Методическая разработка урока по теме “Амфотерные соединения и их свойства”.

Тема урока: «Амфотерные гидроксиды и их свойства.»

Цели урока: Сформировать понятие «амфотерность», изучить химические свойства амфотерных гидроксидов, сформировать навыки составления уравнений химических реакций с участием амфотерных соединений.

Задачи:

Обучающие:

сформировать у учащихся понятие амфотерного гидроксида;

изучить химические свойства амфотерных оксидов и гидроксидов

закрепить навыки составления уравнений химических реакций с участием амфотерных соединений.

Развивающие:

умение прогнозировать свойства веществ, исходя из их строения;

развивать умение анализировать, исследовать, формировать аналитическое мышление.

Воспитательные:

продолжить формировать интерес к предмету, воспитывать положительную мотивацию к учению.

Образовательная: обобщить сведения о характерных свойствах оксидов, кислот и оснований, изучить свойства амфотерных соединений, закрепить навык составления уравнений реакций.

Тип урока:

Комбинированный урок: получения новых знаний и применения знаний, умений, навыков, закрепление ранее полученных знаний.

Методы:

Словесно-наглядный, проблемно-поисковый, беседа.

Оборудование: штатив с пробирками

Реактивы: хлорид цинка, гидроксид натрия, соляная кислота, дистиллированная вода.

Ход урока:

Одной из самых сложных тем для учащихся является «Амфотерность и амфотерные элементы и их свойства». Для того, что бы эта тема легче усвоилась в свое время, мы в 8 классе делим простые вещества на Металлы, Неметаллы и Полуметалл (амфотерные металлы). И только позже начинаем называть их амфотерными металлами, когда уже усвоено промежуточное положение этих элементов между металлами и неметаллами.

Как же упростить понимание этой темы? Можно начать примером из биологии.

Загадка

О. Карелин

Его окрас - его натура:
Зелёным будет он в листве,
К земле прижавшись, станет бурым
И пёстрым в луговой траве.
Замрёт - и тихо цвет меняет
В расцветку окруженья он:
Никто его не замечает,
Поскольку он - (Хамелеон)

Из биологии вам знакомо животное хамелеон. Есть ли в химии нечто подобное? ДА -Амфотерные металлы.(дети называют их).

Дальше раскрываем понятие амфотерности.

С греческого языка слово «amphoteros» переводится как «тот и другой». Амфотерность – это двойственность кислотно-основных свойств вещества. Амфотерными называют гидроксиды, которые в зависимости от условий могут проявлять как кислотные, так и основные свойства.

Потом вспоминаем что такое кислота и основание.(определения) и что значит проявление кислотных или основных свойств.

И конечно же к практике.

(Можно на примере щелочи и кислоты вспомнить их свойства.)

Лучшим (самым простым) примером амфотерного гидроксида может служить гидроксид цинка. Формула этого гидроксида в основной форме – Zn(OH)2.

На опыте показываем, как он получается.( хлорид цинка и гидроксид натрия=выпадает осадок белого цвета). Проверяем по таблице растворимости, что гидроксид цинка не растворим в воде.

Здесь как правило все понятно, привычная для детей гидроксогруппа показывает, что это основание. А раз основание, значит будет взаимодействовать с кислотами. Подтверждаем это опытным путем и видим, что осадок гидроксида цинка растворяется.

Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O

А вот дальше можно поставить проблемную ситуацию, которая усилит интерес школьников к учебному содержанию и актуализирует их мышление:

Если гидроксид цинка амфотерен и проявляет кислотные свойства, то как можно переписать его формулу, чтобы он выглядел, как привычная для нас кислота? И какой заряд будет иметь кислотный остаток?

Записать формулу гидроксида цинка в кислотной форме, поставив на первое место атомы водорода, как в формулах неорганических кислот: H2ZnO2 - цинковая кислота. Тогда ZnO2 с зарядом 2- будет кислотным остатком -цинкат. А раз это все таки кислота, значит будет реагировать с щелочами. Подтверждаем свои слова на опыте, приливая гидроксид натрия к осадку гидроксида цинка, видим, что он стал растворяться.

Особенностью амфотерного гидроксида является то, что в нем мало различаются по прочности связи О-Н и Zn-O. Отсюда и двойственность свойств. В реакциях с кислотами, готовыми отдать катионы водорода, гидроксиду цинка выгодно разрывать связь Zn-O, отдавая ОН-группу и выступая в роли основания. В результате таких реакций образуются соли, в которых цинк является катионом. В реакциях со щелочами гидроксид цинка выступает в роли кислоты, отдавая водород. При этом образуются соли анионного типа (цинк входит в состав кислотного остатка – аниона цинката).

H2ZnO2 + 2NaOH(тв.) = Na2ZnO2 + 2H2O

Первое непонимание возникает при написании реакции с твердой щелочью, ведь мы приливали раствор. И здесь записывается реакция с образованием комплекса. Мы говорим, что при взаимодействии с растворами щелочей амфотерные гидроксиды образуют растворимые комплексные соли. Например, при взаимодействии гидроксида цинка с раствором гидроксида натрия образуется тетрагидроксоцинкат натрия:

Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4]

Таким образом, амфотерность гидроксида цинка обусловлена возможностью существования ионов цинка в водном растворе в составе как катионов, так и анионов.

Когда с гидроксидом цинка пришло понимание и осознание, то можно переходить к гидроксиду алюминия. Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O

Дети самостоятельно могут переписать его формулу в вид кислоты H3AlO3(орто). И при написании комплексного соединения с щелочью вопросов почти нет. Вид боле менее понятен. Al(OH)3+ NaOH = Na[Al(OH)4].

Но когда приходит время написания реакции сплавления с щелочью снова возникают проблемы, т. к. кислотный остаток не соответствует H3AlO3(орто-кислоте) : Al(OH)3 + NaOH   NaAlO2 + 2H2O

Тогда я объясняю детям, что орто-кислота при прокаливании теряет воду H3AlO3 HAlO2+H2O (при прокаливании). Ее вид уже соответствует соли, полученной в предыдущей реакции. HAlO2-мета алюминиевая кислота. Кислотный остаток AlO2 с зарядом -2 алюминат. Дальше можно переходить к заданиям, требующим самостоятельного написания от учащихся реакций.