Урок химии Валентность химических элементов (8 класс)

Тема урока. ВАЛЕНТНОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ.

Тип урока: комбинированный урок.

Цель урока: сформировать понятие валентность и умение определять валентность по химическим формулам.

Задачи урока:

1. </ Образовательные: познакомить учащихся с понятием валентность; сформировать и закрепить умение определять валентность по химическим формулам.

2. Воспитательные: показать единство материального мира.

3. Развивающие: приобретение навыков самостоятельной работы.

Основные понятия темы: валентность, индекс, постоянная и переменная валентность, бинарное соединение.

Методы и приемы: фронтальная беседа, индивидуальная, самостоятельная работа.

Оборудование: учебник «Химия 8 класс» Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г.; периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева; шаростержневые модели молекул HCl, H₂O, NH₃, CH₄; графические формулы молекул HCl, H₂O, NH₃, CH₄; карточки с индивидуальными заданиями.

ХОД УРОКА

1. Организационный момент.

2. Проверка домашнего задания.

Фронтальная беседа.

- Какие по составу вещества вам известны? (Простые и сложные).

- Чем различаются простые и сложные вещества? (Количеством входящих в них элементов).

-Что такое химическая формула? (Химическая формула - это запись, выражающая качественный и количественный состав данного вещества).

- Что называют индексом? (Индекс обозначает число атомов элемента, входящих в состав данного вещества).

-Какую информацию можно получить о веществе по его химической формуле? (Качественный состав - это какие элементы входят в состав данного вещества, а количественный - в каком соотношении).

- Что необходимо для того, чтобы вывести химическую формулу вещества? (Необходимо знать массовые доли химических элементов).

Индивидуальное задание. (Выполняется на доске учащимся).

Выведите простейшую формулу соединения, в котором массовая доля натрия равна 32,4%, серы - 22,5%, кислорода - 45,1%.

Решение.

Из условия задачи следует, что в 100 единицах массы вещества 32,4 единицы натрия, 22,5 единицы серы и 45,1 единицы кислорода. Находим число атомов каждого элемента в 100 единицах вещества:

32,4 : 23 = 1,4 атома натрия

22,5 : 32 = 0,7 атома серы

45,1 : 16 = 2,8 атома кислорода

Следовательно, можно определить соотношение чисел атомов в формуле вещества:

x: y: z = 1,4: 0,7 : 2,8 = 2: 1: 4

Эти числа принимаются в качестве индексов в формуле вещества - Na₂SO₄. (Учащийся читает формулу, называет качественный и количественный состав вещества).

Числовые индексы в химических формулах указывают на то, что атомы соединяются друг с другом не произвольно, а в определенных соотношениях.

А как же узнают состав каждого вещества? С помощью сложных экспериментов. Однако на практике для составления химических формул веществ часто опираются на закономерности элементов, с которыми вы сегодня познакомитесь на уроке. Запишите тему урока в тетрадях.

3. Актуализация знаний.

Демонстрация шаростержневых молекул и графических формул HCl, H₂O, NH₃, CH₄ (приложение 1).

Обсуждение качественного и количественного состава этих веществ.

В молекуле HCl атом хлора удерживает один атом водорода, в молекуле H₂O атом кислорода удерживает два атома водорода, в молекуле NH₃ атом азота удерживает три атома водорода, в молекуле CH₄ атом углерода удерживает четыре атома водорода.

Проблемный вопрос. Почему атомы разных элементов удерживают неодинаковое число атомов водорода?

4. Изучение нового материала.

Свойство атомов удерживать при себе определенное число атомов называется валентностью. Зная валентность можно составить формулу любого вещества. Итак, запишем, что же такое валентность:

Валентность - это способность атомов удерживать при себе определенное число атомов других элементов.

Валентность атома водорода принята за единицу.

HCl - атом хлора удерживает один атом водорода, значит, хлор одновалентен.

H₂O - атом кислорода удерживает два атома водорода, значит, кислород двухвалентен.

NH₃ - атом азота удерживает три атома водорода, следовательно, азот трехвалентен.

CH₄ - атом углерода удерживает четыре атома водорода, следовательно, углерод четырехвалентен.

Валентность обозначается римской цифрой, которая ставится над знаком химического элемента в формуле вещества.

Атомы одних химических элементов имеют постоянную валентность, а других переменную.

Водород и фтор всегда одновалентны, а кислород - двухвалентен. Другие элементы с постоянной валентностью находятся в I - III группах периодической системы, причем значение валентности каждого элемента совпадает с номером группы. Например, элемент I группы натрий одновалентен, элемент II группы кальций двухвалентен, а элемент III группы алюминий трехвалентен. Исключениями являются элементы I группы медь (значение валентности - 1 и 2) и золото (1 и 3).

Большинство элементов имеют переменную валентность (т.е. в разных соединениях один и тот же элемент может проявлять разную валентность).

VI IV II

SO₃ SO₂ H₂S

В учебнике на странице 56 в таблице 3 приведены значения валентности некоторых химических элементов в соединениях. Назовите элементы с переменной валентностью.

Зная формулы веществ, состоящих из двух элементов, и валентность одного из них, можно определить валентность другого элемента.

Запишем правила определения валентности по формулам бинарных соединений (т.е соединений, состоящих из двух атомов).

Правила определения валентности элементов в соединениях (алгоритм определения валентности по формуле бинарного соединения (§ 16 с.57- 58)):

1. Записать химическую формулу вещества и указать валентность известного элемента.

Например, углекислый газ имеет формулу - СО₂, валентность кислорода постоянна и равна двум, записываем над символом кислорода II.

II

СО₂

2. Найти наименьшее общее кратное (НОК) между известным значением валентности и индексом этого элемента.

Для этого умножаем валентность известного элемента на индекс при этом элементе:

2 × II = 4 - это и есть НОК

II

С О₂

3. Наименьшее общее кратное разделить на индекс другого элемента, полученное число и есть значение валентности. Индекс при атоме углерода равен 1, значит:

4 : 1 = IV - это и есть валентность атома углерода.

IV II

СО₂

Разберем еще один пример:

II

Fe₂O₃

1. Валентность кислорода постоянна и равна II.

2. НОК: 3 × II = 6

3. 6 : 2 = III - это и есть валентность атома железа.

III II

Fe₂O₃

5. Закрепление изученного материала.

Выполняются задания по карточкам (Приложение 2).

1. Определите валентность элементов в соединениях с кислородом:

2. Определите валентность элементов в соединениях с водородом:

3. Определите валентность элементов в следующих соединениях:

4. Выполните тестовые задания из учебника (с. 58).

6. Домашнее задание. Выучить материал § 16, выполнить № 3-5 с. 58. Индивидуальное задание*: изобразить графические формулы молекул PH₃, SO₃.

Приложение 1 H

H C H

H

Приложение 1

H N H

H

Приложение 1

H O H

Приложение 1

H Cl

Приложение 2

Валентность химических элементов. Определение валентности по формуле соединений.

Изучите алгоритм определения валентности по формуле бинарного соединения (§ 16 с.57- 58)

Запомните!

1. Валентность водорода равна I во всех соединениях.

2. Валентность кислорода во всех соединениях равна II.

1. Определите валентность элементов в соединениях с кислородом:

2. Определите валентность элементов в соединениях с водородом:

3. Определите валентность элементов в следующих соединениях:

4. Выполните тестовые задания из учебника (с. 58).