Тема. Основания, их классификация и свойства.
Цель: создание условий для формирования представлений у учащихся о классификации оснований, их химических свойствах в свете теории электролитической диссоциации.
Задачи:
Образовательные: познакомить с основаниями как классом электролитов, рассмотреть их классификацию по различным признакам, охарактеризовать общие свойства оснований в свете ионных представлений.
Развивающие: развивать творческие и аналитические способности учащихся, умение систематизировать и обобщать информацию, развивать практические навыки, познавательный интерес к изучаемому предмету.
Воспитательные: формировать умение работать в группе и индивидуально, воспитывать чувство ответственности, взаимоподдержки.
Тип урока: урок изучения нового материала.
Технология: технология развития критического мышления.
Оборудование: таблица растворимости кислот, оснований и солей.
ХОД УРОКА
Актуализация
- Добрый день, я рада приветствовать вас на уроке химии. Сегодня перед вами откроются новые тайны этого удивительного предмета. Надеюсь, что наша работа на уроке будет интересной и плодотворной.
- Ребята, какую тему (ГЛАВУ) мы проходим уже несколько уроков?
- Растворение. Растворы. Свойства растворов.
- Со свойствами, каких веществ вы уже познакомились на прошлом уроке?
- Со свойствами кислот. (кислородосодержащие, бескислородные, растворимые в воде и нерастворимые, сильные и слабые)
- Сегодня на уроке мы познакомимся ещё с одним классом электролитов, а с каким вы узнаете, выполнив задание.
Изучение нового материала
В процессе изучения химии мы уже познакомились с бинарными веществами. Сегодня на уроке мы должны изучить новый класс неорганических веществ. Для этого мы с вами повторим ранее изученное:
Рассмотрите формулы веществ, находящиеся на доске:
SO2, Cu(OH) 2, Na 2O, NaCl, NaOH, CuS, Al 2O3, Al(OH)3.
К доске подойдут (называю фамилию и имя двух учеников), ваша задача:
1 ученик – выпишите из данного списка формулы бинарных соединений, дайте им названия, определите степень окисления
SO2 оксид серы (4), Na2O –оксид натрия, NaCl –хлорид натрия, Al2O3 –оксид алюминия, HCl -хлороводород
2 ученик – исключая формулы бинарных соединений, выпишите оставшиеся формулы.
По какому признаку вы так распределили вещества? Что общего между ними?
Учащиеся отвечают.
Существуют сложные вещества, которые состоят из 3-х элементов: Ме, О и Н, которые и называют основаниями.
Ион металла – простой: Ме+, Ме+2, Ме+3
Ион ОН – сложный, давайте определим, чему равна величина его заряда, совпадает ли он со степенью окисления каждого элемента? А с суммой степеней окисления элементов?
Степень окисления у кислорода О‾² и Н+¹; сумма степеней окисления - (О-2Н+1)-1; название - гидроксид ион, или еще называют гидроксогруппа.
Ребята, я думаю вы уже догадались какая же тема сегодняшнего нашего урока.
(Сообщаю тему и цели) Запишите в тетради тему урока.
Давайте попробуем дать определение оснований:
Основания - это сложные вещества, состоящие из ионов металла и одной или нескольких гидроксогрупп. В свете элетролитической диссоциации определение будет таким: Основаниями – это сложные вещества, при диссоциации которых в водном растворе образуются катионы металла (или NH4+) и гидроксид - анионы ОН.
- Ребята, посмотрите на выписанные формулы и скажите мне сколько гидроксильных групп может присоединить к себе металл?
(Металл присоединяет к себе столько групп ОН, какова его степень окисления)
- У нас есть вещества, есть их молекулярные формулы. А как же называется каждое из них? Каждое химическое соединение имеет свое название:
Основание состоит из слова "гидроксид" + название металла в родительном падеже + валентность металла (римская цифра II, III), есть металлы с переменной степенью окисления, это медь, железо, марганец, хром, кобальт и т.д., характерно для переходных металлов.
Гидроксиды бывают однокислотные, двухкислотные и трёхкислотные в зависимости от количества ОН групп.
