Якісний аналіз та експериментальні завдання на розпізнавання основних класів неорганічних речовин
ЗМІСТ
ВСТУП
Глава I. ХІМІЧНИЙ ЕКСПЕРИМЕНТ ЯК ДЖЕРЕЛО ПІЗНАННЯ І ЗАСІБ ВИХОВАННЯ
РОЗДІЛ II. МЕТОДИКА ВИКЛАДАННЯ ТЕМИ "Основні класи неорганічних сполук" В СУЧАСНІЙ ШКОЛІ
2.1.1 Оксиди
2.1.2 Підстави
2.1.3 Кислоти
2.1.4 Солі
ГЛАВА III. МОЇ УРОКИ
ГЛАВА IV. ТЕСТИ І ЗАДАЧІ ПО ТЕМІ «ЯКІСНИЙ АНАЛІЗ»
ЛІТЕРАТУРА
Введення
Хімія вивчає склад, властивості та перетворення речовин, а також явища, що супроводжують ці перетворення. Об'єктом вивчення хімії є речовини, які поділяються на прості і складні. Простих речовин відомо більше 400, а складних речовин - набагато більше: кілька сот тисяч, що відносяться до неорганічних. З усього різноманіття неорганічних речовин виділяють оксиди, кислоти, основи і солі, які характеризуються своїми особливостями. Важливе завдання - вміти розпізнавати ці речовини, що є предметом якісного аналізу. Тому мета моєї роботи - розглянути якісні реакції основних класів неорганічних речовин та експериментальне вирішення завдань з даної теми.
Глава I. Хімічний експеримент як джерело пізнання і засіб виховання
При вивченні хімії важливу роль відіграє хімічний експеримент - складова частина навчального процесу [1].
Експериментальний характер хімії проявляється насамперед у тому, що кожне наукове поняття має логічно випливати з поставленого завдання і обгрунтовуватися практично. Пізнання починається з відчуття і сприйняття конкретних предметів, явищ, процесів, фактів і переходить потім до узагальнення і абстрагування. Хімічне поняття - це узагальнені знання про істотні ознаки хімічних явищ і процесів, які формуються на основі їх сприйняття. Їх аналіз дає можливість знайти істотні, властиві їм усім риси і на цій основі встановити хімічні закономірності. Використовуючи різні види хімічного експерименту, викладач вчить конкретизувати теоретичні знання, знаходити спільне в одиничному, конкретне. Хімічний експеримент допомагає учням наповнити засвоювані ними хімічні поняття живим, конкретним змістом, побачити в окремих фактах загальні закономірності.
Хімічний експеримент проводиться у кілька етапів:
перший - обгрунтування постановки досвіду,
другий - планування і проведення,
третій - оцінка отриманих результатів.
Виконувати експеримент можливе лише з опорою на отримані раніше знання. Теоретичне обгрунтування досвіду сприяє його сприйняттю, яке стає більш цілеспрямованим і активним, і осмислення його сутності. Проведення експерименту зазвичай пов'язано з висуванням гіпотези. Залучення до цієї роботи учнів розвиває їх мислення, змушує застосовувати наявні знання для формулювання гіпотези, а в результаті її перевірки хлопці отримують нові знання.
Хімічний експеримент може виконувати різні дидактичні функції, використовуватися в різних формах і поєднуватися з різними методами і засобами навчання. Він являє собою систему, в якій використовується принцип поступового підвищення самостійності учнів: від демонстрації явищ через проведення фронтальних лабораторних дослідів під керівництвом викладача до самостійної роботи при виконанні практичних занять та вирішенні експериментальних завдань.
Проведення демонстрацій дозволяє познайомити учнів з різними хімічними явищами і зв'язками між ними, узагальнення яких може бути покладено в основу закону, теоретичного висновку; з пристроєм і принципом дії приладів і установок; з сутністю протікають в них процесів, які можуть виступати в якості критеріїв правильності висновків . У школярів формуються експериментальні вміння і навички у поводженні з реактивами та обладнанням. Все це сприяє поліпшенню теоретичних знань та політехнічної підготовки учнів.
Вирішуючи експериментальні завдання, учні вдосконалюють свої вміння і навички, вчаться застосовувати отримані теоретичні знання для вирішення конкретних завдань. Спостереження як метод пізнання широко використовується під час проведення хімічного експерименту. Діяльність учнів стає цілеспрямованою і набуває активну форму за умови чіткої постановки завдання та розробки методики її рішення. Наприклад, якщо хлопці спостерігають електроліз сульфату міді (II), то головне - стежити за зміною забарвлення розчину солі і появою червоного нальоту на одному вугільному електроді і бульбашок газу біля другого. Результати спостережень школярі інтерпретують з урахуванням наявних теоретичних знань.
Експеримент повинен стати необхідною частиною уроку при вивченні конкретних питань. Учні повинні знати, для чого проводити експеримент, яке теоретичне положення він підтверджує, на яке питання допоможе відповісти. Наприклад, при поясненні хімічних властивостей металів викладач виносить на обговорення питання: «Чи всі метали взаємодіють з водою?» Після демонстрації викладачем дослідів діти самостійно роблять висновок: метали, що стоять у ряді напруг правіше водню, з водою не взаємодіють [2].
Попередня підготовка теоретичного матеріалу до майбутньої практичної роботі підвищує інтерес до останньої, а це означає, що хлопці будуть активними та дисциплінованими під час заняття. Осмислене розуміння сутності дослідів, а також акуратне оформлення виконаних робіт позитивно впливають на поведінку учнів під час виконання дослідів. Необхідно добиватися виконання практичних робіт та отримання потрібних результатів усіма учнями, щоб вони відчули впевненість у своїх силах і прагнули подолати труднощі. Систематичне використання на уроках хімії експерименту допомагає боротися з формалізмом у знаннях, розвиває вміння спостерігати факти і явища і пояснювати їх сутність у світлі вивчених теорій і законів, формує і вдосконалює експериментальні вміння і навички; прищеплює навички планувати свою роботу і здійснювати самоконтроль; виховує повагу і любов до праці. Ця робота сприяє загальному вихованню, всебічному розвитку особистості, готує до діяльності на сучасному виробництві [2,3].
Глава II. МЕТОДИКА ВИКЛАДАННЯ ТЕМИ "Основні класи неорганічних сполук" В СУЧАСНІЙ ШКОЛІ
Основні класи неорганічних сполук. (14 годин)
Оксиди, класифікація, взаємодія з водою, кислотами і лугами. Взаємодія між кислотними і основними оксидами.
Кислоти - класифікація, взаємодія з металами, основними оксидами, основами і солями. Поняття про ряд напруг металів.
Підстави - класифікація, взаємодія лугів з кислотними оксидами, кислотами та солями. Розкладання нерозчинних у воді основ при нагріванні.
Амфотерні оксиди і гідроксиди.
Реакція нейтралізації. Кислотно-основні індикатори.
Солі - реакції з кислотами, лугами та іншими солями. Поняття про кислі та основних солях.
Умови, при яких реакція обміну протікає до кінця.
Генетичний зв'язок між основними класами неорганічних сполук.
Лабораторні досліди
1. Хімічні властивості основних і кислотних оксидів.
2. Умови незворотного протікання реакцій обміну.
3. Хімічні властивості кислот і основ.
4. Отримання опадів нерозчинних гідроксидів та вивчення їх властивостей.
5. Отримання амфотерний гідроксиду та вивчення його властивостей.
6. Нейтралізація лугу кислотою в присутності фенолфталеїну.
Практичні роботи
1. Генетичний зв'язок між основними класами неорганічних сполук (виконання ланцюжки хімічних перетворень).
Демонстраційні досліди
1. Знайомство із зразками оксидів.
2. Хімічні властивості розчинів кислот, солей і лугів. Реакція нейтралізації.
Осадження і розчинення опадів солей і нерозчинних гідрооксидів [4].
2.1.1 Оксиди
Оксиди _ - це сполуки елементів з киснем. За хімічними властивостями вони поділяються на солеобразующіе і несолеобразующіе. Солеобразующіе оксиди в свою чергу поділяються на основні, кислотні і амфотерні. Основним оксидам відповідають підстави, кислотним - кислоти. Амфотерним оксидам відповідають гідрати, що проявляють і кислотні, і основні властивості.
SHAPE \ * MERGEFORMAT
SHAPE \ * MERGEFORMAT
+2 +2 +4 +4
CаО Са (ОН) 2 SO 2 H 2 SO 3
Прикладами основних оксидів можуть служити оксид кальцію СаО і оксид магнію MgO. Оксид кальцію взаємодіє з водою, утворюючи гідро-Ксідо кальцію Са (ОН) 2:
СаО + Н2О = Са (ОН) 2.
