Оксиды и гидроксиды металлов

Тема: Оксиды и гидроксиды металлов

Обучающая цель: обобщить и систематизировать материал о важнейших оксидах и гидроксидах металлов.

Развивающая цель: развитие внимания, мышления, логики, умения анализировать и делать выводы.

Воспитательная цель: воспитывать интерес к химии.

Принципы обучения: научность, связь теории с практикой, доступность, индивидуальный подход к учащемуся, активизация учебного процесса.

Методы опрос, рассказ, беседа.

Тип урока: Изучение нового материала

Средства обучения: доска, таблицы.

Ход урока

І. Организация работы группы (оглашение темы, цели, плана работы на уроке, заполнение журнала).

ІІ. Проверка домашнего задания.

Опрос по предыдущей теме.

ІІІ. Актуализация опорных знаний.

Тест

Ответы на вопросы теста

ІV. Изучение нового материала.

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 (IIIпериод), 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.

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

и если раствор щелочи, то образуется комплекс

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. Закрепление изученного на уроке.

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.

VI. Подведение итогов урока.

Объяснение домашнего задания, оценивание деятельности учащихся.

VII. Домашнее задание.

Выучить конспект.