Рівняння хімічних реакцій.

                   Тема    Рівняння хімічних реакцій.

Обладнання    Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва.

1.      ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП
2.   АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ Бесіда.

1) Сформулюйте закон збереження маси.

2. Ким і коли був відкритий цей закон?
3. Яке значення має цей закон для розвитку хімії?
4. У чому суть хімічної реакції з точки зору закону збереження маси?

III. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. СКЛАДАННЯ РІВНЯНЬ ХІМІЧНИХ РЕАКЦІЙ ВЗАЄМОДІЇ ПРОСТИХ РЕ­
ЧОВИН.

Розповідь учителя.

Вчитель роз'яснює принцип складання рівнянь реакцій одержан­ня бінарних сполук із простих речовин: у лівій частині рівняння повинні бути присутні ті прості речовини, атоми елементів яких при­сутні в сполуці в правій частині рівняння. Так, для того, щоб одер­жати, наприклад, сульфур оксид, необхідно, щоб між собою прореа­гували Сульфур і Оксиген.

2. РОЗРАХУНКИ ЗА РІВНЯННЯМИ ХІМІЧНИХ РЕАКЦІЙ.
Розв'язування задач.

Яка кількість речовини води утворюється при взаємодії 1 моль водню з киснем?

Розв'язання.

Запишемо рівняння реакції й розставимо коефіцієнти:

2Н₂ + 0₂ = 2Н₂0 .

IV. ЗАКРІПЛЕННЯ ЗНАНЬ

1) Розставте коефіцієнти для таких реакцій:

а) Fе + С1₂ =  FеС1₃;

б) Nа + Вr₂ =  NаВr ;

в) Р + 0₂ =  Р₂0₅;

г) КС10₃ =  КС1 + 0₂;

д) FеСІз + С1₂ =  FеС1₃;

є) FеС1₃ + Вr₂ -= FеВr₃ + С1₂.

в) Fе + 0₂ =...;    г) Сu + S =…;
д) Ag+ Р₂ =...;    є) S + С1₂ =....

4. 3 яких простих речовин утворюються: А1І₃, С0₂, ZnS, Na₂0, СuО, СН₄, Са₃Р₂ ? Запишіть рівняння реакцій.
5. Запишіть рівняння реакцій утворення сполук: а) Натрію (І) із Силіцієм (IV); б) Літію (І) із Сульфуром (II); в) Кальцію (II) з Нітрогеном (III); г) Ферум (III) із Силіцієм (IV); д) Сульфур (IV) із Флуором (І); є) Карбону (IV) з Оксигеном (II).
6. Запишіть рівняння реакцій утворення сполук: а) Ферум (II) суль­фіду; б) нітроген (IV) оксиду; в) кальцій (II) оксиду; г) Ферум (III) сульфіду; д) Сульфур (VI) флуориду; є) хром (III) хлориду.
7. Яка кількість речовини оксиду утвориться при взаємодії з кис­нем: а) 0,5 моль сірки; б) 2 моль фосфору; в) 3 моль натрію;

г) 0,2 моль вуглецю; д) 0,1 моль барію; є) 1 моль алюмінію?

а) Fе(ОН)_з = Fе₂0₃ + Н₂0 ;

б) А1₂0₃ + Н₂S0₄ =  А1₂ (S0₄ )_з + Н₂0 ;

в) НС1 + Сг₂0₃ =  СгС1₃ + Н₂0 ;

г) Nа + Н₂0=  NаОН + Н₂;

д) А1 + 0₂ =  А1₂0₃;

є) А1С1₃ + NaOH =  А1(ОН)_з + NaС1;

ж) Fе₂0₃ + НNO₃ =  Fе (NO₃)₃ + Н₂0 ;

з) А1 +1₂ =  А1І₃ ;

и) Fе₂0₃ + Н₂ =  Fе + Н₂0 ;

 к) Fе + С1₂ =  FеС1₃.

V.     ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

1. Вивчити § підручника .
2. Виконати завдання .

VI.    ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Тема   Періодичний закон. Періодична система хімічних елементів –

                     графічне  зображення періодичного закону.

 Мета   Повторити й систематизувати знання про природні групи хімічних елементів;               дати                формулювання періодичного закону; ознайомити учнів із структурою               періодичної               системи; дати поняття про те, що періодичний закон є класичним               прикладом наукового               підходу до пізнання навколишнього світу.

 Обладнання   Періодична система хімічних  елементів Д. І. Менделєєва  (короткоперіодний та довгоперіодний  варіанти); «Періодична система елементів за               групами й рядами» - варіант Д. І. Менделєєва; таблиця розчин­ності;  лабораторний               штатив із пробірками; розчини натрій гідроксиду, цинк сульфату, хлоридної               кислоти.

Базові поняття   Періодичність, періодичний закон, періодична система, хімічний                  елемент, відносна атомна маса.

Тип уроку   Комбінований.

                                                      ХІД УРОКУ   

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

II. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ

Бесіда.

