Конспект урока Получение и химические свойства оснований

1. Актуализация пройденного материала.

 Прежде чем приступить к изучению нового материала, давайте выполним  и повторим, тот материал, который изучили на прошлом уроке. Так как все знания, которые вы получили на прошлом уроке вам понадобятся сегодня для изучения новой темы. Напоминаю, что тема нашего прошлого урока была «Основания, их состав
и классификация».

Поэтому исходя из темы сразу же 1 вопрос: (Фронтальная  беседа.)

Вопрос 1. Какой класс веществ называется «Основания»? (дать определение).

Ответ: Основаниями, называют сложные вещества, в состав которых входят атомы металлов, соединенные с одной или несколькими гидроксогруппами.

Вопрос 2. Какова валентность гидроксогруппы?

Ответ; Валентность гидроксогруппы постоянная и ровна I.

Вопрос 3. Что означает число, стоящее после гидроксогруппы?.

Ответ: Это индекс, показывающий, число групп ОН входящих в данное соединение, он равен валентности металла образовавшего данный гидроксид.

Задача 1. Составьте и произнесите формулы следующих гидроксидов: гидроксид натрия, гидроксид кальция, гидроксид железа (III), гидроксид калия, гидроксид аммония, гидроксид магния.

.Ответ: NaOH Ca(OH)₂ Fe(OH)₃ KOH Al(OH)₃ Mg(OH)₂

Раз существует в химии целый класс веществ называемых основаниями, значит известно большое количество различных оснований, для которых характерны свои свойства, обычно в химии вещества с одинаковыми свойствами объединяют в одну группу, или говоря другими словами классифицируют.

Вопрос 4. Есть ли такая классификация у оснований?

Ответ: Да есть.

Задача 2. Согласно известной вам классификации приведите примеры оснований, на каждую группу по 2 примера.

Ответ: Щелочи: NaOH – гидроксид натрия, KOH – гидроксид калия.

Нерастворимые: Cu(OH)₂ гидроксид меди, Fe(OH)₃ – гидроксид железа

Обратите внимание на демонстрационном столе находятся некоторые из представителей класса оснований, все они в твердом виде, а рядом с растворимыми основаниями – щелочами, представлены и их растворы.

Вопрос 5. Что про основания ещё мы должны знать?

Ученики:

1.Способы получения.

2.Физические свойства.

3.Химические свойства.

4.Применение

1. Изучение нового материала

Формулировка и запись темы урока.

Учитель: Поэтому тема сегодняшнего урока: «Получение и химические свойства оснований». Какая цель нашего урока исходя из темы?

Ученики: Познакомиться с химическими свойствами оснований, т.е. узнать с какими веществами взаимодействуют растворимые и нерастворимые основания?

Учитель: какие поставим задачи для выполнения цели?

Ученики:

1.Выполнить лабораторные опыты, соблюдая правила техники безопасности.

2.Научиться составлять уравнения химических реакций.

Получение оснований

Популярные способы получения щелочей (растворимых оснований):

-Щелочи образуются из 10 металлов группы щелочных и щелочноземельных: Li, Na, K, Ca, Rb, Sr, Cs, Ba, Fr, Ra. Их легко запомнить по таблице Менделеева (короткий вариант): от франция по литий – девятиэтажный дом, в котором нам нужны только розовые блоки (s-элементы), а от радия по кальций – семиэтажный. Эти металлы отличаются высокой химической активностью и очень бурно взаимодействуют с водой, особенно натрий. Поэтому их хранят в специальных местах, надежно защищенных от воздействия влаги.

2Na + 2HOH → 2NaOH + H2↑ В результате реакции образовались едкая окись натрия и водород, который вылетает в воздух. Формулу воды в таких уравнениях лучше представить в виде записи HOH, а не H2O. Это облегчает составление уравнений химических реакций и делает их запись более наглядной, а также лучше отображает сущность происходящих процессов. Десять активных металлов из первой и второй групп (перечислены выше) образовывают щелочные оксиды. Они в свою очередь взаимодействуют с водой и соединяются с ней. CaO + HOH → Ca(OH)2 В результате реакции образовалась щелочь – кальций гидроксид.

Последний способ получения растворимых оснований – электролиз раствора многих солей, которые образуют щелочные либо щелочноземельные металлы и бескислородные кислоты (кроме плавиковой). NaCl + H2O → NaOH + Cl2↑ + H2↑ После электролиза в воздух выделяются водород и хлор, а в емкости остается окись натрия.

-Для получения нерастворимых оснований на соли воздействуют щелочами: Cu(NO3)2 + 2KOH → Cu(OH)2↓ + 2KNO3 В результате реакции на дно пробирки выпадает голубой осадок (двухвалентный гидроксид меди) и образуется растворимая соль – нитрат калия.

