Урок."Електролітична дисоціація. Гідроліз солей.Окисно-відновні реакції. Комплексні сполуки"

 

       ДИСЦИПЛІНА : НЕОРГАНІЧНА  ХІМІЯ

           

ТЕМА ЗАНЯТТЯ : Електролітична  дисоціація. Гідроліз  солей. Окисно-відновні  реакції.Комплексні  сполуки

    ВИД  ЗАНЯТТЯ : семінарське заняття

    ТИП ЗАНЯТТЯ : контролю і  корекції  вмінь, знань, навичків

    ТРИВАЛІСТЬ ЗАНЯТТЯ : 90хв.

 

                                 ЦІЛІ  ЗАНЯТТЯ:

 

ОСВІТНІ: систематизація і корекція  знань  студентів  та  перевірка  рівня  сформованості основних  понять теми, вміння  складати  рівняння  реакцій  йонного  обміну, гідролізу, окислювально-відновних  та  первинної  і  вторинної  дисоціації  комплексних  сполук.

 

РОЗВИВАЮЧІ: розвивати вміння  мислити  в  нестандартних  ситуаціях; інтерес до знань, навички  самоаналізу  та   самоконтролю

 

ВИХОВНІ: виховувати почуття  колективізму, відповідальності , самостійності.

 

                                                    МІЖПРЕДМЕТНІ ЗВ’ЯЗКИ:

 

1. Аналітична  хімія. Кількісний  аналіз. Методи  нейтралізації, оксидиметрії, комлексонометрії. Якісний аналіз.

2. Фізична  і  колоїдна  хімія. Процеси  гідролізу  харчової  сировини.

 

                                                   ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЗАНЯТТЯ:

 

А.НАОЧНІ  ПОСІБНИКИ : штатив з пробірками,спиртівка,пробіркотримачі, сухий  спирт, індикаторний  папір, реактиви: ферум (ІІ) карбонат, натрій  сульфід

 

Б.РОЗДАТКОВИЙ МАТЕРІАЛ : варіанти індивідуальних завдань, запитання  до  семінарського заняття, таблиці  розчинності

 

В.ТЗН: кодограма  “Практичні завдання”

 

Г.УЧБОВІ МІСЦЯ: кабінет хімії

 

Д.ЛІТЕРАТУРА :  основна:

1. В.М. Потапов, Г.П.Хомченко. Хімія.
2. О.Г.Ярошенко. Збірник задач і вправ з хімії.

додаткова : 

1. Р.П.Суровцева, С.А. Жидельова. Методика  проведення заліків   з деяких теоретичних тем курсу неорганічної хімії

 

                                                        ЗМІСТ ЗАНЯТТЯ

І.ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ МОМЕНТ.(1хв.)

Відмітити відсутніх,відповісти на запитання студентів.

 

ІІ.ПОВІДОМЛЕННЯ ТЕМИ,МЕТИ І ЗАВДАНЬ ЗАНЯТТЯ.МОТИВАЦІЯ  КОНТРОЛЮ .(2хв.)

 

Тема  семінарського заняття: Електролітична дисоціація. Гідроліз  солей. Окисно-відновні  реакції. Комплексні  сполуки.

Викладач  розповідає  про  значення  раніше  вивчених  тем  для  фахової  діяльності,  вказує  міжпредметні   та  інтеграційні зв’язки,  далі пояснюються  етапи  ведення  заняття

 

ІІІ. ПЕРЕВІРКА, ОЦІНКА  І  КОРЕКЦІЯ  ЗАСВОЄНИХ  РАНІШЕ  ЗНАНЬ,  ВМІНЬ, НАВИЧОК

               ЕТАПИ  КОНТРОЛЬНОЇ  ПЕРЕВІРКИ  ЗНАНЬ  СТУДЕНТІВ:

1. частина  :  теоретична. (25хв.)

Форма  опитування:  усна  фронтальна.

Викладачем пропонується  відповісти  на  запитання  І  рівня  складності (0,5б)

1. Що  називають електролітичною  дисоціацією?
2. Що  таке  реакції йонного  обміну?
3. Що  означає  поняття  водневий  показник? Яких значень він набуває?
4. Що  таке  гідроліз  солей?
5. Які  реакції  називають  окислювально-відновними?
6. Що  таке  окиснення?
7. Що  таке  відновлення?
8. Які  сполуки  називають  комплексними?
9. Пояснити основні  поняття координаційної  теорії: зовнішня  сфера, внутрішня  сфера комплексної  сполуки, ліганди  та  центральний  атом.

Далі  пропонуються питання ІІ рівня  складності  (1б). Усне фронтальне  опитування  супроводжується  демонстрацією  дослідів  до  окремих  запитань, та  наведенням  інформації  про  явища  гідролізу  та  окисно-відновні  процеси  в  харчовій  сировині.

