивчити матеріал підручника. Виконати завдання після параграфа.
VII. Підбиття підсумків уроку
Учитель просить учнів визначити, чи на всі питання, що поставилися
на початку уроку, отримані відповіді.
Для підбиття підсумків цього уроку можна використати інтерактивну
технологію колективно-групового навчання «Незакінчене речення». Учи-тель пропонує учням продовжити речення: «Найцікавішим на цьому уроці
для мене було…».
|