2. Назвіть хімічні елементи, які складають групу лужних ме­талів.
3. Назвіть спільні властивості, що характерні для групи луж­них металів. (Немолекулярна будова; прості речовини, що утворюються, метали з високою хімічною активністю, які мають пластичність, легкоплавкість, гарну тепло й електро­провідність; основний характер оксидів і гідроксидів.)
4. Назвіть елементи природної групи, які утворюють прості ре­човини з властивостями, що є протилежними до властивостей лужних металів. (Елементи цієї природної групи називаються галогенами: Флуор F, Хлор СІ, Бром Вг, Іод І.)
5. Назвіть спільні властивості, характерні для галогенів. (Моле­кулярна будова; прості речовини, що утворюються, є леткими неметалами з високою хімічною активністю. При взаємодії з гідрогеном утворюють газоподібні речовини, водні розчини яких є кислотами.)
6. Які ще природні групи вам відомі? (Група інертних елементів, лужноземельні метали, група Оксигену й Нітрогену.)
7. Які вчені здійснили спроби систематизувати хімічні елементи? (Джон Ньюлендс, І. Деберейнер, А. Шанкуртуа, Л. Мейєр.)

Індивідуальне завдання.

Під час бесіди частина учнів працює над індивідуальним завданням за картками.

Картка № 1

            Як змінюється хімічна активність лужних металів із збільшенням відносної                  атомної маси? Поясніть це на прикладах відношення до оксигену; до води.

Картка № 2

     Як змінюються хімічні властивості галогенів із збільшенням від­носної               атомної    маси? Поясніть це на прикладах реакцій сполучень алюмінію: а) із                             бромом; б) з  іодом.

Картка № З

          З наведених елементів виберіть метали й неметали: Барій, Сульфур, Оксиген,                   Калій, Магній, Нітроген. Обґрунтуйте свій вибір. Доведіть це за допомогою                              рівнянь хімічних реакцій.

III. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. ІСТОРІЯ ВІДКРИТТЯ ПЕРІОДИЧНОГО ЗАКОНУ

Розповідь учителя.

До Д. І. Менделєєва було багато вчених, які намагалися запропо­нувати свою класифікацію хімічних елементів. Менделєєв поважав попередні намагання систематизації, але відзначав їх основний не­долік: всі порівнювали властивості елементів, але жоден — величини їх атомних мас.

Відкриття Д. І. Менделєєвим періодичного закону хімічних елемен­тів прийнято датувати 1 березня (17 лютого за старим стилем) 1869 року. Цього дня Менделєєв завершив роботу над таблицею «Дослід­ження системи елементів, заснованої на їхній атомній вазі та хімічній подібності». Ця таблиця була лише прообразом періодичної системи, оскільки елементи в ній не були розділені на періоди.

Початок створення Менделєєвим класифікації елементів пов'яза­ний із його роботою над виданням «Основ хімії» з міркуваннями про те, в якій послідовності викладати відомості про окремі хімічні еле­менти.

Періодичний закон був відкритий не в один день, відкриттю пере­дував довгий період роздумів і попередньої роботи.

Момент відкриття періодичного закону описаний у спогадах А. А. Іностранцева.

Менделєєв три дні й три ночі, не лягаючи спати, пропрацював за конторкою, намагаючись сформулювати результати своєї уявної конс­трукції в таблицю, але спроби досягти "цього виявилися невдалими. Нарешті, вкрай стомлений Менделєєв ліг спати і відразу ж заснув. «Бачу у сні таблицю, де елементи розставлені, як треба. Прокинувся, негайно записав на клаптику паперу, — лише згодом стало потрібним в одному місці виправлення». Із цих спогадів Іностранцева й виникла версія про те, що Менделєєв зробив своє відкриття уві сні.

Насправді одне з найбільших відкриттів у хімії було зроблене Мен­делєєвим після тривалої й виснажливої праці. Однак справжнє виз­нання великого генія Менделєєва почало приходити тоді, коли один за одним почали виявлятися передвіщені ним елементи.

2. ПЕРІОДИЧНИЙ ЗАКОН Д. І. МЕНДЕЛЄЄВА (1869 РІК)

Дмитро Іванович Менделєєв 1869 року сформулював періодичний закон у вигляді таких основних положень: Елементи, розташовані за величиною атомної маси, представля­ють виразну періодичність властивостей.

1. Треба чекати на відкриття ще багатьох невідомих елементів з атомною масою 65-75 і подібних, наприклад, до Алюмінію й Силіцію.
2. Величину атомної маси елемента, знаючи його аналогії, іноді можна виправити.
3. Деякі аналоги елементів відкриваються за величиною маси їхніх атомів.

Використовуючи ці положення, Менделєєв склав свій варіант пе­ріодичної системи елементів, який є графічним зображенням періо­дичного закону.