 

1.Пояснити, чому  водний  розчин  кухонної  солі  проводить електричний  струм, а суха сіль – ні?

2. Розчин хлороводню в бензолі не проводить електричного струму. Чим це можна пояснити?

3. В  яких випадках реакції йонного обміну проходять  в зворотньому напрямку?

4. Якою буде реакція середовища, якщо lg_ [H⁺]       = 1?

                  lg [OH^-]

5. Як зміниться ступінь дисоціації  електроліту, якщо його розчин нагріти?

6. До якого класу сполук належить речовина, якщо  її водний розчин проводить електричний струм і не забарвлює фіолетовий лакмус  ні в червоний, ні в синій колір?(демонстрація досліду)

7. Що спостерігатиметься під час кип’ятіння водного розчину натрій сульфіду?Відповідь підтвердіть рівнянням та хімічним експериментом.

8. Яку речовину, що складається з двох елементів, одночасно можна назвати і кислотою, і основою?

9. Чому солі, утворені сильними кислотами і сильними основами, гідролізу не піддаються?

10. Як змінюються в періоді зліва направо окислювальні  та відновні властивості елементів ІІІ періоду?

11. Чи має зміст вислів “кисень окиснюється”? Відповідь поясніть.

 12. Багато водневих сполук неметалів : HBr, HI, H₂S, NH₃ є типовими відновниками. Чи можуть вони взаємодіяти між собою? Відповідь поясніть.

13. Чому вуглекислий газ не можна використовувати як відновник, а чадний газ придатний для цього?

14. Що потрібно враховувати, підбираючи коефіцієнти в рівнянні окисно-відновної реакції?

15. Які комплекси за ступенем первинної дисоціації можна віднести до неелектролітів?

16. Чим визначається значення координаційного числа?

 17. Назвати органічні сполуки- комплекси ,  в яких комплексоутворювачем є :

• атом  магнію(відіграє важливу роль в процесі фотосинтезу)
• атом феруму(відповідальний за перенесення кисню від легень до клітин організму)

 18. Навести приклади  гідролізу органічних сполук харчової сировини. Їх значення.(метод випереджуючих знань)

 19. Навести приклади окислювально-відновних реакцій, які відбуваються в зерні та зернопродуктах. Їх значення. (метод випереджуючих знань)

   2  частина  : практична.(40 хв.)

  Форма  опитування:   попарне, індивідуальне, письмове  індивідуальне, використано  прийом  перехресного контролю.

Завдання  практичного  характеру  проектуються  на  екран. Студенти повинні записати рівняння реакцій:

• йонного обміну
• гідролізу (із вказанням реакції середовища розчину)
• окислювально-відновних (із вказанням процесів окиснення, відновлення, окисника, відновника)
• первинної і вторинної дисоціації комплексної сполуки

  За  бажанням  студенти  розповідають про утворення хімічного зв’язку в комплексі з позиції теорії кристалічного поля та  методу  валентних  зв’язків.

 Наприкінці  студентам  пропонується  виконати  індивідуальні  письмові  завдання (20хв.)

 Приклад  одного  із  завдань:

 

 

 

 

                      Завдання до семінарського заняття

              ВАРІАНТ  №19

1.Записати рівняння реакції йонного  обміну в молекулярному та йонному вигляді:

    Cu(NO₃)₂ + H₂S -------

2. Записати математичний вираз константи дисоціації для As(OH)₃, визначити ступінь дисоціації даного електроліту, якщо  константа дисоціації рівна

1,0 10^-14,а концентрація становить 10^-10 моль/л

3. Записати рівняння реакції гідролізу солі FeCl₂, визначити рН середовища розчину.

4. Методом електронного балансу розставити коефіцієнти в рівнянні окисно-відновної  реакції, визначити процеси окиснення,відновлення,окисник, відновник:

                 H₂S + KMnO₄ + H₂SO₄ ------- S + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O

5. Записати рівняння первинної і вторинної дисоціації  комплексу K[AuCl₄] , назвати його, визначити координаційне число та будову комплекса з позицій  теорії кристалічного  поля.

 

ІV. ПІДВЕДЕННЯ  ПІДСУМКІВ  ЗАНЯТТЯ. (2хв)

  Одночасно  при  цьому  викладач  пояснює, як  враховується  при остаточному  оцінюванні рейтинг  студентів, що  брали  участь  в  усному  опитуванні  

V. ПОВІДОМЛЕННЯ  ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ: Повторити тему “Неметали”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                    КРОСВОРД

 “ЕЛЕКТРОЛІТИЧНА  ДИСОЦІАЦІЯ. ГІДРОЛІЗ  СОЛЕЙ.

