загрузка...


ПОУРОЧНЫЕ РАЗРАБОТКИ ПО ХИМИИ 11 класс

Тема V. ВЕЩЕСТВА И ИХ СВОЙСТВА

Урок 43. Оксиды и гидроксиды металлов

Цели урока: научить составлять формулы оксидов и гидроксидов металлов, сравнивать их свойства, учитывая положение в ПСХЭ Д. И. Менделеева, степени окисления и радиусы ионов; закрепить знания особенностей свойств оксидов и гидроксидов, образованных металлами побочных подгрупп; дать представление о длинно-периодной периодической системе и появлении укороченной.

Основные понятия: оксиды, гидроксиды, амфотерность оксида, амфотерность гидроксида.

Оборудование: AlCl3, NH3, Н2O, КОН.

Ход урока

I. Обсуждение вопросов домашнего задания

№ 5 § 18.

При определении положения металла в ряду напряжений учитывается не только энергия отрыва электронов от отдельных атомов, но и энергия, затраченная на разрушение кристаллической решетки, а также энергия, выделяющаяся при гидратации ионов.

Пример: литий более активен в водных растворах, чем натрий (в ПСХЭ натрий по положению более активный, чем металл). Дело в том, что энергия гидратации ионов Li+ значительно больше, чем энергия гидратации ионов Na+, поэтому первый процесс является энергетически более выгодным.

№ 6 § 18

Наиболее активным является К, т. к. в ряду напряжений металлов он расположен левее всех предложенных металлов. Он является более сильным восстановителем.

№ 8 § 18

Полностью растворяется в разбавленной серной кислоте хромель (Ni, Сr, Со, Fe). Все металлы в ряду напряжений металлов расположены левее водорода и вытесняют его из разбавленных кислот.

II. Тест

Вариант I

Вариант II

1. Металлический элемент:

a) S; б) Ва; в) Al.

1. Переходный элемент:

a) Zn; б) Р; в) Na.

2. Металл, способный вытеснить водород:

из воды:

а) Сu; б) Li; в) Рb.

из раствора кислоты:

а) Са; б) Ag; в) Hg.

3. Из раствора соли сульфата меди (II)

медь могут вытеснить:

медь не вытесняют:

a) Zn; б) Са; в) Fe; г) Na; д) Ag.

4. Растворится ли образец смеси металлов

Al, Мn, Сu в растворе:

a) HCl; б) КОН.

Fe, Ag, Zn в растворе:

a) H2SO4; б) КОН.

Составить уравнения реакций.

Ответы на вопросы теста

Вариант I

Вариант II

1) «б»;

2) «б»;

3) «а», «в»;

4) а) в НСl;

1) «а»;

2) «а»;

3) «б», «г», «д»;

4) a)

III. Самостоятельная работа

Вариант I

Вариант II

1. Составить не более пяти уравнений реакций, характеризующих свойства

бария.

меди.

2. Объяснить возможность протекания химических реакций (гидролиз соли не учитывать):

Ответы на вопросы самостоятельной работы

Вариант I

Вариант II

1. Ba - очень активный металл:

1. Сu - металл малоактивный:

2. - реакция невозможна, так как Ni стоит правее Zn в ряду напряжений, его восстановительная способность меньше цинка.

Al стоит в ряду напряжений левее водорода, способен вытеснить его из раствора кислоты.

2. - реакция невозможна, так как Ag в ряду напряжений стоит правее водорода, не вытесняет его из раствора кислот.

Реакция возможна, так как свинец расположен в ряду напряжений левее меди, его восстановительная способность больше меди.

IV. Изучение нового материала

План изложения

1. Оксиды, образованные металлами, особенности их свойств в зависимости от С.О. элемента и радиуса иона; изменение свойств оксидов элементов в периодах и в группах, главных подгруппах.

2. Гидроксиды, образованные оксидами металлов; изменение характера гидроксида в зависимости от С.О. элемента и радиуса его иона.

3. Характер оксидов и гидроксидов, образованных металлами побочных подгрупп. ПСХЭ длиннопериодная и укороченная.

Все металлы образуют солеобразующие оксиды. Однако одни оксиды проявляют свойства основных оксидов, а другие проявляют кислотно-основные, то есть амфотерные свойства. От чего это зависит? Следует знать следующее — металл, проявляющий С.О. +1, +2 образует оксиды основного характера, т. к. это типичные металлы, которые расположены в I и II группах, главных подгруппах.