Примеры:
NaOH - гидроксид натрия
Cu(OH)2– гидроксид меди (II)
Al(OH)3 – гидроксид алюминия
- А теперь познакомимся со свойствами оснований. Все основания, кроме раствора аммиака в воде — это твердые вещества, имеющие различную окраску. Водный раствор аммиака NH3*H2O в отличие от других оснований, содержит не катионы металла, а сложный однозарядный катион аммония NH4 и существует только в растворе (нам известен под названием нашатырный спирт), легко разлагается на аммиак и воду. NH3(газ)+H2О
Растворимые в воде основания называются щелочами (сильные электролиты, что это означает?), однако большинство оснований в воде не растворяются. Щелочи - едкие вещества, они разъедают кожу и ткани, техническое название их указывает на это свойство например: едкий натр, едкий кали.
Давайте рассмотрим технику безопасности при работе со щелочами:
1) Щелочи оказывают на организм в основном локальное действие, вызывают омертвление только тех участков кожного покрова, на которые они попали. Однако в дальнейшем организм испытывает общее отравление в результате всасывания в кровь продуктов взаимодействия мышечных тканей и щелочей.
2) Действие щелочей, особенно концентрированных, характеризуются значительной глубиной проникновения, поскольку они растворяют белок. В связи с этим очень опасно попадание щелочей в глаза: при запоздалой первой помощи возможна полная потеря зрения. Твердые щелочи следует хранить в емкостях из полиэтилена или в толстостенных широкогорлых стеклянных банках.
3) Во время приготовления растворов щелочей из твердых щелочей, последние берут из емкостей только специальной ложечкой и ни в коем случае не насыпают, потому что пыль может попасть в глаза и на кожу. После использования ложечку тщательно моют, так как щелочь прочно пристает ко многим поверхностям.
4) При попадании щелочи на кожу необходимо промыть пораненное место обильной струей воды. Щелочь смывается плохо, промывание должно быть продолжительным (10-15 мин) и тщательным.
5) При попадании щелочи в глаза их необходимо тщательно промыть 0,2 % раствором борной кислоты.
Пять химических свойств оснований:
1. способность изменять цвет индикатора: лакмус меняется с фиолетового на синий, бесцветный фенолфталеин становится ярко-малиновым, а метилоранж становится жёлтым;
2. способность реагировать с кислотами с образованием соли и воды;
3. способность реагировать с кислотными оксидами;
4. способность реагировать с солью только с образованием осадка соли или основания (обменная реакция с солями);
5. способность под действием температуры разлагаться на основной оксид, соответствующий основанию, и воду.
Давайте запишем типичные реакции оснований:
1. Основание + кислота – соль и вода (реакция обмена) NaОH +Н2SО4=Nа2SO4+H2О
2. Щелочь+оксид неметалла=соль+ вода СаOH+CO2=СаCO3+вода (карбонат кальция)
образуются соли соответствующих кислот и вода
3. Щелочь+соль=новое основание+новая соль КОН+СuSO4=Сu(OH)2(осадок)+К2SO4
реакция ионного обмена и протекает только в том случае, если в результате образуется осадок или выделяется газ
(Степень диссоциации а=nд/nр кол-во вещества электролита на кол-во растворенного вещества, если а=0, то диссоциация не происходит, а = 1, то 100% электролит распадается на ионы)
Практическое значение оснований
Учитель: Мы познакомились еще с одним классом сложных веществ - основаниями. Как вы думаете, имеют ли основания практическое значение? Конечно же, да. (сообщения учащихся)
1) Гидроксид натрия. Что за вещество скрывается под названиями "алкаль", "едкая щелочная соль", "каустик", "каустическая сода"? Так называли в разные времена в России гидроксид натрия. До сих про сохранилось его старое название – едкий натр, предложенное еще в 1807 году русским химиком Александром Ивановичем Шерером. В быту гидроксид натрия именуют каустической содой, хотя к соде отношения он не имеет. Уж лучше его просто называть "каустиком" (от греческого "каустикос" – жгучий, едкий). Раствор и кристаллы очень опасны в обращении: при попадании в пищевод человека всего 0,01–0,02г наступает смерть впервые же часы или сутки. На коже он вызывает глубокие и долго незаживающие ожоги. Также гидроксид натрия применяют в производстве мыла, в кожевенной промышленности и в фармацевтике и в производстве бумаги.