Оксид магнію малорастворим у воді, а проте йому відповідає підстава - гідроксид магнію Mg (OH) 2, який можна отримати з оксиду магнію непрямим шляхом.
Прикладами кислотних оксидів можуть служити триоксид сірки SO3 і діоксид кремнію SiO2. Перший з них взаємодіє з водою, утворюючи сірчану кислоту H2SO4:
SO3 + Н2О = H2SO4.
Діоксид кремнію з водою не взаємодіє, але йому відповідає кремнієва кислота H2SiО3, яку можна отримати з SiO2 непрямим шляхом. Кислотні оксиди можна отримати з кислот, віднімаючи від них воду. Тому їх називають також ангідридами кислот або просто ангідридами.
До несолеобразующім оксидам відноситься, наприклад, оксид азоту (I) N2О. Немає такої кислоти або основи, які відповідали б цому оксиду.
Існують різні номенклатури оксидів. До цих пір в промисловості можуть використовуватися застарілі терміни російської номенклатури. Згідно з міжнародною номенклатурою (якою користуються в даний час і вітчизняні хіміки) всі з'єднання елементів з киснем (за винятком пероксидів) називаються оксидами. При цьому для елементів змінної валентності в дужках римськими цифрами вказується валентність, яку елемент проявляє в даному оксиді. Так, СаО називається оксид кальцію, а Сu2О і СuО - оксид міді (I), оксид міді (II). За вітчизняної номенклатурі оксиди складу ЕО2 або ЕО3 називають також, відповідно, диоксидами і триоксид. Відповідно до застарілої вітчизняної номенклатурі, якщо елемент утворює тільки один оксид, то останній називався окисом. Так, СаО називався окисом кальцію. Якщо існує два або кілька оксидів даного елемента, то їх назви утворювалися відповідно до числа атомів кисню, що припадають на один атом елемента, наприклад: Е2О - полуокісь, ЕО - одноокись, Е2О3 - полутораокісь, ЕО2 - двоокис, Е2О5 - полупятіокісь, ЕО3 - триокис (символом Е тут позначений атом відповідного елементу). Так, FeO-одноокись заліза, Fe2O3 - полутораокісь заліза, Сu2О - полуокісь міді, СuО - одноокись міді. Іноді оксиди, в яких елемент проявляє нижчу валентність, називалися закису (Сu2О - закис міді, N2O - закис азоту), а кислотні оксиди - ангідридами відповідних кислот (N2O5-азотний ангідрид, Мn2O7 - марганцевої ангідрид). Існують речовини - сполуки елементів з киснем - лише формально належать до класу оксидів. До таких речовин відносяться, зокрема, пероксиди (перекису) металів, наприклад, пероксид (перекис) барію ВАО2. За своєю природою подібні речовини є солі дуже слабкої кислоти - пероксиду (перекису) водню Н2О2.
2.1.2 Підстави
Підстави складаються з металу і одновалентних гидроксогрупп ВІН, число яких дорівнює валентності металу. Прикладами підстав можуть служити гідроксид натрію NaOH, гідроксид міді Сu (ОН) 2. Найважливіша хімічна властивість підстав - здатність утворювати з кислотами солі. Наприклад, при взаємодії перерахованих підстав з соляною кислотою виходять хлористі солі відповідних металів - хлориди натрію або міді:
NaOH + НС1 = NaCl + Н2О; Cu (OH) 2 + 2НС1 = CuCl2 + 2Н2О.
Підстави класифікують за їх розчинності у воді і по їх силі. За розчинності підстави діляться на розчинні, або лугу, і на нерозчинні. Найважливіші лугу - це гідроксиди натрію, калію і кальцію. За силою підстави діляться на сильні і слабкі. До сильних відносяться всі луги, крім гідроксиду амонію. Згідно з міжнародною номенклатурою сполуки, що містять у своєму складі гидроксогрупп, називають гідроксидами. У разі металів змінної валентності в дужках вказують валентність металу в даному сполученні. Так, Са (ОН) 2 - гідроксид кальцію, Fe (OH) 2 - гідроксид заліза (II), Fe (OH) 3 - гідроксид заліза (III).
У застарілої російської номенклатурі назви підстав зазвичай утворювалися, додатком до назви відповідного оксиду приставку гідро-або слово гідрат. Так, Са (ОН) 2 - гідроокис кальцію, Fe (OH) 2 - гідрат закису заліза, Fe (OH) 3 - гідроокис або гідрат окису заліза.
2.1.3 Кислоти
Кислоти складаються з водню, здатного заміщатися металом, і кислотного залишку, причому число атомів водню одно валентності кислотного залишку. Прикладами кислот можуть служити соляна (хлористоводнева) НСl, сірчана H2SO4, азотна HNO3, оцтова СН3СООН. Найважливіша хімічна властивість кислот - їх здатність утворювати солі з основами. Наприклад, при взаємодії кислот c гідроксидом натрію виходять натрієві солі цих кислот:
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O; NaOH + HNO3 = NaNO3 + H2O.
Кислоти класифікуються по їх силі, по основності і за наявністю кисню в складі кислоти. За силою кислоти поділяються на сильні і слабкі. Найважливіші сильні кислоти - це азотна, сірчана і соляна.
Основністю кислоти називається число атомів водню в молекулі кислоти, здатних заміщатися на метал з утворенням солі. Такі кислоти, як соляна і оцтова, можуть служити прикладами одноосновних кислот, сірчана кислота - двоосновний, ортофосфорна кислота Н3РО4 - трьохосновні.
За наявності кисню у своєму складі кислоти поділяються на кисень і безкисневі. Азотна і сірчана кислоти - кисневмісні кислоти, соляна кислота і сірководень - безкисневі.
Назви кислот виробляють від того елемента, від якого утворена кислота. При цьому назви безкисневих кислот мають закінчення воднева: НСl - хлороводнева (соляна кислота), H2S - сірководнева, HCN - ціановодородная (синильна кислота). Назви кисневмісних кислот також утворюються від назви відповідного елемента з додаванням слова кислота: HNO3 - азотна, Н2CrO4 - хромова. Якщо елемент утворює декілька кислот, то різниця між ними відображається в закінченнях їх назв. Назва кислоти, в якій елемент проявляє вищу валентність, закінчується на ва або овая; якщо ж валентність елемента нижче максимальної, то назва кислоти закінчується на щира або овістая. Наприклад, НNO3 - азотна кислота, HNO2 - азотистая, Н3AsO4 - миш'якової, H3AsO3-миш'яковисті. Крім того, одному і тому ж оксидом можуть відповідати кілька кислот, що розрізняються між собою числом молекул води. При цьому найбільш багата водою форма має приставку орто, а найменш багата - мета. Так, кислота Н3РО4, в якій на одну молекулу фосфорного ангідриду Р2О5 припадає три молекули води, називається ортофосфорна, а кислота НРО3 - метафосфорная, так як в ній на одну молекулу Р2О5 припадає одна молекула води. Зазначена номенклатура кислот не сувора. Поряд з наведеними закінченнями і приставками вживаються і інші. Крім того, ряд кислот мають історично сформовані назви.
2.1.4 Солі ЗМІСТ
ВСТУП
Глава I. ХІМІЧНИЙ ЕКСПЕРИМЕНТ ЯК ДЖЕРЕЛО ПІЗНАННЯ І ЗАСІБ ВИХОВАННЯ
РОЗДІЛ II. МЕТОДИКА ВИКЛАДАННЯ ТЕМИ "Основні класи неорганічних сполук" В СУЧАСНІЙ ШКОЛІ
2.1.1 Оксиди
2.1.2 Підстави
2.1.3 Кислоти
2.1.4 Солі
ГЛАВА III. МОЇ УРОКИ
ГЛАВА IV. ТЕСТИ І ЗАДАЧІ ПО ТЕМІ «ЯКІСНИЙ АНАЛІЗ»
ЛІТЕРАТУРА
Введення
Хімія вивчає склад, властивості та перетворення речовин, а також явища, що супроводжують ці перетворення. Об'єктом вивчення хімії є речовини, які поділяються на прості і складні. Простих речовин відомо більше 400, а складних речовин - набагато більше: кілька сот тисяч, що відносяться до неорганічних. З усього різноманіття неорганічних речовин виділяють оксиди, кислоти, основи і солі, які характеризуються своїми особливостями. Важливе завдання - вміти розпізнавати ці речовини, що є предметом якісного аналізу. Тому мета моєї роботи - розглянути якісні реакції основних класів неорганічних речовин та експериментальне вирішення завдань з даної теми.
Глава I. Хімічний експеримент як джерело пізнання і засіб виховання
При вивченні хімії важливу роль відіграє хімічний експеримент - складова частина навчального процесу [1].