Пример: 1 группа, главная подгруппа представлена элементами Li, Na, К, Rb, Cs, Fe. К концу группы главной подгруппы у элементов возрастает атомный радиус. При отдаче электрона с внешнего уровня образуются катионы. С.О. у всех элементов к концу группы не изменяется, а вот характер оксидов — основной, будет усиливаться,

Усиливается основной характер

Возрастает радиус нового элемента

Если рассмотреть изменение свойств оксидов элементов по периоду на примере элементов III периода, то следует отметить, что в атомах этих элементов количество энергетических уровней одинаково, однако изменяется С.О. К концу периода она возрастает, что вызывает уменьшение радиуса иона. Вследствие чего характер оксида изменяется от основного через амфотерный к кислотному.

С.О. возрастает

Радиус иона уменьшается, характер оксида изменяется от основного к амфотерному

Оксидам металлов соответствуют гидроксиды. Если С.О. металлов +1, +2, +3, +4, то они образуют оксиды: и гидроксиды:

Характер гидроксида зависит также от С.О. элемента и радиуса иона. Чем больше С.О., тем меньше радиус иона, характер гидроксида в большей степени кислотно-основной, то есть проявляет амфотерность:

в периодах:

Пример: III период.

Гидроксиды:

Ослабление свойства основания, усиление кислотного свойства

Возрастает С.О.: уменьшается радиус иона; щелочь, основание, амфотерное основание.

в группах, главных подгруппах:

Пример: I группа, главная подгруппа.

С.О. не изменяется

Возрастает радиус иона, усиливаются свойства гидроксидов как оснований

Переходные элементы, расположенные в малых периодах — это Ве (II период), Аl (III период), образуют оксиды BeO, Аl2O3 и гидроксиды Ве(ОН)2 и Аl(ОН)3 — проявляющие амфотерные кислотно-основные свойства. Что это означает?

Эксперимент

Al(OH)3: а) получение, б) кислотно-основные свойства.

Основные свойства: взаимодействие с кислотами, оксидами и гидроксидами.

(эксперимент)

Кислотные свойства: взаимодействие с щелочами и оксидов, и гидроксидов.

и если раствор щелочи, то образуется комплекс

(эксперимент)

Итак, с увеличением С.О. металла происходит уменьшение радиуса иона металла, свойства оксидов и гидроксидов металлов изменяются от основного к кислотно-основному, а далее проявляют кислотный характер.

У элементов побочных подгрупп изменение С.О. можно рассмотреть на примере одного металла.

Пример: металл хром может проявлять С.О. +2, +3, +6.

— основной оксид, гидроксид Сr(ОН)2 — основание;

— амфотерный оксид, гидроксид Сr(ОН)3 — амфотерное основание;

— кислотный оксид, гидроксид Н2СrO4, Н2Сr2O7 — кислота.

Нам известно, что С.О. максимальная определяется по номеру группы. Элемент хром расположен в VI группе, побочной подгруппе. Элемент сера также расположен в VI группе, только главной подгруппе. В высшей степени окисления они образуют кислотные оксиды которым соответствуют кислоты Н2СrO4 и H2SO4. Знание такого сходства многих элементов позволило Д. И. Менделееву построить укороченную таблицу химических элементов, где в отличие от длиннопериодной кроме групп появились подгруппы главная и побочная. Все элементы одной группы проявляют максимальную валентность, С.О. соответственно равна номеру группы.

Вернемся к примеру с хромом.

— оксиды

— гидроксиды

1) Что происходит со С.О.?

Ответ: С.О. возрастает.

2) Как вы думаете, а радиус иона как изменяется?

Ответ: радиус иона хрома с увеличением С.О. уменьшается.

3) Как эти изменения сказываются на свойствах соединения?

Ответ: происходит изменение свойств оксидов и гидроксидов от основного, через амфотерный к кислотным.

V. Обобщения и выводы

1. Всем типичным металлам соответствуют оксиды основного характера, а их гидроксиды — основания;

2. Переходные металлы d-элементы образуют несколько оксидов и гидроксидов. В зависимости от изменения С.О. и радиуса иона в данных соединениях свойства изменяются. При увеличении С.О. радиус иона уменьшается, ослабевают основные свойства, нарастают кислотно-основные, а затем кислотные как у оксидов, так и у гидроксидов.

3. В одной группе ПСХЭ Д.И. Менделеева, но в разных подгруппах расположены элементы, у которых валентность максимальная. С.О. соответственно равна номеру группы.

VI. Домашнее задание

§ 18, с. 206-207. № 4, 10 с. 223.

VII. Закрепление

Задание: Составить формулу оксида и гидроксида хрома (III). Уравнениями реакций подтвердить их амфотерность.

Ответ: Сr2O3 — оксид хрома (II).

— основной оксид взаимодействия с кислотой.

— кислотный оксид взаимодействия с щелочью.

— гидроксил хрома (III).

— осадок исчезает.

Гидроксид хрома — основание, взаимодействует с кислотой.

— осадок исчезает.

Гидроксид хрома проявляет кислотные свойства, т. к. взаимодействует с растворами щелочи.






загрузка...
загрузка...
загрузка...