Урок "Фізичні та хімічні властивості оксидів"

Тема: Фізичні та хімічні властивості оксидів

Мета: Ознайомити учнів  з хімічними властивостями оксидів; продовжити формувати здібності учнів складати хімічні рівняння. Розвивати вміння учнів прогнозувати перебіг хімічних реакцій. Розглянути класифікацію оксидів в відповідності з їхніми  хімічними властивостями. Навчити учнів розрізняти та пояснювати властивості «основних оксидів», «кислотних оксидів», «несолетворних оксидів», «солетворних оксидів». Закріпити вміння учнів розрізняти  реакції сполучення та обміну; обчислювати задачі. Стимулювати пізнавальну активність учнів, розвивати їх творчі здібності, інтерес до вивчення хімії, удосконалювати вміння працювати з інформаційною технікою; спонукати логічно мислити  та висловлювати свої думки; вчити застосовувати знання на практиці та здобувати їх самостійно; виховувати відчуття причетності до загальної справи, уміння працювати в колективі.

Базові поняття й терміни:  «Основні оксиди», «кислотні оксиди», «несолетворні оксиди»,«солетворні оксиди»,  реакція сполучення, реакція обміну

Форми уроку: Бесіда, лекція, ігрові моменти, метод співпраці «вчитель – учень», робота в групах

Тип уроку: Комбінований

Девіз уроку: «Чого б ти не навчився, ти навчаєшся для себе» (Петроній)

Структура уроку

1.Організаційний момент……………………………………………………1 – 5 хв

2. Мотивація навчальної діяльності та актуалізація опорних знань……….5 -8 хв

3.Вивчення нового матеріалу………………………………………………8 -10 хв

4.Закріплення матеріалу………………………………………………….10 – 12 хв

5.Домашнє завдання………………………………………………………..1 – 5 хв

6.Підсумок уроку……………………………………………………………1- 5 хв

Хід уроку

1.Організаційний момент

2. Мотивація навчальної діяльності та актуалізація опорних знань

Оксиди в нашому житті відіграють величезну роль. Вони є основними джерелами забруднення довкілля. Найбільш шкідливими забруднювачами є: оксиди сульфуру, карбону та нітрогену.

Оксиди сульфуру та нітрогену, що потрапляють в атмосферу внаслідок роботи автомобільних двигунів, металургійних виробництв, сполучаючись з вологою, утворюють дрібні краплини сульфатної та нітратної кислоти, що переносяться у вигляді кислотного туману і випадають на землю кислотними дощами, іноді кислотним снігом. Це має негативний вплив: знижується врожайність, гинуть ліси, риба і численні комахи, псуються архітектурні пам’ятки, житлові будинки. Вдихання людьми повітря, забрудненого кислотним туманом спричиняє захворювання дихальних шляхів, подразнення очей.

Озоновий шар, що захищає землю від ультрафіолетових променів, руйнується під час взаємодії оксидів нітрогену з озоном.

У земній атмосфері вуглекислий газ діє як скло в парнику – пропускає сонячне світло, але затримує тепло розігрітої Сонцем поверхні Землі. Це викликає розігрівання планети, відоме під назвою « парниковий ефект ». Збільшення кількості вуглекислого газу веде до збільшення « парникового ефекту », і як наслідок – танення льодовиків і підняття рівня Світового океану. Такі зміни супроводжуються змінами клімату, які навіть важко передбачити.

Для того, щоб відтворити знання, котрі необхідні для вивчення оксидів, давайте пригадаємо слідуюче:

1. Які ви знаєте класи неорганічних сполук? ( оксиди, основи, кислоти, солі ).

2. Пригадайте досліди, що були виконані на попередніх уроках  та назвіть ознаки утворення оксиду сірки, оксиду вуглецю та оксиду заліза ( оксид сірки – різкий запах сірки, вуглекислий газ – помутніння вапняної води, оксид заліза – яскраві іскри залізної окалини ) . Запишіть рівняння реакцій ( S + O2 = SO2, C + O2 = CO2, 3Fe + 2O2 = Fe3O4 ). Які умови проведення реакцій? ( нагрівання). Яке визначення можна дати оксидам? ( оксиди – це складні речовини, утворені двома елементами, один з яких є обов’язково Оксиген ).

3. Оксиди можуть утворюватися під час окиснення простих чи складних речовин? ( і тих, і тих ).

Зверніть увагу на дошку, там записані формули. Випишіть з них оксиди:               H2SO4, Fe2O3, CaCO3, CaO, NO, NO2, Ca(OH)2, H2SiO3,  SiO2, CdO, Cl2O7, HClO4, HNO3, P2O5.

Як можна класифікувати оксиди які ви виписали? ( на оксиди утворені металами та оксиди утворені неметалами ).

Випишіть оксиди металів в один стовпчик, оксиди неметалів – в інший.

                                                Оксиди

                        Оксиди металів                       Оксиди неметалів

 CdO NO

 Fe2O3 NO2

 CaO SiO2

 Cl2O7

 P2O5

Що спільного у формулах і в чому різниця? ( оксиди неметалів можуть утворювати кислоти ).

3. Вивчення нового матеріалу

Виділяють декілька основних фізичних властивостей оксидів:
1)    Всі основні й амфотерні оксиди не мають запаху;
2)    Оксиди можуть бути різного кольору. Наприклад:
ZnO, MgO – білий;
 
CuO – чорний;

 
Cr₂O₃ – зелений;
 

Al₂O₃ - червоний або синій (рубін і сапфір) і ін.
 
Мал. 4. Оксид алюмінію.
3)    Окремі кислотні оксиди є твердими (P₂O₅, SiO₂ і ін.);
4)    Виділяють декілька газоподібних кислотних оксидів (CO₂, SO₂ і ін.)

