Амфотерные оксиды и гидроксиды
Обучающая цель: формирование у учащихся представления о переходных элементах, амфотерных соединениях; создание условий для выявления амфотерности соединений посредством решения экспериментальных задач; отработка умений в написании уравнений реакций с участием амфотерных соединений.
Воспитательная цель: поддержание интереса к изучению темы через самостоятельную работу; воспитывать сотрудничество, способствовать развитию грамотной химической речи.
Развивающая цель: формирование исследовательских навыков учащихся при выполнении экспериментальной работы.
Ход урока
Организационный этап.
Приветствие учащихся, проверка готовности учащихся к уроку, настрой на работу.
Актуализация опорных знаний. Химический диктант
Подготовительный этап.
В начале урока учитель ставит проблемный вопрос: можно ли варить щи в алюминиевой посуде, хранить квашенную капусту; и можно ли мыть алюминиевую посуду щелочными средствами, например, содой?
С чем реагируют кислоты и щелочи?
С чем реагируют кислотные и основные оксиды?
Как доказать основный характер оксида, гидроксида?
Как доказать кислотный характер оксида, гидроксида?
Изучение нового материала.
При изучении амфотерных свойств соединений мы рассматриваем следующие вопросы: (Учитель знакомит с планом урока.)
Рассмотрим амфотерные свойства оксидов цинка и алюминия. На примере их взаимодействия с основными и кислотными оксидами, с кислотой и щелочью.
- Взаимодействие с основными оксидами и основаниями:
ZnO + Na2O → Na2ZnO2 (цинкат натрия). Оксид цинка ведет себя как кислотный.
ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2+ H2O
- Взаимодействие с кислотными оксидами и кислотами. Проявляет свойства основного оксида.
3ZnO + P2O5 → Zn3(PO4)2 (фосфат цинка)
ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O
Аналогично оксиду цинка ведет себя и оксид алюминия:
- Взаимодействие с основными оксидами и основаниями:
Al2O3 + Na2O → 2NaAlO2 (метаалюминат натрия). Оксид алюминия ведет себя как кислотный.
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2+ H2O
- Взаимодействие с кислотными оксидами и кислотами. Проявляет свойства основного оксида.
Al2O3 + P2O5 → 2AlPO4(фосфат алюминия)
Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O
Рассмотренные реакции происходят при нагревании, при сплавлении. Если взять растворы веществ, то реакции пойдут несколько иначе.
Реакции амфотерных оснований со щелочами характеризует их кислотные свойства. Данные реакции можно проводить как при сплавлении твердых веществ, так и в растворах. Но при этом получатся разные вещества, т.е. продукты реакции зависят от условий проведения реакции: в расплаве или в растворе.
Zn(OH)2 + 2NaOH тв.
Na2ZnO2 + 2Н2О
Al(OH)3 + NaOH тв.
NaAlO2+ 2H2O
Zn(OH)2 + NaOH раствор → Na2[Zn(OH)4] Al(OH)3 + NaOH раствор → Na[Al(OH)4] тетрагидроксоалюминат натрия Al(OH)3 + 3NaOH раствор→ Na3[Al(OH)6] гексагидроксоалюминат натрия.
Получается тетрагидроксоалюминат натрия или гексагидроксоалюминат натрия зависит от того, сколько щелочи мы взяли. В последней реакции щелочи взято много и образуется гексагидроксоалюминат натрия.
Элементы, которые образуют амфотерные соединения, могут сами проявлять амфотерные свойства.
Zn + 2NaOH + 2H2O → Na2[Zn(OH)4] + Н2↑(тетрагидроксоцинкат натрия)
2Al + 4NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3Н2↑( (тетрагидроксоалюминат натрия)
Zn + H2SO4(разб.)→ ZnSO4 + H2↑
2Al + 3H2SO4(разб.)→ Al2 (SO4)3 + 3H2↑
Напомним о том, что амфотерные гидроксиды являются нерастворимыми основаниями. И при нагревании разлагаются , образуя оксид и воду.
Разложение амфотерных оснований при нагревании.
Al(OH)3
Al2O3 + 3H2O
Zn(OH)2
ZnO + H2O
BeO | Оксид берия (II) |
ZnO | Оксид цинка |
Al2O3 | Оксид алюминия |
Cr2O3 | Оксид хрома III) |
As2O3 | Оксид мышьяка (III) |
GeO | Оксид германия (II) |
PbO2 | Оксид свинца (IV) |
MnO2 | Оксид марганца (IV) |
Fe2O3 | Оксид железа (III) |
SnO | Оксид олова (II) |
Физкультминутка.
Видеоопыт первый смотрят, второй смотрят без звука и сами комментируют.
Обобщение и систематизация учебных достижений
K+H2O NaOH+CO2 Ni(OH)2 LiOH+H3PO4 ZnSO3+KOH CaO+ H2O | Li2O+H2O FeO+H2O BaO+H2O SO2+H2O P2O5+H2O CO2+H2O |
Домашнее задание. Параграф 43, с. 146-147, тесты с. 148, № 4 для сильных учащихся. Применение кислот.
Подведение итогов урока. Составляют схему паучок.