Експериментальний характер хімії проявляється насамперед у тому, що кожне наукове поняття має логічно випливати з поставленого завдання і обгрунтовуватися практично. Пізнання починається з відчуття і сприйняття конкретних предметів, явищ, процесів, фактів і переходить потім до узагальнення і абстрагування. Хімічне поняття - це узагальнені знання про істотні ознаки хімічних явищ і процесів, які формуються на основі їх сприйняття. Їх аналіз дає можливість знайти істотні, властиві їм усім риси і на цій основі встановити хімічні закономірності. Використовуючи різні види хімічного експерименту, викладач вчить конкретизувати теоретичні знання, знаходити спільне в одиничному, конкретне. Хімічний експеримент допомагає учням наповнити засвоювані ними хімічні поняття живим, конкретним змістом, побачити в окремих фактах загальні закономірності.
Хімічний експеримент проводиться у кілька етапів:
перший - обгрунтування постановки досвіду,
другий - планування і проведення,
третій - оцінка отриманих результатів.
Виконувати експеримент можливе лише з опорою на отримані раніше знання. Теоретичне обгрунтування досвіду сприяє його сприйняттю, яке стає більш цілеспрямованим і активним, і осмислення його сутності. Проведення експерименту зазвичай пов'язано з висуванням гіпотези. Залучення до цієї роботи учнів розвиває їх мислення, змушує застосовувати наявні знання для формулювання гіпотези, а в результаті її перевірки хлопці отримують нові знання.
Хімічний експеримент може виконувати різні дидактичні функції, використовуватися в різних формах і поєднуватися з різними методами і засобами навчання. Він являє собою систему, в якій використовується принцип поступового підвищення самостійності учнів: від демонстрації явищ через проведення фронтальних лабораторних дослідів під керівництвом викладача до самостійної роботи при виконанні практичних занять та вирішенні експериментальних завдань.
Проведення демонстрацій дозволяє познайомити учнів з різними хімічними явищами і зв'язками між ними, узагальнення яких може бути покладено в основу закону, теоретичного висновку; з пристроєм і принципом дії приладів і установок; з сутністю протікають в них процесів, які можуть виступати в якості критеріїв правильності висновків . У школярів формуються експериментальні вміння і навички у поводженні з реактивами та обладнанням. Все це сприяє поліпшенню теоретичних знань та політехнічної підготовки учнів.
Вирішуючи експериментальні завдання, учні вдосконалюють свої вміння і навички, вчаться застосовувати отримані теоретичні знання для вирішення конкретних завдань. Спостереження як метод пізнання широко використовується під час проведення хімічного експерименту. Діяльність учнів стає цілеспрямованою і набуває активну форму за умови чіткої постановки завдання та розробки методики її рішення. Наприклад, якщо хлопці спостерігають електроліз сульфату міді (II), то головне - стежити за зміною забарвлення розчину солі і появою червоного нальоту на одному вугільному електроді і бульбашок газу біля другого. Результати спостережень школярі інтерпретують з урахуванням наявних теоретичних знань.
Експеримент повинен стати необхідною частиною уроку при вивченні конкретних питань. Учні повинні знати, для чого проводити експеримент, яке теоретичне положення він підтверджує, на яке питання допоможе відповісти. Наприклад, при поясненні хімічних властивостей металів викладач виносить на обговорення питання: «Чи всі метали взаємодіють з водою?» Після демонстрації викладачем дослідів діти самостійно роблять висновок: метали, що стоять у ряді напруг правіше водню, з водою не взаємодіють [2].
Попередня підготовка теоретичного матеріалу до майбутньої практичної роботі підвищує інтерес до останньої, а це означає, що хлопці будуть активними та дисциплінованими під час заняття. Осмислене розуміння сутності дослідів, а також акуратне оформлення виконаних робіт позитивно впливають на поведінку учнів під час виконання дослідів. Необхідно добиватися виконання практичних робіт та отримання потрібних результатів усіма учнями, щоб вони відчули впевненість у своїх силах і прагнули подолати труднощі. Систематичне використання на уроках хімії експерименту допомагає боротися з формалізмом у знаннях, розвиває вміння спостерігати факти і явища і пояснювати їх сутність у світлі вивчених теорій і законів, формує і вдосконалює експериментальні вміння і навички; прищеплює навички планувати свою роботу і здійснювати самоконтроль; виховує повагу і любов до праці. Ця робота сприяє загальному вихованню, всебічному розвитку особистості, готує до діяльності на сучасному виробництві [2,3].
Глава II. МЕТОДИКА ВИКЛАДАННЯ ТЕМИ "Основні класи неорганічних сполук" В СУЧАСНІЙ ШКОЛІ
Тема: «Основні класи неорганічних сполук» в шкільних програмах з хімії
Речовини класифікуються на прості і складні, які в свою чергу класифікуються на чисті та з'єднання. До основних класах неорганічних сполук відносять оксиди, кислоти, основи, солі. У шкільному курсі хімії дана тема розглядається наступним чином:Основні класи неорганічних сполук. (14 годин)
Оксиди, класифікація, взаємодія з водою, кислотами і лугами. Взаємодія між кислотними і основними оксидами.
Кислоти - класифікація, взаємодія з металами, основними оксидами, основами і солями. Поняття про ряд напруг металів.
Підстави - класифікація, взаємодія лугів з кислотними оксидами, кислотами та солями. Розкладання нерозчинних у воді основ при нагріванні.
Амфотерні оксиди і гідроксиди.
Реакція нейтралізації. Кислотно-основні індикатори.
Солі - реакції з кислотами, лугами та іншими солями. Поняття про кислі та основних солях.
Умови, при яких реакція обміну протікає до кінця.
Генетичний зв'язок між основними класами неорганічних сполук.
Лабораторні досліди
1. Хімічні властивості основних і кислотних оксидів.
2. Умови незворотного протікання реакцій обміну.
3. Хімічні властивості кислот і основ.
4. Отримання опадів нерозчинних гідроксидів та вивчення їх властивостей.
5. Отримання амфотерний гідроксиду та вивчення його властивостей.
6. Нейтралізація лугу кислотою в присутності фенолфталеїну.
Практичні роботи
1. Генетичний зв'язок між основними класами неорганічних сполук (виконання ланцюжки хімічних перетворень).
Демонстраційні досліди
1. Знайомство із зразками оксидів.
2. Хімічні властивості розчинів кислот, солей і лугів. Реакція нейтралізації.
Осадження і розчинення опадів солей і нерозчинних гідрооксидів [4].
2.1.1 Оксиди
Оксиди _ - це сполуки елементів з киснем. За хімічними властивостями вони поділяються на солеобразующіе і несолеобразующіе. Солеобразующіе оксиди в свою чергу поділяються на основні, кислотні і амфотерні. Основним оксидам відповідають підстави, кислотним - кислоти. Амфотерним оксидам відповідають гідрати, що проявляють і кислотні, і основні властивості.
SHAPE \ * MERGEFORMAT
Оксиди |
Основні |
Кислотні |
SHAPE \ * MERGEFORMAT
+2 +2 +4 +4
CаО Са (ОН) 2 SO 2 H 2 SO 3
Прикладами основних оксидів можуть служити оксид кальцію СаО і оксид магнію MgO. Оксид кальцію взаємодіє з водою, утворюючи гідро-Ксідо кальцію Са (ОН) 2:
СаО + Н2О = Са (ОН) 2.
Оксид магнію малорастворим у воді, а проте йому відповідає підстава - гідроксид магнію Mg (OH) 2, який можна отримати з оксиду магнію непрямим шляхом.
Прикладами кислотних оксидів можуть служити триоксид сірки SO3 і діоксид кремнію SiO2. Перший з них взаємодіє з водою, утворюючи сірчану кислоту H2SO4:
SO3 + Н2О = H2SO4.
Діоксид кремнію з водою не взаємодіє, але йому відповідає кремнієва кислота H2SiО3, яку можна отримати з SiO2 непрямим шляхом. Кислотні оксиди можна отримати з кислот, віднімаючи від них воду. Тому їх називають також ангідридами кислот або просто ангідридами.
До несолеобразующім оксидам відноситься, наприклад, оксид азоту (I) N2О. Немає такої кислоти або основи, які відповідали б цому оксиду.
