ВАЖНЕЙШИЕ КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ. РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА. ВВОДНЫЙ ИНСТРУКТАЖ ПО ТБ

УРОК 1. ВАЖНЕЙШИЕ КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ. РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА. ВВОДНЫЙ ИНСТРУКТАЖ ПО ТБ

Цель: обобщить знания учащихся.

ЗАДАЧИ:

Образовательная: обобщить, закрепить и систематизировать знания учащихся по темам: «Основные классы неорганических веществ. Реакции ионного обмена».

Развивающая: развивать познавательную активность учащихся, умение систематизировать материал. Совершенствовать навыки и умение учащихся при выполнении лабораторных опытов, вырабатывать умение наблюдать, делать выводы, объяснять ход эксперимента. Развивать умение работать в группах и индивидуально.

Воспитательная: воспитывать добросовестное отношение к учению, желание учиться активно, с интересом. Прививать любовь к химии.

Тип урока: урок усвоения и первичного закрепления новых знаний.

Ход урока

I. Организационный момент.

ТЕТРАДИ ДЛЯ КОНТРОЛЬНЫХ И ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ

II. Изучение нового материала.

1. Беседа.

Сегодня мы с вами вспомним основные классы неорганических веществ и реакции ионного обмена. Это то, что нам будет встречаться на протяжении дальнейшего изучения химии.

Прежде чем перейти к основным классам неорганических соединений давайте вспомним основные химические понятия: молекулы, атом, химический элемент, вещества.

Молекулы - мельчайшие частицы многих веществ, обладающие химическими свойствами данного вещества и состоящие из атомов, соединенных между собой химическими связями.

Атом - мельчайшая частица химического элемента.

Определенный вид атомов с одним и тем же (+) зарядом ядра характеризует химический элемент.

Химический элемент - совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра и числом протонов, совпадающим с порядковым (атомным) номером в таблице Менделеева.

Вещества бывают простые (Н₂, О₂ и т.д.) и сложные (H₂SO₄).

Давайте вспомним какие классы неорганических соединений вы учили в 8 классе: оксиды, основания, кислоты, соли.

2. Оксиды.

Оксиды - сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород в степени окисления -2.

Общая формула Э_xO_yОсновные

(им соответствуют основания)

Na₂O - NaOH

BaO - Ba(OH)₂

Кислотные (соответствуют кислоты)

CO - H₂CO₃

SO₃ - H₂SO₄

Амфотерные (в зависимости от реагента обладают или основными или кислотными свойствами)

Be(OH)₂

BeO

H₂BeO₂

Химические свойства оксидов

Основные оксиды взаимодействуют:

1. С водой с образованием оснований:

BaO + H₂O = Ba(OH)₂

K₂O + H₂O = 2KOH

2. С кислотами с образованием соли и воды:

NiO + 2HNO₃ = Ni(NO₃)₂ + H₂O

3. Со щелочами не взаимодействуют (металлы главной подгруппы I группы - Li, Na, K, Rb, Cs, Fr)

4. С кислотными и амфотерными оксидами с образованием солей:

BaO + CO₂ = BaCO₃

Na₂O + BeO = Na₂BeO₂

Кислотные оксиды взаимодействуют:

1. С водой с образованием кислот:

SO₃ + H₂O = H₂SO₄

2. C кислотами не взаимодействуют

3. Со щелочами с образованием соли и воды:

P₂O₅ + 6KOH = 2K₃PO₄ + 3 H₂O

4. C основными и амфотерными оксидами с образованием солей:

SO₃ + Na₂O = Na₂SO₄

SO₃ + BeO = BeSO₄

Амфотерные оксиды взаимодействуют:

1. С водой не взаимодействуют

2. С кислотами и щелочами с образованием соли и воды:

Al₂O₃ + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O

Cr₂O₃ + 6NaOH = 2Na₃CrO₃ + 3H₂O

3. С кислотными и щелочными оксидами с образованием солей.

4. Al₂O₃ + 3SO₃ = Al₂(SO₄)₃.

5. Амфотерный оксид + кислотный оксид = соль

ZnO + CO₂ = ZnCO₃

6. Амфотерный оксид + основный оксид = соль (при сплавлении)

ZnO + Na₂O = Na₂ZnO₂

Al₂O₃ + K₂O = 2KAlO₂

Cr₂O₃ + CaO = Ca(CrO₂)₂

Получение оксидов

1. Горение простых веществ в кислороде:

2Mg + О2 = 2МgО

2Сu + О2 = 2СuО

2. Горение сложных веществ:

C₂H₅OH +3O₂ = 2CO₂ + 3H₂O

3. Разложение при нагревании кислородсодержащих соединений - карбонатов, сульфитов, нитратов, гидроксидов:

ВаСО₃ = ВаО + СО₂,

Pb(NO₃)₂ = 2PbO + 4NO₂ + O₂,

4FeSO₄ = 2Fe₂O₃ + 4SO₂ + O₂.