                             ОКИСНО-ВІДНОВНІ  РЕАКЦІЇ. КОМПЛЕКСНІ  СПОЛУКИ”

 

1. Речовини,  розчини  яких  проводять  електричний  струм.(ЕЛЕКТРОЛІТ)
2. Вчений, який  у  1891  році  створив  координаційну  теорію.(ВЕРНЕР)
3. Взаємодія  йонів  солі  з  водою,  яка  приводить  до  утворення  слабкого  електроліту, називається...(ГІДРОЛІЗ)
4. Що  утворює  комплексоутворювач  разом  із  лігандами?(СФЕРА)
5. По  якому  йону проходить  гідроліз  солей,  утворених  сильною  кислотою  і  слабкою  основою?(КАТІОН)
6. Розпад  електролітів на  йони  під  час  розчинення  їх  у  воді  називається....(ДИСОЦІАЦІЯ)
7. Як  називаються  молекули  або  йони,  безпосередньо  зв'язані  з  центральним  атомом?(ЛІГАНДИ)
8. В  якому  середовищі  калій  перманганат,  як  окисник,  може  відновлюватись  до  ступеня  окиснення  Mn⁺⁶?(ЛУЖНЕ)
9.  Яке   явище  за  участю  кисню  відносять  до  окисно-відновних  реакцій?(ГОРІННЯ)
10.  Яку  величину  використовують  для  характеристики  здатності  електролітів  дисоціювати  на  йони?(КОНСТАНТА)
11. Реакції,  в  яких  беруть  участь  йони, називають  реакціями .........  обміну.(ЙОННОГО)
12. Процес  приєднання електронів  атомом  або  йоном  називається .......(ВІДНОВЛЕННЯ)
13. Атоми  якого  елемента  виступають  окисником  і  відновником в  реакції(ХЛОР)

         Cl₂ + H₂O ---- HClO  + HCl

14. Назвати  зовнішню  сферу  в  комплексній сполуці: [Cu(NH₃)₄]SO₄(СУЛЬФАТ)
15. Як  називається комплекс,  який  утворюється  під  час  координації  навколо  центрального  атома  молекул,  а  також  при  одночасній координації  навколо  позитивного  йона  комплексоутворювача  негативно  заряджених  йонів  і  молекул?(НЕЙТРАЛЬНИЙ)
16. Атом  чи  йон  елемента,  що  приєднує  електрони,  тобто  відновлюється  і  знижує  свій  ступінь  окиснення, називається ...(ОКИСНИК)
17. Куди  переходять  йони,  зв’язуючись  з  молекулами  води?(РОЗЧИН)
18. Якими  спеціальними  речовинами  визначають рН  середовища?  (ІНДИКАТОРИ)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                 ОЧІКУВАНІ  ВІДПОВІДІ:

 ЗАПИТАННЯ  ПЕРШОГО  РІВНЯ СКЛАДНОСТІ

1.Що  називають електролітичною  дисоціацією?Розпад  електролітів  на  йони  під  час  їх  розчинення   або розплавлення

2.Що  таке  реакції йонного  обміну?  Реакції, що  проходять  між  електролітами  в  розчинах.

3.Що  означає  поняття  водневий  показник? Яких значень він набуває?рН  -  це  від’ємний  десятковий  логарифм  концентрації  водневих  йонів. Набуває  значень  від  1  до  14.

4.Що  таке  гідроліз  солей? Це  взаємодія  йонів  солі  з  водою,  яка  приводить  до  зміни  реакції  середовища  розчину  та  утворення  слабкого  електроліту

5.Які  реакції  називають  окислювально-відновними?Реакції, що  проходять  із  зміною  ступеня  окиснення  елементів.

6.Що  таке  окиснення?  Це  процес  віддачі  електронів

7.Що  таке  відновлення?Це  процес  приєднання  електронів

8.Які  сполуки  називають  комплексними?Сполуки, що  утворюються  в  розчинах  з  молекул, йонів  або  атомів  і  є  відносно  стійкими.

9.Пояснити основні  поняття координаційної  теорії: зовнішня  сфера, внутрішня  сфера комплексної  сполуки, ліганди  та  центральний  атом.

Ліганди -  молекули  або  йони, що  зв’язані  з  центральним  атомом.

Внутрішня  сфера  утворюється  взаємодією комплексоутворювача   з  лігандами

Зовнішню  сферу  утворюють  йони, що  не  ввійшли  до  внутрішньої  сфери

Центральний  атом -  це  атом  або  йон, що  приєднує до  себе  дві  або  більше  нейтральних  молекули  або  протилежно  заряджені  йони.

