- Учителю
- «Оксиды, их классификация, свойства, применение»
«Оксиды, их классификация, свойства, применение»
Тема урока: «Оксиды, их классификация, свойства, применение» Цель урока: познакомить обучающихся с оксидами, их составом и классификацией, рассмотреть названия оксидов, способы их получения, распространение в природе и применение. Тип урока: урок изучения и первичного закрепления знаний. Методы: беседа, устный опрос, организация упражнений по применению знаний (групповая, индивидуальная).
Ход урока:
-
Орг момент.
-
Изучение нового материала.
Сегодня мы начинаем знакомство с важнейшими классами неорганических соединений. Неорганические вещества по составу делятся, как вы уже знаете, на простые и сложные.
Оксиды - это сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, один из которых кислород, с валентность равной 2. Лишь один химический элемент - фтор, соединяясь с кислородом, образует не оксид, а фторид кислорода OF2.
Поскольку оксиды могут быть образованы почти всеми химическими элементами (за некоторым исключением), необходимо, чтобы не было путаницы, чтобы у каждого было свое название
Называются они просто - "оксид + название элемента". Если валентность химического элемента переменная, то указывается римской цифрой, заключённой в круглые скобки, после названия химического элемента.
Название оксида:
Название «Оксид» + Название элемента + (с. о. римскими
оксида в родительном падеже цифрами)
Названия оксидов зависят от числа атомов кислорода в формуле.
CO - монооксид углерода (приставка моно обозначает один) или оксид углерода (2) , угарный газ.
CO2 - диоксид углерода или оксид углерода (4) всем известный углекислый газ
Еще существуют тривиальные названия, например - углекислый газ. Угарный газ. До сих пор в химической литературе встречаются названия - закись ( для более низких), окись ( для более высоких с.о.) степеней окисления.
N2O- закись азота или оксид азота (1)
NO -окись азота или оксид азота (2)
Понятие «оксиды» включает бесконечное разнообразие веществ:
Таким образом среди оксидов есть твердые, газообразные и жидкие вещества.
Оксиды очень распространенный в природе класс неорганических соединений:
1) Si02 - кварцевый песок, кремнезем. Очень чистый кристаллический Si02 известен также в виде минералов горного хрусталя. Ребятам будет интересно узнать, что Si02, окрашенный различными примесями, образует драгоценные и полудрагоценные камни - яшма, аметист, агат.
Более 50% земной коры состоит из Si02.
2) А1203 • 2Si02 • 2Н20 - белая глина, учитель разъясняет, что глина, в основном состоит из оксидов алюминия и кремния. 3) руды железа - красный (Fe203), бурый (Fe203 • яН20) и магнитный железняки (Fe304 или FeO • Fe203).
Водная оболочка Земли (гидросфера) состоит также из оксида - оксида водорода Н20.
Оксиды входят, также в состав атмосферы - С02, СО, оксиды азота, серы и др.
Задание : Дать названия оксидам по международной номенклатуре 1
PbO, SO2, SO3, K2O, FeO, Fe2O3
Классификация оксидов
Все оксиды можно разделить на две группы: солеобразующие (основные, кислотные, амфотерные) и несолеобразующие или безразличные.
Оксиды металлов МехОу
Оксиды неметаллов неМехОу
Основные
Кислотные
Амфотерные
Кислотные
Безразличные
I, II
Ме
V-VII
Me
ZnO,BeO,Al2O3,Fe2O3
> II
неМе
I, II
неМе
CO, NO, N2O
Основные оксиды - это оксиды, которым соответствуют основания. К основным оксидам относятся оксиды металлов 1 и 2 групп, а также металлов побочных подгрупп с валентностью I и II (кроме ZnO - оксид цинка и BeO - оксид бериллия).
Кислотные оксиды - это оксиды, которым соответствуют кислоты. К кислотным оксидам относятся оксиды неметаллов (кроме несолеобразующих - безразличных), а также оксиды металлов побочных подгрупп с валентностью от V до VII (Например, CrO3-оксид хрома (VI), Mn2O7 - оксид марганца (VII)).
Амфотерные оксиды - это оксиды, которым соответствуют основания и кислоты. К ним относятся оксиды металлов главных и побочных подгрупп с валентностью III, иногда IV, а также цинк и бериллий (Например, BeO, ZnO, Al2O3, Cr2O3).
Несолеобразующие оксиды - это оксиды безразличные к кислотам и основаниям. К ним относятся оксиды неметаллов с валентностью I и II (Например, N2O, NO, CO).
Вывод: характер свойств оксидов в первую очередь зависит от валентности элемента.
Например, оксиды хрома:
CrO (II - основный);
Cr 2O3 (III - амфотерный);
CrO3 (VII - кислотный).
Получение оксидов
1. Горение веществ (Окисление кислородом)
а) простых веществ
2Mg +O2=2MgO
б) сложных веществ
2H2S+3O2=2H2O+2SO2
2.Разложение сложных веществ
а) солей
СaCO3=CaO+CO2
б) оснований
Cu (OH)2=CuO+H2O
в) кислородсодержащих кислот
H2SO3=H2O+SO2
Физические свойства. Оксиды бывают твердые, жидкие и газообразные, различного цвета. Например, оксид меди(2) СuО черного цвета, оксид кальция СаО белого цвета - твердые вещества. Оксид серы(У1) S03 - бесцветная летучая жидкость, а оксид углерода(1У) С02 - бесцветный газ при обычных условиях.
Химические свойства. Кислотные и основные оксиды обладают разными свойствами. 2
-
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОСНОВНЫХ ОКСИДОВ
1. Основной оксид + Кислотный оксид = Соль (р. соединения)
CaO + SO2 = CaSO3
2. (р. обмена)
3K2O + 2H3PO4 = 2K3PO4 + 3H2O
3. (р. соединения)
Na2O + H2O = 2NaOH
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КИСЛОТНЫХ ОКСИДОВ
1. (р. соединения)
СO2 + H2O = H2CO3, SiO2 - не реагирует
2. Кислотный оксид + Основание = Соль + Н2О (р. обмена)
P2O5 + 6KOH = 2K3PO4 + 3H2O
3. Основной оксид + Кислотный оксид = Соль (р. соединения)
CaO + SO2 = CaSO3
4. Менее летучие вытесняют более летучие из их солей
CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 +CO2
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АМФОТЕРНЫХ ОКСИДОВ
Взаимодействуют как с кислотами, так и со щелочами.
ZnO + 2 HCl = ZnCl2 + H2O
ZnO + 2 NaOH + H2O = Na2Zn(OH)4 ( в растворе)
ZnO + 2 NaOH = Na2ZnO2 + H2O (при сплавлении)
Применение оксидов. Всем известно, какое значение имеет вода (оксид водорода) в природе, в промышленности и в быту. Многие другие оксиды также широко применяются. Например, из руд, состоящих из оксидов железа Fe203 и Fe304, получают чугун и сталь. Оксид кальция СаО (основная составная часть жженой, или негашеной, извести) используется для получения гашеной извести Са(ОН)2, которая применяется в строительстве. Нерастворимый в воде оксид кремния(4) Si02 используется в производстве строительных материалов. Некоторые из оксидов применяют для производства красок.
Некоторые оксиды не растворяются в воде, но многие вступают с водой в реакции соединения:
SO3 + H2O = H2SO4
CaO + H2O = Ca(OH)2
В результате часто получаются очень нужные и полезные соединения. Например, H2SO4 - серная кислота, Са(ОН)2 - гашеная известь и т.д.
Если оксиды нерастворимы в воде, то люди умело используют и это их свойство. Например, оксид цинка ZnO - вещество белого цвета, поэтому используется для приготовления белой масляной краски (цинковые белила). Поскольку ZnO практически не растворим в воде, то цинковыми белилами можно красить любые поверхности, в том числе и те, которые подвергаются воздействию атмосферных осадков. Нерастворимость и неядовитость позволяют использовать этот оксид при изготовлении косметических кремов, пудры. Фармацевты делают из него вяжущий и подсушивающий порошок для наружного применения.
Такими же ценными свойствами обладает оксид титана (IV) - TiO2. Он тоже имеет красивый белый цвет и применяется для изготовления титановых белил. TiO2 не растворяется не только в воде, но и в кислотах, поэтому покрытия из этого оксида особенно устойчивы. Этот оксид добавляют в пластмассу для придания ей белого цвета. Он входит в состав эмалей для металлической и керамической посуды.
Оксид хрома (III) - Cr2O3 - очень прочные кристаллы темно-зеленого цвета, не растворимые в воде. Cr2O3 используют как пигмент (краску) при изготовлении декоративного зеленого стекла и керамики. Известная многим паста ГОИ (сокращение от наименования "Государственный оптический институт") применяется для шлифовки и полировки оптики, металлических изделий, в ювелирном деле.
Благодаря нерастворимости и прочности оксида хрома (III) его используют и в полиграфических красках (например, для окраски денежных купюр). Вообще, оксиды многих металлов применяются в качестве пигментов для самых разнообразных красок, хотя это - далеко не единственное их применение.
Задания для закрепления 3
1. Выпишите отдельно химические формулы солеобразующих кислотных и основных оксидов.
NaOH, AlCl3, K2O, H2SO4, SO3, P2O5, HNO3, CaO, CO.
2. Даны вещества: CaO, NaOH, CO2, H2SO3, CaCl2, FeCl3, Zn(OH)2, N2O5, Al2O3, Ca(OH)2, CO2, N2O, FeO, SO3, Na2SO4, ZnO, CaCO3, Mn2O7, CuO, KOH, CO, Fe(OH)3
Выберите из перечня: основные оксиды, кислотные оксиды, безразличные оксиды, амфотерные оксиды и дайте им названия.
3. Закончите УХР, укажите тип реакции, назовите продукты реакции
Na2O + H2O =
N2O5 + H2O =
CaO + HNO3 =
NaOH + P2O5 =
K2O + CO2 =
Cu(OH)2 = ? + ?
4. Осуществите превращения по схеме:
1) K→K2O→KOH→K2SO4
2) S→SO2→H2SO3→Na2SO3
3) P→P2O5→H3PO4→K3PO4
Домашнее задание: параграф 30 стр., 92 упр.1-5
4