Існують різні номенклатури оксидів. До цих пір в промисловості можуть використовуватися застарілі терміни російської номенклатури. Згідно з міжнародною номенклатурою (якою користуються в даний час і вітчизняні хіміки) всі з'єднання елементів з киснем (за винятком пероксидів) називаються оксидами. При цьому для елементів змінної валентності в дужках римськими цифрами вказується валентність, яку елемент проявляє в даному оксиді. Так, СаО називається оксид кальцію, а Сu2О і СuО - оксид міді (I), оксид міді (II). За вітчизняної номенклатурі оксиди складу ЕО2 або ЕО3 називають також, відповідно, диоксидами і триоксид. Відповідно до застарілої вітчизняної номенклатурі, якщо елемент утворює тільки один оксид, то останній називався окисом. Так, СаО називався окисом кальцію. Якщо існує два або кілька оксидів даного елемента, то їх назви утворювалися відповідно до числа атомів кисню, що припадають на один атом елемента, наприклад: Е2О - полуокісь, ЕО - одноокись, Е2О3 - полутораокісь, ЕО2 - двоокис, Е2О5 - полупятіокісь, ЕО3 - триокис (символом Е тут позначений атом відповідного елементу). Так, FeO-одноокись заліза, Fe2O3 - полутораокісь заліза, Сu2О - полуокісь міді, СuО - одноокись міді. Іноді оксиди, в яких елемент проявляє нижчу валентність, називалися закису (Сu2О - закис міді, N2O - закис азоту), а кислотні оксиди - ангідридами відповідних кислот (N2O5-азотний ангідрид, Мn2O7 - марганцевої ангідрид). Існують речовини - сполуки елементів з киснем - лише формально належать до класу оксидів. До таких речовин відносяться, зокрема, пероксиди (перекису) металів, наприклад, пероксид (перекис) барію ВАО2. За своєю природою подібні речовини є солі дуже слабкої кислоти - пероксиду (перекису) водню Н2О2.
2.1.2 Підстави
Підстави складаються з металу і одновалентних гидроксогрупп ВІН, число яких дорівнює валентності металу. Прикладами підстав можуть служити гідроксид натрію NaOH, гідроксид міді Сu (ОН) 2. Найважливіша хімічна властивість підстав - здатність утворювати з кислотами солі. Наприклад, при взаємодії перерахованих підстав з соляною кислотою виходять хлористі солі відповідних металів - хлориди натрію або міді:
NaOH + НС1 = NaCl + Н2О; Cu (OH) 2 + 2НС1 = CuCl2 + 2Н2О.
Підстави класифікують за їх розчинності у воді і по їх силі. За розчинності підстави діляться на розчинні, або лугу, і на нерозчинні. Найважливіші лугу - це гідроксиди натрію, калію і кальцію. За силою підстави діляться на сильні і слабкі. До сильних відносяться всі луги, крім гідроксиду амонію. Згідно з міжнародною номенклатурою сполуки, що містять у своєму складі гидроксогрупп, називають гідроксидами. У разі металів змінної валентності в дужках вказують валентність металу в даному сполученні. Так, Са (ОН) 2 - гідроксид кальцію, Fe (OH) 2 - гідроксид заліза (II), Fe (OH) 3 - гідроксид заліза (III).
У застарілої російської номенклатурі назви підстав зазвичай утворювалися, додатком до назви відповідного оксиду приставку гідро-або слово гідрат. Так, Са (ОН) 2 - гідроокис кальцію, Fe (OH) 2 - гідрат закису заліза, Fe (OH) 3 - гідроокис або гідрат окису заліза.
2.1.3 Кислоти
Кислоти складаються з водню, здатного заміщатися металом, і кислотного залишку, причому число атомів водню одно валентності кислотного залишку. Прикладами кислот можуть служити соляна (хлористоводнева) НСl, сірчана H2SO4, азотна HNO3, оцтова СН3СООН. Найважливіша хімічна властивість кислот - їх здатність утворювати солі з основами. Наприклад, при взаємодії кислот c гідроксидом натрію виходять натрієві солі цих кислот:
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O; NaOH + HNO3 = NaNO3 + H2O.
Кислоти класифікуються по їх силі, по основності і за наявністю кисню в складі кислоти. За силою кислоти поділяються на сильні і слабкі. Найважливіші сильні кислоти - це азотна, сірчана і соляна.
Основністю кислоти називається число атомів водню в молекулі кислоти, здатних заміщатися на метал з утворенням солі. Такі кислоти, як соляна і оцтова, можуть служити прикладами одноосновних кислот, сірчана кислота - двоосновний, ортофосфорна кислота Н3РО4 - трьохосновні.
За наявності кисню у своєму складі кислоти поділяються на кисень і безкисневі. Азотна і сірчана кислоти - кисневмісні кислоти, соляна кислота і сірководень - безкисневі.
Назви кислот виробляють від того елемента, від якого утворена кислота. При цьому назви безкисневих кислот мають закінчення воднева: НСl - хлороводнева (соляна кислота), H2S - сірководнева, HCN - ціановодородная (синильна кислота). Назви кисневмісних кислот також утворюються від назви відповідного елемента з додаванням слова кислота: HNO3 - азотна, Н2CrO4 - хромова. Якщо елемент утворює декілька кислот, то різниця між ними відображається в закінченнях їх назв. Назва кислоти, в якій елемент проявляє вищу валентність, закінчується на ва або овая; якщо ж валентність елемента нижче максимальної, то назва кислоти закінчується на щира або овістая. Наприклад, НNO3 - азотна кислота, HNO2 - азотистая, Н3AsO4 - миш'якової, H3AsO3-миш'яковисті. Крім того, одному і тому ж оксидом можуть відповідати кілька кислот, що розрізняються між собою числом молекул води. При цьому найбільш багата водою форма має приставку орто, а найменш багата - мета. Так, кислота Н3РО4, в якій на одну молекулу фосфорного ангідриду Р2О5 припадає три молекули води, називається ортофосфорна, а кислота НРО3 - метафосфорная, так як в ній на одну молекулу Р2О5 припадає одна молекула води. Зазначена номенклатура кислот не сувора. Поряд з наведеними закінченнями і приставками вживаються і інші. Крім того, ряд кислот мають історично сформовані назви.
Солі - клас хімічних сполук, кристалічні речовини, що мають іонну структуру. При дисоціації у водних розчинах солі дають позитивно заряджені іони металів і негативно заряджені іони кислотних залишків (іноді також іони водню або гидроксогрупп). Залежно від співвідношення кількостей кислоти і підстави в реакціях нейтралізації можуть утворитися різні за складом солі.
Типи солей
Середні (нормальні) солі - всі атоми водню в молекулах кислот заміщені на атоми металу. Приклад: Na 2 CO 3, K 3 PO 4.
Кислі солі - атоми водню в молекулах кислоти заміщені атомами металу частково. Виходять вони при нейтралізації підстави надлишком кислоти. Приклад: NaHCO 3, K 2 HPO 4.
Основні солі - гидроксогрупп підстави (OH -) частково замінені кислотними залишками. Виходять при надлишку підстави. Приклад: Mg (OH) Cl.
Подвійні солі - утворюються при заміщенні атомів водню в кислоті атомами двох різних металів. Приклад:
CaCO 3 · MgCO 3, Na 2 KPO 4.
Змішані солі - в їх складі один катіон і два аніону. Приклад: Ca (OCl) Cl.
Гідратів солі (кристалогідрати) - до їх складу входять молекули кристалізаційної води. Приклад:
CuSO 4 · 5H 2 O.
Комплексні солі - особливий клас солей. Це складні речовини, у структурі яких виділяють координаційну сферу, що складається їх комплексообразователя (центральної частки) та навколишніх його лігандів. Приклад:
K 2 [Zn (OH) 4], [Cr (H 2 O) 6] Cl 3, [Ni (NH 3) 6] (NO 3) 2.
Особливу групу складають солі органічних кислот, властивості яких значно відрізняються від властивостей мінеральних солей.
Знаходження в природі
Багато мінерали - солі, що утворюють поклади (наприклад, галіт NaCl, сильвін KCl, флюорит CaF 2).
Номенклатура
Назви солей утворюються з двох слів: назва аніону в називному відмінку і назва катіона в родовому відмінку: Na 2 SO 4 - сульфат натрію. Для металів зі змінним ступенем окиснення її вказують в дужках: FeSO 4 - сульфат заліза (II), Fe 2 (SO 4) 3 - сульфат заліза (III).
Назви кислих солей починаються з префікса «гідро-» (якщо заміщений один атом водню) або «дигідро-» (якщо заміщені два атоми водню). Наприклад, NaHCO 3 - гідрокарбонат натрію, NaH 2 PO 4 - дигідрофосфат натрію.
Назви основних солей починаються з префікса «гідроксо-» або «дигідрокси-». Наприклад, Mg (OH) Cl - гидроксохлоріда магнію, Al (OH) 2 Cl - дігідроксохлорід алюмінію.
У гідратних солях на наявність кристалічної води вказує приставка «гідрат-». Ступінь гідратації відображають чисельної приставкою. Наприклад, CaCl 2 · 2H 2 O - дигідрат хлориду кальцію.
На нижчу ступінь окислення кислотоутворюючою елемента (якщо їх більше двох) вказує приставка «гіпо-». Приставка «пер-» вказує на вищу ступінь окислення (для солей кислот з закінченнями «-ова», «-Хуйова», «-ва»). Наприклад: NaOCl - гіпохлорит натрію, NaClO 2 - хлорит натрію, NaClO 3 - хлорат натрію, NaClO 4 - перхлорат натрію.