2) Гидроксид калия. Называют "едкое кали" по аналогии с гидроксидом натрия. Используется при "варке" тугоплавкого стекла, производстве бумаги, жидкого мыла.
3) Гидроксид кальция. В технической литературе и в быту часто встречаются такие названия веществ: "воздушная", или "негашеная известь", "известковое молоко", "известковая вода". Негашеная известь – это оксид кальция, получаемый при обжиге мела; гашеная известь – это гидроксид кальция, получаемый при обработке оксида кальция водой. Этот процесс протекает с большим выделением теплоты. Известковое молоко – суспензия гидроксида кальция в воде, применяемая для побелки потолков, стен, стволов деревьев по весне для защиты от обморожений и вредных насекомых. Гидроксид кальция входит в состав "бордосской жидкости" в смеси с медным купоросом для борьбы с возбудителями грибковых заболеваний плодовых, овощных и декоративных культур. Применяется для распознавания углекислого газа.
Закрепление
- Сегодня мы познакомились с новым классом неорганических веществ – основаниями.
Для закрепления полученных знаний, ответьте на следующие вопросы:
1. каков состав оснований?
2. как назвать основания?
3. как составить формулу основания по названию?
4. как отличить растворы щелочей от растворов других веществ?
5. В состав формул оснований входит металл и гидроксильная группа? Приведите пример.
6. Основания – это сложные вещества? Почему?
7. Степень окисления металла и количество гидроксогрупп совпадают?
Сегодня хорошо поработали (выставление оценок)
- Как вы думаете, мы изучили свойства всех веществ? Конечно нет, мы еще не изучили свойства оксидов и солей. Я надеюсь, что и следующий урок химии принесёт вам много открытий.
Домашнее задание. Повторить параграф 40, зарисовать 11 таблицу в тетрадь, упражнение 3 стр. 247.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Инструктивная карта № 1
Химические свойства щелочей
-
Налейте в пробирку немного гидроксида натрия, опустите небольшой кусочек фенолфталеиновой бумаги. Что наблюдаете? Почему фенолфталеин принял такую окраску? Добавляйте к раствору гидроксида натрия по каплям раствор соляной кислоты до изменения окраски индикатора. Результаты наблюдения занесите в таблицу. Запишите уравнение реакции взаимодействия гидроксида натрия и соляной кислоты в молекулярном и ионном виде.
-
В пробирку налейте раствор гидроксида кальция. С помощью газоотводной трубки сделайте несколько выдохов через раствор. Что вы наблюдаете? Почему происходит помутнение раствора? Какой газ вы выдыхали?
-
В пробирку с раствором сульфата меди (II) добавьте раствор гидроксида натрия. Запишите свои наблюдения в таблицу и составьте уравнения соответствующих реакций в молекулярном и ионном виде.
Химические свойства | Что наблюдали, вывод | Уравнения реакции |
Взаимодействие с кислотами | | |
Взаимодействие с оксидами неметаллов | | |
Взаимодействие с солями | | |
Инструктивная карта № 2
Химические свойства нерастворимых оснований
-
В пробирку налейте раствор гидроксида натрия и такое же по объему количество раствора сульфата меди(II). Что вы наблюдаете? Результаты наблюдения занесите в таблицу и составьте уравнения соответствующих реакций в молекулярном и ионном виде. Содержимое пробирки разделите на две части.
-
В одну пробирку с осадком нерастворимого основания добавьте несколько капель раствора серной кислоты. Содержимое пробирки встряхните, при этом помните о правилах техники безопасности. Если осадок не растворился, добавьте еще немного кислоты. Растворение осадка – это признак химической реакции. Сделайте вывод. Результаты наблюдения занесите в таблицу и составьте уравнения соответствующих реакций в молекулярном и ионном виде.
-
Закрепите вторую пробирку с осадком Cu(OH)2 в держателе. Зажгите спиртовку. Равномерно нагрейте всю пробирку. Через некоторое время нагревайте только то место пробирки, где находится голубой осадок гидроксида меди(II). Результаты наблюдения занесите в таблицу и составьте уравнения соответствующих реакций в молекулярном и ионном виде.
Химические свойства | Что наблюдали, вывод | Уравнения реакции |
Получение нерастворимого основания | | |
Взаимодействие с кислотами | | |
Разложение нерастворимых оснований при нагревании | | |