3. Кислоты.

Кислоты в растворах диссоциируют на протоны Н⁺ и кислотные остатки (катионы и анионы)

Классификация кислот

По содержанию атомов кислорода:

• бескислородные (HCl, H₂S);

• кислородсодержащие (HNO₃, H₂SO₄).

По количеству кислых атомов водорода:

• одноосновные (HNO₃);

• двухосновные (H₂SeO₄);

• трёхосновные (H₃PO₄, H₃BO₃);

• многоосновные.

Химические свойства кислот

1) взаимодействуют со многими металлами, выделяя водород:

Zn +2HCI → ZnCI₂ + H₂

2) взаимодействие с основными и амфотерными оксидами:

H₂SO₄ + Na₂O → Na₂SO₄ + 2H₂O.

3H₂SO₄ + Al₂O₃ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O

3) взаимодействуют с основаниями:

HCl + KOH = KCl + H₂O

4) взаимодействуют с солями:N₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + CO₂ + H₂O

4. Основания (гидроксиды)

Основания - это сложные вещества, состоящие из ионов металлов и гидроксид-ионов.

Классификация оснований по следующим признакам:

1. По кислотности (по числу групп ОН^- в молекуле основания): однокислотные - NaOH, KOH, многокислотные - Ca(OH)₂, Al(OH)₃.

2. По растворимости: растворимые (щелочи) - LiOH, KOH, нерастворимые - Cu(OH)₂, Al(OH)₃.

3. По силе (по степени диссоциации):

а) сильные - все растворимые основания NaOH, LiOH, Ba(OH)₂, малорастворимый Ca(OH)₂.

б) слабые - все нерастворимые основания Cu(OH)₂, Fe(OH)₃ и растворимое NH₄OH.

4. По химическим свойствам: основные - Са(ОН)₂, NaОН; амфотерные - Zn(ОН)₂, Al(ОН)₃.Взаимодействие с некоторыми простыми веществами (амфотерными металлами, кремнием и другими):

2NaOH + Zn + 2H₂O → Na₂[Zn(OH)₄] + H₂

2NaOH + Si + H₂O → Na ₂SiO₃ + 2H₂

Взаимодействие с растворимыми солями с образованием осадков:

2NaOH + CuSO₄ → Cu(OH)₂ + Na₂SO₄,

Ba(OH)₂ + K₂SO₄ → BaSO₄ + 2KOH.

5. Соли

Соли - это сложные вещества, состоящие из ионов металла и кислотного остатка.

Химические свойства

Некоторые соли разлагаются при прокаливании:

CaCO₃ = CaO + CO₂↑

Взаимодействуют с кислотами с образованием новой соли и новой кислоты. Для осуществление этой реакции необходимо, чтобы кислота была более сильная чем соль, на которую воздействует кислота:

2NaCl + H₂ SO₄ → Na₂SO₄ + 2HCl↑.

Взаимодействуют с основаниями, образуя новую соль и новое основание:

Ba(OH)₂ + Mg SO₄ → BaSO₄↓ + Mg(OH)₂.

Взаимодействуют друг с другом с образованием новых солей:

NaCl + AgNO₃ → AgCl + NaNO₃ .

Взаимодействуют с металлами, которые стоят в раду активности до металла, который входит в состав соли:

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu↓.

Взаимодействуют с основными и амфотерными оксидами

2NaOH₃ + Na₂O = 2NaNO₃ + H₂O

3H₂SO₄ + Al₂O₃ + Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O

Получение солей. 1.С использованием металлов

металл+неметалл

Mg+Cl₂=MgCl₂

металл+кислота

Zn+2HCl=ZnCI₂+H₂

металл+соль

Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu

2.С использованием оксидов

основной оксид+кислота

CaO+2HCl=CaCl₂+H₂O

кислотный оксид+основание

CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃+H2O

кислотный+основной оксиды

CaO+CO₂=CaCO₃

основной+амфотерный оксиды

Al₂O₃+CaO=Ca(AlO₂)₂

3.Реакция нейтрализации

кислота+основание

H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O

4.Из солей

соль+соль

AgNO₃+NaCl=AgCl+NaNO₃

соль+щелочь

CuSO₄+2NaOH=Cu(OH)₂+Na₂SO₄

соль+кислота

Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂

Кислые соли получают такими же способами, что и средние, но при других мольных соотношениях(при избытке кислоты)

NaOH+H₂SO₄=NaHSO₄+H₂O

Основные соли образуются при взаимодействии некоторых солей со щелочами (при избытке щелочи)

ZnCl₂+NaOH=ZnOHCl+NaCl

6. Реакции ионного обмена.