Назви комплексних солей складаються аналогічно назвам звичайних солей, тільки з вказівкою лігандів і ступеня окислення центрального іона. Приклад: [Cr (H 2 O) 6] Cl 3 - хлорид гексааквахрома (III), K 2 [Zn (OH) 4] - тетрагідроксоцінкат (II) калію.
Методи отримання
Існують різні методи отримання солей:
Взаємодія кислот з металами, основними й амфотерними оксидами і гідроксидами.
H 2 SO 4 + Mg → MgSO 4 + H 2 ↑;
H 2 SO 4 + CuO → CuSO 4 + H 2 O;
HCl + Mg (OH) 2 (хат.) → Mg (OH) Cl + H 2 O;
NaOH + 2KOH + H 3 PO 4 → K 2 NaPO 4 + 3H 2 O.
Взаємодія кислотних оксидів з лугами, основними і амфотерними оксидами.
SiO 2 + CaO → CaSiO 3;
Ca (OH) 2 + CO 2 → CaCO 3 ↓ + H 2 O.
Взаємодія солей з кислотами, лугами, металами, іншими солями і нелетучими кислотними оксидами (якщо утвориться виходить зі сфери реакції продукт).
CaCO 3 + 2HCl → CaCl 2 + H 2 O + CO 2 ↑;
CuSO 4 + Fe → FeSO 4 + Cu ↓;
CuCl 2 + Na 2 S → 2NaCl + CuS ↓;
2Na 2 CO 3 + 2MgCl 2 + H 2 O → [Mg (OH)] 2 CO 3 + CO 2 ↑ + 4NaCl.
Взаємодія металів з неметалами.
Fe + S → FeS.
Взаємодія підстав з неметалами.
Ca (OH) 2 + 2 Cl → Ca (OCl) Cl + H 2 O.
Хімічні властивості
Хімічні властивості визначаються властивостями катіонів та аніонів, що входять до їх складу.
Солі взаємодіють з кислотами, оксидами і підставами, якщо в результаті реакції виходить продукт, який виходить зі сфери реакції (осад, газ, мало диссоциирующие речовини, наприклад, вода):
BaCl 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2HCl;
NaHCO 3 + HCl → NaCl + H 2 O + CO 2 ↑;
Na 2 SiO 3 + 2HCl → 2NaCl + H 2 SiO 3 ↓.
Солі взаємодіють з металами, якщо вільний метал знаходиться лівіше металу в складі солі в ряді напруг:
Cu + HgCl два → CuCl 2 + Hg.
Солі взаємодіють між собою, якщо продукт реакції виходить зі сфери реакції; в тому числі ці реакції можуть проходити зі зміною ступенів окислення атомів реагентів:
CaCl 2 + Na 2 CO 3 → CaCO 3 ↓ + 2NaCl;
AgNO 3 + NaCl → AgCl ↓ + NaNO 3;
K 2 Cr 2 O 7 + 3Na 2 SO 3 + 4H 2 SO 4 → Cr 2 (SO 4) 3 + 3Na 2 SO 4 + K 2 SO 4 + 4H 2 O.
Деякі солі розкладаються при нагріванні:
CuCO 3 → CuO + CO 2 ↑;
NH 4 NO 3 → N 2 O ↑ + 2H 2 O;
NH 4 NO 2 → N 2 ↑ + 2H 2 O.
Практичне заняття № 1
Тема. Визначення якісного складу неорганічних речовин.
Мета: сформувати в учнів методичний підхід до якісного аналізу неорганічних речовин.
Хід роботи
Завдання для самостійної роботи
У чотирьох пробірках знаходяться розчини наступних солей: сульфат міді (II), хлорид міді (II), йодид калію, хлорид барію. Як визначити, в якій пробірці знаходиться кожен з розчинів, не використовуючи додаткові реактиви? Складіть схему дослідження, напишіть рівняння усіх можливих реакцій.
| CuSO 4 | CuCl 2 | KI | BaCl 2 | |
| CuSO 4 | Білий осад | |||
| CuCl 2 | ||||
| KI | ||||
| BaCl 2 |
Зробіть висновки по виконаній роботі.
Лабораторний досвід «Розпізнавання сульфат-іонів в розчині»
Учням пропонують за допомогою розчину хлориду барію провести аналіз проби води, взятої з стічних вод місцевого підприємства, або заздалегідь приготовленого розчину відповідного складу на присутність сульфат-іонів. Для цього досліджуваний розчин підкислюють розведеною соляною кислотою і додають до нього по краплях реактив. При наявності сульфат-іонів випадає білий осад сульфату барію. Після закінчення дослідження учням пропонують за допомогою таблиці розчинності знайти ще кілька реактивів на сульфат-іони і самостійно провести дослідження
Урок - практикум «Якісне визначення карбонатів».
Мета: формування вміння в учнів розпізнавати солі вугільної кислоти -
карбонати.
Завдання: 1) удосконалювати практичні навички при виконанні
лабораторного досвіду, вміння спостерігати, аналізувати, робити висновки;
2) формувати позитивне ставлення до навчання, підвищуючи самооцінку
учнів через індивідуалізацію навчального процесу;
3) розвиток творчих здібностей учнів через збільшення частки
самостійної роботи при роботі з модулем і проведенні дослідження.
Методи: стимулювання і мотивації навчання; організації та здійснення навчально-пізнавальної діяльності (самостійна робота з модульною програмою, практична робота - дослідження).
Обладнання і реактиви: модулі для учнів, розчини: карбонату натрію, соляної кислоти, порошок крейди, мармур, черепашки, яєчна шкаралупа, перли, шприц, пробірки.
Хід уроку:
I. Організація початку уроку, підготовка учнів до уроку.
II. Активізація, підготовка до навчально-пізнавальної діяльності:
Учитель: Що таке карбонати? Як людина використовує карбонати в своєму житті?
Як бачимо, ці з'єднання відіграють важливу роль у нашому житті.
Тема нашого уроку «Якісне визначення карбонатів». Як ви вважаєте, хлопці, ніж ми будемо займатися сьогодні на уроці?
Сьогодні на уроці дізнаємося, який реактив використовується для розпізнавання карбонатів, які ознаки цієї реакції, досліджуємо ряд природних матеріалів і визначимо їх склад.
Вчитель: дає учням інструктаж по роботі з модулем.
Учні працюють за модулем. Учитель надає допомогу.
«Якісне визначення карбонатів»
Вивчивши матеріал ви:
· Навчитеся якісно визначати карбонати;
· Закріпіть знання про хімічні властивості карбонатів;
· Дізнаєтесь про природні сполуках, що містять карбонати.
. Вхідний контроль. Мета: повторити навчальний матеріал.
Завдання: Виконайте перевірочну роботу письмово у зошиті:
1. Встановіть відповідність:
Формули Речовини
А. СаСО 3 1. вуглекислий газБ. Н 2 СО 3 2. чадний газ
В. СО 3. карбонат кальцію
Г. СН 4 4. вугільна кислота
Д. СО 2
2. Назвіть два типи солей, утворених вугільної кислотою. Наведіть по одному
Наприклад на кожен випадок і назвіть солі.
Якісне визначення карбонатів.
Цілі: Вивчивши цей матеріал, ви познайомитеся з якісною реакцією на карбонати.
Завдання: 1.Изучить текст.
2. Запишіть в зошит:
ü Реактив, який використовують для визначення карбонатів.
ü Ознаки якісної реакції.
Вугільна кислота утворює два ряди солей: карбонати і гідрокарбонати. На відміну від самої вугільної кислоти, її солі досить стійкі. Якісною реакцією для визначення іонів СО 3 2 - є взаємодія карбонатів і гідрокарбонатів з розчинами сильних кислот
Na 2 CO 3 + 2НСI = 2NaC I + Н 2 О + СО 2 ↑
2Н + + СО 3 2 - → Н 2 О + СО 2 ↑
При визначенні карбонату кальцію краще використовувати соляну кислоту.
Щоб переконатися в тому, що виділяється газ - СО 2, його пропускають через вапняну воду, яка каламутніє внаслідок утворення осаду СаСО 3:
СО 2 + Са (ОН) 2 = СаСО 3 + Н 2 О
Завдання: Виконайте лабораторний досвід «Якісна реакція на карбонати»:
1. Уважно прочитайте правила техніки безпеки:
ü Пам'ятайте про обережне поводження з склом!
ü При роботі з кислотами треба дотримуватися обережності! При попаданні кислоти на шкіру або слизові тканини треба промити уражене місце великою кількістю води, потім обробити розчином питної соди.
2. Вивчіть порядок роботи:
Досвід. 1) У чисту пробірку налийте трохи розчину карбонату натрію, додайте до нього розчин соляної кислоти. Спостереження запишіть у зошит.