ЗАПИТАННЯ  ДРУГОГО  РІВНЯ  СКЛАДНОСТІ:

1.Пояснити, чому  водний  розчин  кухонної  солі  проводить електричний  струм, а суха сіль – ні?  Із-за  наявності  в  розчині  заряджених  частинок.

2. Розчин хлороводню в бензолі не проводить електричного струму. Чим це можна пояснити? Тим,  що  органічні  сполуки, на  відміну  від  неорганічних, не  є  електролітами, зокрема, бензол.

3. В  яких випадках реакції йонного обміну проходять  в зворотньому напрямку?  Якщо  не  виконується  хоча  б  одна  з  трьох  умов  проходження  цих  реакцій  до  кінця: випадання  осаду, утворення  газу  або  молекули  води.

4. Якою буде реакція середовища, якщо lg [H⁺]       = 1?  В  нейтральному.

           lg [OH^-]

5. Як зміниться ступінь дисоціації  електроліту, якщо його розчин нагріти?Збільшується.

6. До якого класу сполук належить речовина, якщо  її водний розчин проводить електричний струм і не забарвлює фіолетовий лакмус  ні в червоний, ні в синій колір?(демонстрація досліду) До  класу  солей, утворених  слабкою  основою  і  слабкою  кислотою.

7. Що спостерігатиметься під час кип’ятіння водного розчину натрій сульфіду?Відповідь підтвердіть рівнянням та хімічним експериментом.  Індикатроний  папірець забарвлюється  в  синій  колір.

8. Яку речовину, що складається з двох елементів, одночасно можна назвати і кислотою, і основою? Воду.

9. Чому солі, утворені сильними кислотами і сильними основами, гідролізу не піддаються?Тому  що  йони  Н⁺  та  ОН^-  не  зв’язуються іншими  йонами  для  утворення  слабкого  електроліту.

10. Як змінюються в періоді зліва направо окислювальні  та відновні властивості елементів ІІІ періоду?  Окислювальні  посилюються, відновні  послаблюються.

11. Чи має зміст вислів “кисень окиснюється”? Відповідь поясніть.Він  сам  є  окисником.

 12. Багато водневих сполук неметалів : HBr, HI, H₂S, NH₃ є типовими відновниками. Чи можуть вони взаємодіяти між собою? Відповідь поясніть. В  окисно-відновних  реакціях  обов’язково  є  і  окисники, і  відновники.

13.Чому вуглекислий газ не можна використовувати як відновник, а чадний газ придатний для цього?Тому  що  в  молекулі  вуглекислого  газу  карбон  має  вищий  ступінь  окиснення.

14. Що потрібно враховувати, підбираючи коефіцієнти в рівнянні окисно-відновної реакції?Електронний  баланс.

15. Які комплекси за ступенем первинної дисоціації можна віднести до неелектролітів? Комплекси,  у  яких  відсутня  зовнішня  сфера.

16. Чим визначається значення координаційного числа?  Кількістю  лігандів.

 17. Назвати органічні сполуки- комплекси ,  в яких комплексоутворювачем є :

• атом  магнію(відіграє важливу роль в процесі фотосинтезу)Хлорофіл

-    атом феруму(відповідальний за перенесення кисню від легень до клітин організму)Гемоглобін.

 ПРАКТИЧНІ ЗАВДАННЯ:(ЕТАЛОНИ  РОЗВ’ЯЗУВАННЯ)

Написати  рівняння  реакцій  йонного  обміну:

    Na₂S+ ZnCl₂--- ZnS +2NaCl                                                            

   2Na⁺ + S^2- + Zn^{2 +} + 2Cl^----- ZnS + 2Na⁺  + 2Cl^-                                                    

           Zn²⁺ + S^2------ ZnS

   Написати  рівняння  реакції  гідролізу:

  Na₂CO₃ === 2Na⁺ + CO₃^2-

  І.CO₃^2- +H⁺OH^- == HCO₃^- +OH^-                                                                    

  Na₂CO₃ + HOH === NaHCO₃ + NaOH      

 ІІ.  HCO₃^- +H⁺OH^-   == H₂CO₃ + OH^-

  NaHCO₃ + HOH==  H₂CO₃ + NaOH^-

               pH >7, середовище лужне

  Закінчити  рівняння  окисно-відновної  реакції:

     -1    +2                +1       0

  4KI+2Cu(NO₃)₂—2CuI+2I₂+4KNO₃ 

відновник    2I^- –1 2e= I₂⁰    2           1 окиснення                                                       

         +2            +1              2

окисник   Cu +1e=  Cu        1         2   відновлення                                                                                                                                                           

  Написати  рівняння  первинної  і  вторинної  дисоціації  комплексної  сполуки:

                 K[Al(OH)₄]= K⁺ +[Al(OH)₄]^-

 

              [Al(OH)₄]^- == Al³⁺ + 4OH^-