Хімічні властивості оксидів

          Більша частина основних оксидів саме з водою не взаємодіє. Лише оксиди найактивніших металів, таких як калій, натрій, кальцій та деякі інші, безпосередньо сполучаються з водою, утворюючи розчинні у воді основи – луги. Деякі основні оксиди (MgO, La₂O₃)  безпосередньо сполучаються з водою, утворюючи нерозчинні основи.

     Основні оксиди взаємодіють з кислотами, амфотерними гідроксидами, кислотними та амфотерними оксидами з утворенням солей:
BaO + 2HNO₃ = Ba(NO₃)₂ + H₂O;
BaO + N₂O₅ = Ba(NO₃)₂;
 

CaO + Zn(OH)₂ = CaZnO₂ + H₂O;
CaO + ZnO = CaZnO₂.

     Кислотні оксиди здатні взаємодіяти з основами. Наприклад:
CO₂ + Ca (OH)₂ = CaCO₃ + H₂O
 

    Основні оксиди взаємодіють з кислотними. Наприклад:
СaO + SiO₂ = CaSiO₃
CaO + CO₂ = CaCO₃

  Амфотерні оксиди в заємодіють з лугами. Наприклад:
ZnO + 2NaOH +H₂O = Na₂ [Zn (OH)₄]
Zn + 2NaOH = Na₂ZnO₂ + H₂O

   Амфотерні оксиди виявляють кислотні властивості при взаємодії з водними розчинами лугів або сплавлянні з оксидами, гідроксидами, карбонатами активних металів:
ZnO + 2КOH +H₂O = К₂ [Zn (OH) ₄]
Такі амфотерні оксиди, як Al₂O₃, Cr₂O₃, Fe₂O₃, TiO₂, ZrO₂ тощо, що погано розчиняються у розбавлених розчинах кислот, виявляють основні властивості при нагріванні з концентрованими кислотами або сплавлянні з солями.
 

4.Закріплення матеріалу

1.    Перелічіть метали, оксиди яких здатні взаємодіяти безпосередньо з водою.
2.    З чим можуть реагувати основні оксиди для утворення солей?
3.    Які види оксидів ви знаєте?

4. З якими речовинами можуть реагувати кислотні оксиди?

5. Які оксиди належать до амфотерних?

6. З якими речовинами можуть реагувати амфотерні оксиди?

Творче завдання

 Давайте поміркуємо. В Італії, поблизу Неаполя існує            «Собача печера». Дорослі люди можуть знаходитися там скільки завгодно, а от собаки, коти та інші низькорослі тварини задихаються та і гинуть. Як ви гадаєте чому? (  ніякого чуда тут немає. Вуглекислий газ важкий і виділяючись з вулканічного грунту місцевості нагромаджується на дні печери, шаром завтовшки 80-100см. Тому тварини в печері гинуть.

Нерідко вуглекислий газ, виділяючись з підземних вод і землі, збирається в колодязях. Тому перед тим, як опускати в колодязь людину, щоб почистити або полагодити його, неодмінно треба перевірити, чи можна там дихати. Для цього опускають запалену свічку або каганець. Як ви гадаєте, чому? Якщо вони гаснуть, то без ізолюючого протигазу або кисневого апарату спускатися в колодязь небезпечно.

5.Домашнє завдання

6.Підсумок уроку

Додаток до уроку

Цікаво знати, що…

     Майже всі хімічні елементи утворюють оксиди. І досі ще не добуто оксиди трьох елементів - благородних газів: гелію, неону, аргону.

Цікаво знати, що…

        У дитинстві багатьом з вас напевне доводилося гратися різноманітними дзиґами. Дзиґи приводилися в рух різними способами: від руки, за допомогою пружинки, їх підганяли батіжком тощо.
       Користуючись хімічними реакціями, можна привести в рух дзиґу, за допомогою газу. Цікавий вигляд має «хімічна дзиґа», зроблена з яйця. Звичайно, користуючись наведеним способом, можна зробити хімічну дзиґу з інших матеріалів.
     Проколіть яйце товстою голкою з гострих кінців і видуйте його вміст. Коли шкарлупа висохне, її до половини заповніть добре перемішаною питною содою (NaHCO₃). Проколи і отвори, через які була внесена суміш, обережно закрийте воском. Опустіть яйце у воду і помітьте з обох боків впоперек яйця, трохи нижче поверхні води, дві симетричні точки. Витріть яйце і голкою проколіть у помічених точках невеликі отвори. Якщо тепер яйце опустити у оцет, то воно почне обертатися.
     Вуглекислий газ, що виділяється під час реакції, виходить через отвір і викликає рух «яйця».

Цікаво знати, що…

Описуючи властивості карбон (IV) оксиду, нерідко вказують, що вуглекислий газ не підтримує горіння. Чи це завжди так? Ні, не завжди. Деякі речовини, запалені на повітрі, продовжують горіти і в атмосфері вуглекислого газу.
       Це можна показати на такій спробі. Наповніть вуглекислим газом великий циліндр або колбу місткістю біля літра і внесіть у нього запалену на повітрі магнійову стрічку. Магній продовжує горіти і у вуглекислому газі, щоправда, не так яскраво. У посуді, де горить магній, з’являється білий дим та кіптява. Як пояснити це явище?
Магній більше споріднений з киснем, ніж вуглець. При високій температурі магній руйнує молекулу вуглекислого газу, сполучаюсь з киснем:
4Mg + CO₂ = 2MgC + 2MgO.
    Витратою енергією на руйнування молекули вуглекислого газу пояснюється тьмяне горіння магнію.
    Кіптява являє собою звільнений вуглець. Отже, деякі речовини можуть горіти і в вуглекислому газі. Звичайно, вуглекислий газ не підтримує горіння вуглецевих сполук.