Этим же способом можно получить и растворимые основания, например: К2СО3 + Ва(ОН)2 → 2КОН + ВаСО3

Физические свойства

В зависимости от способности растворяться в воде основания могут быть растворимыми или нерастворимыми. Растворимые основания иначе называется щелочами. Малорастворимые гидроксиды также классифицируются как щелочи. Их растворы можно охарактеризовать как «мыльные» и весьма едкие. Гидроксиды, образуемые щелочными металлами, обычно являются твердыми веществами белого цвета с кристаллической структурой. Они очень чувствительны к воздействию влаги даже в виде водяных паров. Эти вещества имеют относительно низкие температуры плавления. Гидроксиды, в молекулах которых присутствуют атомы щелочноземельных металлов, – твердые порошкообразные вещества белого цвета. В воде они растворяются, хотя их растворимость хуже, чем у оснований, образуемых щелочными металлами. Нерастворимые основания также представляют собой твердые вещества. При помещении в воду они образуют гелеобразный осадок, который со временем постепенно разлагается. Цвет гидроксидов, не растворяющихся в воде, бывает разным. К примеру, Cu(OH)2 имеет синюю окраску, а Fe(OH)3 – красно-коричневую.

ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ СО ЩЕЛОЧАМИ.

При попадании раствора щелочи на кожу или одежду необходимо смыть ее большим количеством проточной воды до исчезновения чувства мылкости, а затем нейтра­лизовать слабой кислотой — борной или уксусной.

Химические свойства

Первое, что нужно знать, – идентификация щелочей от других веществ. Например, если будет задание такого типа: «В двух пробирках содержится кислота и основание. Определите, где щелочь, а где кислота». Для решения таких заданий существуют качественные реакции. У кислот и оснований — действие индикаторов. Щелочи изменяют цвет индикаторов: Наименование индикатора Цвет в нейтральной среде Цвет в щелочной среде Метиловый оранжевый оранжевый желтый Лакмус фиолетовый синий Фенолфталеин бесцветный малиновый Пожалуй, наиболее показательным является изменение цвета фенолфталеина – с бесцветного на малиновый. Это легко запомнить с помощью простой рифмованной фразы: «Фенолфталеиновый в щелочах малиновый». В остальных средах (кислотной, водной) он бесцветный. Основные химические свойства Растворимые основания вступают в реакцию с оксидами:

● Кислотными (щелочи тяготеют к противоположным кислотам). Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O Реакция проходит как с угольной кислотой, соответствующей диоксиду углерода, – H2CO3. Угольная кислота весьма неустойчива, из водных растворов ее выделить нельзя. Поэтому ее принято записывать в виде СО2 + Н2О.

● Амфотерными. 2NaOH + Al2O3 → 2NaAlO2 + H2O Al2O3 – оксид, которому соответствует метаалюминиевая кислота HAlO2

● С оксидами, которые классифицируются как основные, они не взаимодействуют. Основания вне зависимости от своего состояния (жидкое или твердое) вступают в реакцию нейтрализации с кислотами, образуя соль и воду. KOH + HCl → KCl + H2O; Fe(OH)2+H2SO4 → FeSO4 + H2O. Щелочи могут взаимодействовать с солями. Реакция пойдет до конца в следующих случаях:

● Если выпадает осадок. 3NaOH + FeCl3 → Fe(OH)3↓ + 3NaCl; В осадок упал гидроксид железа(III) и появилась обычная кухонная соль.

● Если выделяется газ. NH4Cl + NaOH → NH3↑ + H2O + NaCl; В воздух выделяется аммиак, так как образуется неустойчивый аммоний гидроксид. При нагревании нерастворимые основы разлагаются на оксид, который соответствует им по валентности, и воду. Cu(OH)2 → CuO↓ +H2O; Окись меди представляет собой черный порошок. Амфотерные основания взаимодействуют с:

● Щелочами. Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]; Происходит реакция присоединения с образованием комплексной соли натрий тетрагидроксоалюмината.

● Кислотами. В результате взаимодействия образуется соль и вода. Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 +3H2O;

Нерастворимые гидроксиды при значительном нагревании начинают разлагаться. Это относится к слабым основаниям. 2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O. В данном примере гидроксид алюминия распадается на амфотерный оксид Al2O3 и воду.

В заключение еще раз подчеркнем, что щелочи получают с помощью 10 активных металлов, их оксидов и электролизом. Нерастворимые основания – реакцией между солью и одним из десяти гидроксидов. Основания изменяют цвета индикаторов, вступают в реакцию с кислотами, оксидами, солями. К тому же слабые основания термически неустойчивы.