2) У пробірку з крейдою додайте розчин соляної кислоти. Спостереження запишіть.
Завдання. Запишіть рівняння однієї реакції (за вибором) в молекулярному та іонному вигляді. Зробіть висновок і запишіть у зошит: який реактив використовується для визначення карбонатів, назвіть ознака реакції.
Природні процеси і застосування якісного визначення карбонатів.
Цілі: Вивчивши даннийматеріал, ви дізнаєтеся про роль досліджуваної реакції у природних процесах, про застосування в побуті, виробництві.
Величезну роль у формуванні обличчя нашої планети відіграють процеси, які можна описати наступними рівняннями:
СО 2 + Са (ОН) 2 = СаСО 3 + Н 2 О
СаСО 3 + Н 2 О + СО 2 ↑ = Са (НСО 3) 2
Одним з результатів цих процесів є утворення карстових печер, в яких утворюються сталактити і сталагміти.
У повсякденному житті нам часто доводиться стикатися з солями вугільної кислоти. Питна сода застосовується в харчовій промисловості як розпушувач, в медичних цілях - для усунення печії. Для нейтралізації промислових кислих стічних вод використовують кристалічну соду. У будівництві широко застосовується вапняк, мармур, для обробних робіт і прикрас - малахіт. Вапняки широко поширені по всій території Якутії, їх значна кількість спостерігається в Хангаласском улусі. Геологи в польових умовах визначають карбонатні мінерали, діючи на них кислотою.
Завдання: Виконайте лабораторний досвід «Дослідження складу природних зразків»:
1. Пам'ятайте про техніку безпеки!
2. Вивчіть порядок роботи:
У чисті пробірки помістіть:
1) невеликий шматочок яєчної шкаралупи,
2) 1 перлину (арагоніт),
3) невеликий шматочок мармуру (кальцит),
4) додайте в кожну пробірку розчин соляної кислоти.
5) у поглиблення черепашки внесіть 1-2 краплі соляної кислоти з допомогою шприца.
6) Свої спостереження оформіть у вигляді таблиці у зошиті:
7)
| Природні речовини | Спостереження |
Яєчна шкаралупа | |
| Перли | |
| Мармур | |
| Ракушка |
Запишіть в зошит:
1) формулу речовини;
2) хімічна назва речовини;
3) висновок.
Вихідний контроль.
Цілі: При виконанні даного ви визначите рівень засвоєння вивченого матеріалу.
Завдання: 1.Виполніте завдання програми А.
2. Якщо ви відчуєте труднощі при виконанні завдання, зверніться до записів у робочому зошиті, матеріалу підручника п.19, скористайтеся консультацією вчителя.
3. Якщо ви не встигаєте виконати завдання вихідного контролю, можна доопрацювати його після уроків або при виконанні домашнього завдання.
Програма А
Розчин карбонату калію додали до розчинів: а) сірчаної кислоти, б) нітрату калію. У яких випадках буде протікати хімічна реакція? Запишіть рівняння можливих реакцій в молекулярному та іонному вигляді.
Завдання: 1. Після виконання програми А ви можете розпочати виконання завдань програми В.
Програма В
Складіть два молекулярних рівняння реакцій, відповідних скороченим ионному: 2Н + + СО 3 2 - → Н 2 О + СО 2 ↑. Для чого використовуються ці реакції?
Домашнє завдання:
1. Проведіть досвід «Взаємодія питної соди з оцтовою кислотою».
2. Запишіть рівняння реакції в молекулярному та іонному вигляді, враховуючи, що формула оцтової кислоти СН 3 СООН.
ГЛАВА III. МОЇ УРОКИ
Урок-турнір
Що ми знаємо, що ми вміємо
Основні класи неорганічних сполук
Обладнання та реактиви. Магнітофон, кубики, ребуси, чарівні ящики, магнітна дошка, необхідні реактиви для експериментальних робіт.Введення в гру. У грі беруть участь дві команди. З найбільш підготовлених учнів 9-х класів створюють творчу групу, яка разом з учителем розробляє форму і правила проведення уроку, обирає систему оцінок, виготовляє призи, допомагає вчителеві в проведенні гри. Один з учнів виконує роль старого Хоттабича.
А. Пожвавлення схеми.
Б. Чарівні ящики.
В. Вгадайте правильну відповідь.
ХІД УРОКУ
Хоттабич. Здравствуйте! Ми відкриваємо турнір, девіз якого: «Що ми знаємо, що ми вміємо». Як і наука, хімія вимагає до себе самого серйозного і відповідального ставлення. Ви встигли познайомитися з хімією, мої юні друзі. Сьогодні ми дізнаємося самого спритного, кмітливого, уважного учня. В гостях у нас ваші батьки. Кожне виконане завдання і правильну відповідь оцінюються одним балом. На честь початку нашого турніру запалюю священний вогонь (заздалегідь готують суміш речовин
KMnO 4, H 2 SO 4, C 2 H 5 OH).
Турнір відкритий. У мене побажання всім учасникам: будьте чесними, активними, не забувайте, що дружба допомагає долати випробування. Шановні батьки, беріть участь в наших іграх, радійте разом з дітьми. Може бути, урок допоможе вам згадати шкільні роки.
Далі, далі, далі ...
За короткий час команди повинні відповісти на максимальну кількість запитань.1) Хто відкрив закон збереження речовин? 2) Назвіть формулу кухонної солі. 3) Що спільного у всіх кислот? 4) Назвіть найпоширеніший елемент у космосі. 5) Скільки кисню (%) міститься в повітрі? 6) Як перевірити водень на чистоту? 7) Як називається реакція між кислотою і підставою? 8) Назвіть розчинні у воді основи. 9) Напишіть формулу карбонату магнію. 10) Назвіть їстівні кислоти. 11) У який колір фарбується фенолфталеїн в кислотах? 12) У який колір фарбується лакмус у лугах?
Виконання завдань
Конкурси проходять одночасно.А. Пожвавлення схеми. У дошки працюють по два представники від кожної команди:
Рb - PbO - PbCl 2 - Pb (OH) 2 - PbO; Р - P 2 O 5 - H 3 PO 4 - Ca 3 (PO 4) 2 - CaSO 4.
Б. Чарівні ящики. У ящиках знаходяться пробірки з реактивами без етикеток. За два учасники виконують досліди і пояснюють відбуваються явища.
1) Визначте, у якій з двох пробірок знаходиться розчин лугу. 2) Отримайте реакцією обміну Fe (ОН) 3, з нього - Fe 2 (SO 4) 3. (Дано: FeCl 3, КОН, H 2 SO 4.)
В. Вгадайте правильну відповідь. Інші учасники виконують це завдання в письмовому вигляді.
1) Визначте формулу оксиду Мn (VII): а) МnО 2; б) Мn 2 О 7; в) Мn 2 О 3; г) МnО 3
2) Якщо залізний цвях занурити в розчин хлориду міді, то він покривається червоним нальотом міді. Яка відбувається реакція?
а) Обміну;
б) заміщення;
в) розкладання;
г) з'єднання.
3) У три пробірки з розведеною сірчаної кислотою поміщають по 1 г: у № 1 - магній, № 2 - алюміній, № 3 - срібло. В якій пробірці реакція не відбувається?
а) № 1, б) № 2, в) № 3.
4) У трьох пробірках містяться речовини:
№ 1 - вода, № 2 - бензин, № 3 - соляна кислота. У кожну з них додали лакмус.
В якій пробірці розчин не змінить свого кольору?
а) № 1, б) № 2, в) № 3; г) не змінить ні в одній.
5) До якого типу реакції відноситься взаємодія CuO c H 2 SO 4?
а) Обміну, б) з'єднання; в) заміщення.
6) Вкажіть реакцію нейтралізації:
а) KOH + HCl; б) Mn + HCl; в) СаО + HCl; г) Na + H 2 O.
7) Силікати - це солі який кислоти?
8) Яке підставу нерастворимо у воді?
а) KOH; б) Ca (OH) 2, в) Fe (OH) 3; г) NaOH.
9) Яка з перелічених речовин є сіллю?
а) НNО 3; б) H 2 SO 4; в) NH 4 NO 3.
10) Загальною властивістю для розчинних і нерозчинних у воді підстав є взаємодія з:
а) водою; б) кислотами; в) солями; г) основними оксидами.
Після написання праці асистенти збирають листки, перевіряють їх і коментують.