У найпершій таблиці Менделєєва всі елементи до Кальцію включно такі самі, як у сучасних таблицях (за винятком благородних газів). Якщо виходити з принципу збільшення атомної маси, то наступними елементами після Кальцію повинні були бути Ванадій (Д. =51), Хром (А_г = 52) і Титан (А_г = 52). (Дані атомних мас 1869 р.) Д. І. Менделєєв, однак, поставив після Кальцію знак запитання, а слідом помістив Титан, замінивши його атомну масу з 52 на 50. Невідомому елементу, позначеному знаком запитання, була приписана атомна маса 45, що є середнім арифметичним між атомною масою Кальцію і Титану. Далі, між Цинком і Арсеном, Менделєєв залишив місце відразу для двох ще не відкритих елементів. Окрім того, він помістив Телур перед Іодом, хоча останній має меншу атомну масу. При такому розташуванні всі горизонтальні ряди в таблиці містили тільки подібні елементи й чіт­ко виявлялася періодичність зміни їхніх властивостей. Протягом на­ступних двох років Менделєєв значно вдосконалив систему елементів. 1871 року вийшло перше видання підручника Менделєєва «Основи хімії», в якому наведено періодичну систему майже в сучасному виг­ляді. Саме там з'явилося таке формулювання періодичного закону:«Фізичні й хімічні властивості елементів, які виявляються у власти­востях простих і складних тіл, перебувають в періодичній залежності від їхньої атомної маси».             

3.   ТРІУМФ ПЕРІОДИЧНОГО ЗАКОНУ

 Розповідь учителя.

Менделєєв не тільки передбачив існування нових елементів, але й описав їхні властивості. 1871 року в журналі Російського хімічного товариства з'явилася стаття Менделєєва, де були докладно описані властивості трьох невідомих елементів, які автор назвав екабором(«ека» на санскриті означає «одне й те саме»), екаалюмінієм і ека-силіцієм. Згідно із Менделєєвим, хімічні властивості нових елементів і формули їхніх основних сполук повинні бути такі самі, як і в їхніх аналогів. Протягом наступних 15 років передбачення Д. І. Менделєєва блискуче підтвердилися.

Бесіда.

Як ви гадаєте, чому періодичний закон є класичним прикладом нау­кового підходу до пізнання навколишнього світу? (Тому що Менделєєв провів теоретичний аналіз величезного числа експериментальних да­них, синтезував свої результати у вигляді загального закону і зробив передбачення, що незабаром були підтверджені експериментально.)

IV. ЗАКРІПЛЕННЯ ЗНАНЬ

Завдання.

1. Запишіть хімічні символи елементів другого періоду в порядку зростання їхніх відносних атомних мас, укажіть формули сполук цих елементів з Оксигеном і Гідрогеном, формули гідроксидів. Проаналізуйте виявлені Менделєєвим закономірності, що доз­волили об'єднати всі елементи в єдину таблицю. (Як підказку можна використовувати таблицю 3 підручника [1].)
2. Напишіть формули оксидів і гідроксидів Кальцію, Фосфору, Алюмінію, Калію, Карбону. Визначте їхній характер: кислот­ний, амфотерний, основний.

СаО, Са(ОН)₂(осн6вний характер);

 Р₂О₅, Н₃РО₄(кислотний характер);

А1₂0₃; А1(ОН)₃ (амфотерний характер);

 К₂0, КОН (основний характер);

С0₂ Н₂С0₃(кислотний характер).

3. При взаємодії 11,5г одновалентного металу з водою виділилося 0,25 моль водню. Назвіть цей метал.
4. Уявіть, що між Скандієм і Ванадієм у Періодичній системі знаходиться невідомий елемент. Передбачте його властивості подібно до того, як Менделєєв передбачив властивості Скандію. Порівняйте ваші передбачення із властивостями Титану.
5. Знайдіть у періодичній системі елементи № 11 і № 13. Запишіть формули їхніх оксидів і гідроксидів. Як змінюється активність цих елементів? Чому? Чи підтверджується ваш висновок влас­тивостями їхніх оксидів і гідроксидів?
6. У результаті взаємодії 4 г двовалентного металу з водою виділи­лося 0,1 моль водню. Назвіть цей метал.
7. Сульфур утворює із Флуором газоподібну речовину, в якій вона виявляє вищий ступінь окиснення. Обчисліть масу та густину за Гідрогеном 1 л сполуки Сульфуру з Флуором (н. у.).

Експериментальне завдання.

До розчину їдкого натру, що міститься в пробірці, доливати розчин цинк сульфату, поки не утвориться цинк гідроксид у вигляді білої дра­глистої маси. Помістіть частину осаду в іншу пробірку. До однієї порції додати хлоридну кислоту, а до іншої — розчин лугу. Що при цьому спостерігається? Про що це свідчить? Напишіть рівняння реакцій.

                               2NаОН + ZnS0₄ = Zn(ОН)₂ І+Nа₂S0₄

                                                        (утворення цинк гідроксиду)

 Цинк гідроксид виявляє амфотерні властивості, він розчиняється в кислотах і лугах:

                                   Zn(ОН)₂ + 2НС1 ->ZnС1₂ +2Н₂0,

                                Zn(ОН)₂ + 2NаОН -> Na₂ [Zn(ОН)₄ ].

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

1. Вивчити §.
2. Виконати завдання
3. Кільком учням підготувати короткі доповіді про відкриття екабору, екаалюмінію, екасиліцію.

VI. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ.