Конспект урока по химии для 11 класса "Оксиды и гидроксиды металлов"

Урок №23 22.02.2022

Тема: Оксиды и гидроксиды металлов.

Цели: систематизация знаний учащихся по характеру оксидов и гидроксидов металлов, формирование знаний и умений по определению характера оксида в зависимости от степени окисления металла, его положения в ПСХЭ и радиуса атома и иона.

Задачи урока

Обучающие:

• восстановить в памяти понятия об оксидах, обобщить и систематизировать знания учащихся о классификации оксидов;

• сформировать знания о закономерности изменения свойств оксидов и гидроксидов металлов зависимости от степени окисления (СО) и положения металла в ПСХЭ.

Развивающие:

• развитие образовательных компетенций:

• учебно-познавательных: развить умение применять теоретические знания; умение обобщать факты, строить аналогии и делать выводы;

• коммуникативных: развитие умения отвечать на поставленный вопрос; организовывать и анализировать собственную деятельность;

• развивать способность учащихся к химическому прогнозированию;

Воспитательные:

• воспитывать сознательное отношение к учебному труду, развивать чувство ответственности за полученные знания и интерес к знаниям;

• закрепить навыки безопасного обращения с реактивами;

продолжать развитие культуры общения, умения высказывать свои взгляды и суждения;

Тип урока: урок систематизации и развития знаний, умений и навыков.

Структура урока

1. Организационный этап.

2. Актуализация знаний.

1. Мотивация.

2. Основной этап (усвоение новых знаний и способов действий).

3. Закрепление и применение знаний.

4. Подведение итогов. Рефлексия.

5. Домашнее задание.

Ход урока

1. Организационный этап.

2. Актуализация знаний.

Тест

Вариант I Вариант II

1. Металлический элемент: 1. Переходный элемент:

a) S; б) Ва; в) Al. a) Zn; б) Р; в) Na.

2. Металл, способный вытеснить водород:

из воды: из раствора кислоты:

а) Сu; б) Li; в) Рb. а) Са; б) Ag; в) Hg.

3. Из раствора соли сульфата меди (II)

медь могут вытеснить: медь не вытесняют:

a) Zn; б) Са; в) Fe; г) Na; д) Ag.

4. Растворится ли образец смеси металлов

Al, Мn, Сu в растворе: Fe, Ag, Zn в растворе:

a) HCl; б) КОН. a) H₂ SO₄ ; б) КОН.

Составить уравнения реакций.

Ответы на вопросы теста

Вариант I

1) «б»;

2) «б»;

3) «а», «в»;

4) а) в НСl;

Вариант II

1) «а»;

2) «а»;

3) «б», «г», «д»;

4) a)

1. Мотивация

2. Основной этап (усвоение новых знаний и способов действий).

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.

5. Закрепление и применение знаний

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.

6. Подведение итогов. Рефлексия.

1. Домашнее задание

Вариант I

1. Металлический элемент:

a) S; б) Ва; в) Al.

2. Металл, способный вытеснить водород из воды:

а) Сu; б) Li; в) Рb.

3. Из раствора соли сульфата меди (II) медь могут вытеснить:

a) Zn; б) Са; в) Fe; г) Na; д) Ag.

4. Растворится ли образец смеси металлов Al, Мn, Сu в растворе

a) HCl; б) КОН.

Составить уравнения реакций.

Вариант II

1. Переходный элемент:

a) Zn; б) Р; в) Na.

2. Металл, способный вытеснить водород из раствора кислоты:

а) Са; б) Ag; в) Hg.

3. Из раствора соли сульфата меди (II) медь не вытесняют:

a) Zn; б) Са; в) Fe; г) Na; д) Ag.

4. Растворится ли образец смеси металлов Fe, Ag, Zn в растворе:

a) H₂ SO₄ ; б) КОН.

Составить уравнения реакций.

Вариант I

1. Металлический элемент:

a) S; б) Ва; в) Al.

2. Металл, способный вытеснить водород из воды:

а) Сu; б) Li; в) Рb.

3. Из раствора соли сульфата меди (II) медь могут вытеснить:

a) Zn; б) Са; в) Fe; г) Na; д) Ag.

4. Растворится ли образец смеси металлов Al, Мn, Сu в растворе

a) HCl; б) КОН.

Составить уравнения реакций.

Вариант II

1. Переходный элемент:

a) Zn; б) Р; в) Na.

2. Металл, способный вытеснить водород из раствора кислоты:

а) Са; б) Ag; в) Hg.

3. Из раствора соли сульфата меди (II) медь не вытесняют:

a) Zn; б) Са; в) Fe; г) Na; д) Ag.

4. Растворится ли образец смеси металлов Fe, Ag, Zn в растворе:

a) H₂ SO₄ ; б) КОН.

Составить уравнения реакций.