Розшифруйте казку
Запишіть зміст казки за допомогою формул і рівнянь хімічних реакцій, назвіть тип реакції.«Дружили Соляна Кислота і Луг - Гідроксид Натрію. Одного разу Соляна Кислота запросила в гості подругу. Луг наділу своє фенолфталеїнової плаття і стала вся малинова. День був сонячний. Кислота вирішила показати подружці свій гарний сад. Вийшли в сад, але що це? Всі квіти, кущі, дерева засохли, хочуть пити й просять допомоги. - Давай допоможемо їм, - сказала Кислота і задумалася. - А як? - Я знаю, як їм допомогти! - Вигукнула Луг. - Об'єднаймо мою ОН-групу і твій водень.
- Із задоволенням, - погодилася Кислота.
Вода - еліксир життя на Землі. Саме вода доставляє живильні речовини рослинам. Луг обняла подругу. Зникли Кислота і Луг. Потекла вода по корінню рослин. Всі ожило навколо, зазеленіло, зацвіло. Всі дякували двох подружок ».
Поки члени журі підводять підсумки і підраховують бали, колективу пропонують розгадати ребуси. Звучить тиха музика.
Рішення експериментальних завдань
Практична робота № 3
Тема: «Рішення експериментальних завдань на розпізнавання катіонів та аніонів»
Варіант 1
Обладнання і реактиви: штатив для пробірок, пронумеровані пробірки з розчинами, в яких знаходяться розчини карбонату калію, гідроксиду натрію, хлориду барію, пробірки (6шт.), піпетки (2шт.); розчини сірчаної кислоти, фенолфталеїну, лакмусу, нітрату срібла.
Зміст і порядок виконання досвіду
1. теоретично вирішите завдання на розпізнавання речовин, використовуючи мінімальну кількість реактивів.
У трьох пробірках знаходяться розчини карбонату калію, гідроксиду натрію та хлориду барію. Визначте, в якій пробірці знаходиться кожне з речовин.
1. Впишіть у таблицю 1 формули досліджуваних речовин, реактиви на іони, що містяться в досліджуваних речовинах, і ознаки реакцій, які спостерігаються при зливанні розчинів речовин.
| Назва речовини, її формула | Формули реактивів | ||
| Карбонат калію ... ... | |||
| Гідроксид натрію ... ... | |||
| Хлорид барію ... .... | |||
2. Вирішіть завдання експериментально, дотримуючись правил техніки безпеки
З пронумерованих пробірок з досліджуваними речовинами візьміть проби (по 1-2мл) розчинів. Додайте в кожну з них по кілька крапель одного з реактивів. Відзначте спостереження в таблиці 2. Повторюйте ці дії до тих пір. Поки не визначите вміст усіх пробірок з розчинами досліджуваних речовин.
| Номер пробірки | Формули реактивів | ||
| ... ... .. | ... ... .. | ... ... .. | |
| 1 | |||
| 2 | |||
| 3 | |||
Глава IV Тести і завдання
Тести
1.Фенолфталеін змінює забарвлення при додаванні до:
а) до розчину сірчаної кислоти
б) розчину гідроксиду натрію +
в) воді
г) гідроксиду міді (II)
2.Метілоранжем можна розпізнати
а) соляну кислоту +
б) гідроксид заліза (III)
в) воду
г) гідроксид міді (II)
3.В розчині кислот
а) фенолфталеїн стає малиновим
б) лакмус червоніє +
в) лакмус синіє
г) метилоранж жовтіє
4.Цвет індикатора змінюється під дією соляної кислоти таким чином:
а) лакмус червоніє +
б) лакмус синіє
в) метилоранж жовтіє
г) фенолфталеїн стає малиновим
5.В розчині гідроксиду натрію
а) фенолфталеїн стає малиновим +
б) лакмус червоніє
в) метилоранж червоніє
г) фенолфталеїн не змінює кольору
6.В розчині лугів:
а) фенолфталеїн набуває малиновий колір +
б) метилоранж червоніє
в) лакмус червоніє
г) фенолфталеїн не змінює кольору
7.Лакмусом можна розпізнати дві речовини пари
а)
б)
в)
г)
8.Углекіслий газ можна розпізнати розчином
а) гідроксиду калію
б) азотної кислоти
в) нітрату срібла
Кисень можна розпізнати
а) лакмусом
б) тліючої лучинкой +
в) вапняною водою
г) за запахом
10. Лакмусом можна розпізнати
а) соляну кислоту +
б) гідроксид заліза (III)
в) воду
г) оксид кремнію (IV)
11. Оксиди фосфору (V) і цинку є відповідно
а) кислотними і основними
б) основним і кислотним
в) кислотним і амфотерних +
г) основним і амфотерних
12. Карбонат - іони можна виявити водним розчином:
а) хловодорода +
б) хлориду натрію
в) гідроксиду натрію
г) сульфату амонію
13. Склад солі (
а)
б)
в)
г)
14. Якісний склад хлориду барію можна встановити, використовуючи два розчини, що містять іони
а)
б)
в)
г)
15. Присутність гідроксиду кальцію у водному розчині можна довести за допомогою
а) лакмусу та азотної кислоти
б) лакмусу і вуглекислого газу
в) фенолфталеїну і хлороводню
г) фенолфталеїну і аміаку +
16. Присутність у водному розчині сірчаної кислоти можна довести за допомогою
а) лакмусу і карбонату кальцію
б) лакмусу і хлориду барію +
в) фенолфталеїну і хлориду барію
г) фенолфталеїну і гідроксиду натрію
17. Реактивом на іони барію може бути
а) гідроксид натрію
б) сульфат натрію +
в) лакмус
г) нітрат срібла
18. Реактивом на сульфат-іони є
а) гідроксид натрію
б) лакмус
в) хлориду барію (р-р) +
г) нітрат срібла
19. Якісною реакцією на солі амонію є дія
а) луги +
б) іншої солі
в) кислоти
г) лакмусу
20. Реактивом на хлорид-іони є
а) гідроксид барію
б) сульфат амонію
в) карбонат натрію
г) нітрат срібла +
Завдання по темі: «Якісний аналіз»
1. У два однакових хімічних склянки налиті рівні об'єми: в один води, в іншій - розведеного розчину сірчаної кислоти. Як, не маючи під рукою ніяких хімічних реактивів, розрізнити ці рідини (пробувати розчини на смак не можна)?
2. У чотирьох пробірках знаходяться порошки оксиду міді (II), оксиду заліза (III), срібла, заліза. Як розпізнати ці речовини, використовуючи тільки один хімічний реактив? Розпізнавання за зовнішнім виглядом виключається.
3. У чотирьох пронумерованих пробірках знаходяться сухі оксид міді (II), сажа, хлорид натрію і хлорид барію. Як, користуючись мінімальною кількістю реактивів, визначити, в якій з пробірок знаходиться яку речовину? Відповідь обгрунтуйте і підтвердіть рівняннями відповідних хімічних реакцій.
4. У шести пробірках без написів знаходяться безводні з'єднання: оксид фосфору (V), хлорид натрію, сульфат міді, хлорид алюмінію, сульфід алюмінію, хлорид амонію. Як можна визначити вміст кожної пробірки, якщо є тільки набір порожніх пробірок, вода і горілка? Запропонуйте план аналізу.
5. У чотирьох пробірках без написів знаходяться водні розчини гідроксиду натрію, соляної кислоти, поташу і сульфату алюмінію. Запропонуйте спосіб визначення вмісту кожної пробірки, не застосовуючи додаткових реактивів.
6. У пронумерованих пробірках знаходяться розчини гідроксиду натрію, сірчаної кислоти, сульфату натрію і фенолфталеїн. Як розрізнити ці розчини, не користуючись додатковими реактивами?
7. У банках без етикеток знаходяться такі індивідуальні речовини: порошки заліза, цинку, карбонату кальцію, карбонату калію, сульфату натрію, хлориду натрію, нітрату натрію, а також розчини гідроксиду натрію і гідроксиду барію. У Вашому розпорядженні немає жодних інших хімічних реактивів, у тому числі і води. Складіть план визначення вмісту кожної банки.
8. У чотирьох пронумерованих банках без етикеток знаходяться тверді оксид фосфору (V) (1), оксид кальцію (2), нітрат свинцю (3), хлорид кальцію (4). Визначити, в якій з банок знаходиться кожне з зазначених з'єднань, якщо відомо, що речовини (1) і (2) бурхливо реагують з водою, а речовини (3) і (4) розчиняються у воді, причому отримані розчини (1) і ( 3) можуть реагувати з усіма іншими розчинами з утворенням опадів.
9. У п'яти пробірках без етикеток знаходяться розчини гідроксиду, сульфіду, хлориду, йодиду натрію і аміаку. Як визначити ці речовини за допомогою одного додаткового реактиву? Наведіть рівняння хімічних реакцій.
10. Як розпізнати розчини хлориду натрію, хлориду амонію, гідроксиду барію, гідроксиду натрію, що знаходяться в судинах без етикеток, використовуючи лише ці розчини?