Реакции ионного обмена - реакции, протекающие между ионами в растворе электролитов.

Для составления уравнений реакций ионного обмена необходимо помнить следующее:

1. Диссоциации не подвергаются: оксиды, газообразные вещества, вода, нерастворимые в воде соединения

2. Реакция ионного обмена идёт до конца если образуется:

• газ

• осадок

• вода

Алгоритм составления уравнений реакций ионного обмена:

1) Записывают уравнение в молекулярном виде и расставляют коэффициенты:

На этом шаге надо обратить внимание на 2 момента:

• составление формул продукта реакции (Только по валентности. Можно воспользоваться и таблицей растворимости - заряд иона по модулю равен валентности иона. Напр., чтобы составить формулу, состоящую из катиона бария и сульфат-аниона, мы записываем их рядом. Заряд катиона бария - 2+ , а значит его валентность равна II, заряд сульфат аниона - 2-, а следовательно, валентность также равна II. Т.о. формула BaSO4) Повторить тему
  
  Валентность</</font>

• расстановка коэффициентов (число атомов одного и того же элемента справа и слева должно быть одинаково)

2) Записывают уравнение в ионном виде.

Для этого необходимо посмотреть в таблицу растворимости. Если вещество растворимо - его записывают в виде ионов (на пересечение которых смотрели, чтобы определить растворимо ли вещество). Если вещество нерастворимо - записывают в молекулярном виде:

Хлорид бария - растворим, значит записываем его в виде ионов бария и хлора. При этом необходимо помнить о коэффициентах и индексах. (напр., BaCl2 состоит из бария и 2-х хлоров, поэтому индекс «2» мы будем ставить перед анионами хлора):

Смотрим на растворимость серной кислоты - растворима, записываем в виде протонов водорода и сульфат-анионов (т.к. в серной кислоте 2 атома водорода - значит при её диссоциации образуется 2 протона):

Далее переходим к продуктам реакции и снова смотрим, растворимы ли они. Сульфат бария - не растворим, значит его мы записываем в молекулярном виде:

Соляная кислота: растворима, записываем в виде ионов. Т.к. перед формулой стоит коэффициент «2» - мы ставим его и перед ионами:

Т.о. появилась 2 строчка - уравнение в ионном виде.

3) Составляем уравнение в сокращённом ионном виде. Для этого мы вычёркиваем те ионы, которые повторяются слева и справа (т.е. не участвуют в реакции):

Оставшиеся частицы переписываем. Это и будет сокращённым ионным уравнением:

Т.о. мы видим, что в результате взаимодействия катионов бария с сульфат-анионами образуется нерастворимое в воде соединение - сульфат бария (осадок белого цвета)

III. Закрепление.

Задание 1.

Распределите вещества по классам: HNO₃, Al₂O₃, FeO, H₂SO₄, NaCl, NaOH, Na₂O, HCl, K₂CO₃.

Задание 2. Составьте ионные уравнения для следующих реакций

Задание 3.

Составим молекулярное и ионно-молекулярные уравнения реакции между растворами хлорида железа(III) и гидроксида натрия.

FeCl₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃ + 3NaCl

Fe³⁺ + 3Cl ^- + 3Na⁺ + 3OH ^- = Fe(OH)₃↓ + 3Na⁺ + 3Cl ^-

Fe³⁺ + 3Cl ^- + 3Na⁺ + 3OH ^- = Fe(OH)₃↓ + 3Na⁺ + 3Cl ^-

Fe³⁺ + 3OH ^- = Fe(OH)₃↓

IV. Рефлексия.

Что нового вы узнали на уроке?

Что вызвало у вас затруднение?

V. Подведение итогов. Оценивание.

VI. Д/з.: Выучить записи в тетради.

Составить реакции ионного обмена:

1) KOH + HCl = KCl + H₂O

2) CaO + 2HNO₃ = Ca(NO₃)₂ + H₂O

3) CuCl₂ + 2KOH = 2KCl + Cu(OH)₂↓

4) Al₂(SO₄)₃ + 3BaCl₂ = 3BaSO₄↓ + 2AlCl₃

5) K₂S + 2HCl = 2KCl + H₂S↑.

6) Na₂CO₃ + 2HNO₃ = 2NaNO₃ + H₂O + CO₂↑