11.. У восьми пронумерованих пробірках знаходяться водні розчини соляної кислоти, гідроксиду натрію, сульфату натрію, карбонату натрію, хлориду амонію, нітрату свинцю, хлориду барію, нітрату срібла. Використовуючи індикаторний папір і проводячи будь-які реакції розчинами в пробірках між, встановити, яка речовина міститься в кожній з них.
12. У двох пробірках є розчини гідроксиду натрію і сульфату алюмінію. Як їх розрізнити, по можливості, без використання додаткових речовин, маючи тільки одну порожню пробірку або навіть без неї?
13. У п'яти пронумерованих пробірках знаходяться розчини перманганату калію, сульфіду натрію, бромна вода, толуол і бензол. Як, використовуючи тільки названі реактиви, розрізнити їх? Використовуйте для виявлення кожного з п'яти речовин їх характерні ознаки (вкажіть їх); дайте план проведення аналізу. Напишіть схеми необхідних реакцій.
14. У шести склянках без найменувань знаходяться гліцерин, водний розчин глюкози, масляний альдегід (бутаналь), гексен-1, водний розчин ацетату натрію і 1,2-дихлоретан. Маючи в якості додаткових хімічних реактивів тільки безводні гидроксид натрію і сульфат міді, визначте, що перебуває в кожній склянці.
Рішення
1. Для визначення води і сірчаної кислоти можна використовувати відмінність у фізичних властивостях: температурах кипіння і замерзання, густини, електропровідності, показнику заломлення і т. п. Найсильніше різниця буде в електропровідності.
2. Приплив до порошкам в пробірках соляну кислоту. Срібло не прореагує. При розчиненні заліза буде виділятися газ: Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2
Оксид заліза (III) та оксид міді (II) розчиняються без виділення газу, утворюючи жовто-коричневий і синьо-зелений розчини:
Fe 2 O 3 + 6HCl = 2FeCl 3 + 3H 2 O; CuO + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O.
3. CuO і С - чорного кольору, NaCl і ВаВr 2 - білі. Єдиним реактивом може бути, наприклад, розбавлена сірчана кислота H 2 SO 4:
CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O (блакитний розчин); BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4
З сажею і NaCl розбавлена сірчана кислота не взаємодіє.
3. Невелика кількість кожного з речовин поміщаємо в воду:
| CuSO 4 +5 H 2 O = CuSO 4 | (Утворюється блакитний розчин і кристали); |
| Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al (OH) 3 | (Випадає осад і виділяється газ з неприємним запахом); |
| AlCl 3 + 6H 2 O = A1C1 3 | (Протікає бурхлива реакція, утворюються опади основних солей та гідроксиду алюмінію); |
| P 2 O 5 + H 2 O = 2HPO 3 HPO 3 + H 2 O = H 3 PO 4 | (Бурхлива реакція з виділенням великої кількості тепла, утворюється прозорий розчин). |
6. Попарно змішують всі розчини Пара розчинів, що дає малинове забарвлення, - NaOH і фенолфталеїн Малиновий розчин додають у дві залишилися пробірки. Там, де забарвлення зникає, - сірчана кислота, в іншій - сульфат натрію. Залишається розрізнити NaOH і фенолфталеїн (пробірки один і 2). А. З пробірки 1 додають краплю розчину до великої кількості розчину 2. Б. З пробірки 2 - краплю розчину додають до великої кількості розчину 1. В обох випадках-малинове забарвлення. До розчинів А і Б додають по 2 краплі розчину сірчаної кислоти. Там, де забарвлення зникає, містилася крапля NaOH. (Якщо забарвлення зникає в розчині А, то NaOH - у пробірці 1).
8. Бурхливо реагують з водою: Р 2 О 5 і СаО з утворенням відповідно H 3 PO 4 і Са (ОН) 2:
Р 2 O 5 + 3Н 2 О = 2Н 3 рo 4, СаО + Н 2 О = Са (ОН) 2.
Речовини (3) і (4)-Pb (NO 3) 2 і СаСl 2 - розчиняються у воді. Розчини можуть реагувати один з одним таким чином:
| Речовини | 1. Н 3 РО 4 | 2.Са (ОН) 2, | 3.Pb (NO 3) 2 | 4. CaCl 2 |
| 1. Н 3 РО 4 | X | CaHPO 4 | PbHPO 4 | CaHPO 4 |
| 2.Са (ОН) 2 | СаНРО 4 | X | Pb (OH) 2 | - |
| 3.Pb (NO 3) 2 | РbНРО 4 | Pb (OH) 2 | X | РbСl 2 |
| 4. СаС1 два | CaHPO 4 | PbCl лютого | X |
9. Задача має кілька рішень, два з яких наведено нижче. А. У всі пробірки додаємо розчин мідного купоросу: 2NaOH + CuSO 4 = Na 2 SO 4 + Cu (OH) 2
б. У всі пробірки додаємо розчин нітрату срібла: 2NaOH + 2AgNO 3 = 2NaNO 3 + Н 2 О + Ag 2 O
NaOH і Ва (ОН) 2 можна розрізнити по різному фарбуванню полум'я (Na + забарвлюють у жовтий колір, а Ва 2 + - у зелений).
12. У порожню пробірку наливають один з розчинів і доливають краплю іншого.
Случайпервий: утворився осад і відразу розчинився, або зовсім не утворився:
6NaOH + Al 2 (SO 4) 3
Al (OH) 3 + NaOH (надлишок) + 2Н 2 О
Значить, розчин (1)-NaOH, розчин (2) - Al 2 (SO 4) 3.
Случайвторой: осад утворився і не розчинився. Тоді, навпаки, розчин (1) - Al 2 (SO 4) 3, а розчин (2)-NaOH.
1. Під час практичної роботи ви пролили випадково на стіл кислоти. Ваші дії? Виберіть відповідь:
- Витерти пролите ганчіркою для крейди.
- Насухо витерти стіл папером
- Змити водою
- Засипати содою, потім змити водою
- Нейтралізувати розчином лугу або розчином аміаку. +
2. Ви обпеклися дном неостиглої пробірки. Ваші дії? Виберіть правильну відповідь:
- Змастити опік вазеліном
- Промити руку під струменем холодної води +
- Змастити йодом
- Зробити спиртовий компрес
- Промити борною кислотою.
3. На руку потрапила луг. Ваші дії? Виберіть правильну відповідь:
- Змити великою кількістю води
- Нейтралізувати кислотою (оцтової або соляної). +
- Змастити вазеліном
- Ретельно протерти ватою, ганчіркою або папером.
- Промити розчином аміаку.
ЛІТЕРАТУРА
1. Т. Н. Кровельщікова, А. В. Коршунов. З досвіду реалізації екологічного підходу до навчання хімії / Хімія в школі. 2002, № 8, с. 40-42.
2. Чернобельская Г. М. Методика навчання хімії в середній школі: Учеб. для студ. вищ. навч. закладів. - М.: Владос, 2000. - 336 с.
3. О. З. Зайцев. Методика навчання хімії: Теоретичний та прикладний аспекти. - М.: Гуманит. вид. ВЛАДОС, 1999. - 358 с.
4. Ф. Г. Фельдман, Г. Є. Рудзітіс. Хімія, 8 кл. М.: Просвещение, 1985.
5. Д. М. Кірюшкін, В. С. Полосін. Методика навчання хімії. М.: Просвещение,
6. Р. І. Тагіров Як ми вивчаємо хімічні властивості основ і солей / Хімія в школі, 2002, № 9, с. 58 - 59.
7. Посібник з хімії для вступників до вузів. Г. П. Хомченко.
8. www.1september.ru
9. І. І. Супоницкая, Н. І. Гоголівська. Комплект узагальнюючих схем-конспектів з теми «Електролітична дисоціація». / / Хім. в шк. № 5. 1991. С. 25-30.
10. І. Г. Афоніна. Тестові завдання в курсі хімії. / / Хімія в школі. № 7, 2002, с. 43 - 45.
11. Єдиний державний іспит 2002: Контрольні вимірювальні матеріали: Хімія / А. А. Каверіна, Д. Ю. Добротін, М. Г. Снастіна та ін; М-во освіти РФ. - М.: Просвещение, 2002. - 142 с.
12. Лідін Р. А. Хімія: Керівництво до іспитів / Р. А. Лідін, В. Б. Маргуліс. - М.: ТОВ Видавництво «АСТ»: ТОВ «Видавництво Астрель», 2003. 207 с.
13. Хімія: Великий довідник для школярів і вступників у вузи / Є. А. Алфьорова, Н. С. Ахметов, Н. В. Богомолова та ін М.: Дрофа, 1999. с. 430-438.
14. Хімія: Збірник тестових завдань для підготовки до підсумкової атестації (варіанти і відповіді, рішення розрахункових задач). 9 клас (базовий рівень) / Н.В. Шіршіна. - Волгоград: Учителю, 2004. - 81 с.