Урок на тему "Валентність хімічних елементів"

Урок для учнів 7 класу

Тема: «Валентність хімічних елементів. Складання формул бінарних сполук за валентністю елементів.»

Мета:

• Навчальна: сформувати поняття про валентність як основну властивість атома утворювати хімічні сполуки; дати поняття про валентність атомів хімічних елементів навчити складати формули бінарних сполук за валентністю атомів елементів;
• Розвивальна: встановити причинно-наслідкові зв’язки між місцем знаходження елементів у Періодичній системі хімічних елементів та їх валентностями; розвивати вміння працювати за аналогією  та вміння робити логічні висновки;

• Виховна: виховувати любов до праці шляхом залучення всіх учнів до навчальної діяльності;

 Обладнання: Інтерактивна дошка, проектор, періодична система Д. І. Менделєєва (короткоперіодичний та довгоперіодичний варіанти).

Тип уроку: комбінований урок.

 

Хід уроку

1. Організаційний етап  ( 2хв.)
2. Актуалізація опорних знань (10хв.)
3. Вивчення нового матеріалу  (15хв.)
4. Узагальнення та систематизація знань  (10хв.)
5. Підведення підсумків уроку  (5хв.)
6. Домашнє завдання  (3хв.)

 

1. Організаційний етап 

Добрий день, діти! Я рада ві­тати всіх вас на нашому уроці. Тема сьогоднішнього уроку «Валентність хімічних елементів. Складання формул бінарних сполук за валентністю елементів.»

2. Актуалізація опорних знань

 «Експрес – контроль»

Виберіть одну правильну відповідь (кожна правильна відповідь – 1 бал)

1. Виберіть формули  простих речовин: а) H₂, б)HCl, в)O_2, г)NО₂, д)N₂O

А. а) і в);         Б. б) і в);         В. а) і д).

2. У якому рядку є лише складні речовини?

А. F, H₂O, HCl, H₂SO₄;

Б. H₂, Cl_2, O₃, CO₂, Al;

В. HCl, H₂O, H₂SO₃, KOH;

Г. H₂O, CaO, Cu, H₃PO₄;

3. Виберіть рядок, у якому перелічені символи атомів металічних елементів:

А. Na, P, S, Cu, Al, H;                 В. H, K, Ca, Ba, Se, Si;

Б. C, Br, P, S, Al, Mg;                                  Г. Na, Ca, Al, Zn, Fe, K.

4. Виберіть рядок, у якому перелічені символи атомів неметалічних елементів:

А. Li, Na, Ca, Si, C, H;  В. Si, C, H, Cl₂, P, O;

Б. Cr, Mn, Fe, O, C, H;  Г. Zn, Al, Cl, P, S, Na.

Виберіть декілька правильних відповідей (кожна правильна відповідь – 1 бал)

5. З поданих нижче речовин виберіть формули простих:

А. Fe;  Б. H₂O;  В. CO₂;   Г. H₂;  Д. Al;  Е. CaC₂; Є. NaCl._.

6. З поданих нижче речовин виберіть формули складних:

А. MgO;  Б. Zn;  В. SO₂; Г. Br₂; Д. N₂O₅; Е. P; Є. PH₃.

Завдання 7-8 оцінюється у 3 бали.

7. Напишіть формули речовин, до складу яких входять:

А. три атоми Натрію, один атом Фосфору,  чотири атоми Оксигену;

Б. один атом Натрію, один атом Нітрогену, три атоми Оксигену;

В. два атоми Фосфору, п'ять атомів Оксигену.

8. Опишіть якісний і кількісний склад молекули за хімічною формулою:

А. B₂O₃;                 Б. H₂SO₄;                 В. HCl.  

Встановіть відповідність
(Завдання 9-10 оцінюється у 3 бали)

9. Встановіть відповідність

1. дві  молекули кисню                                       а) 3О;

2. три вільні атоми Оксигену                             б) СО;

3. один атом Оксигену, що входить               в) 2О₂;

до складу речовини.

10. Установіть відповідність для запису С₂Н₆:

1. 2,6;                а) індекси;                     

2. 2;             б) загальне число атомів Гідрогену;

3. 6.            в) загальне число атомів Карбону в одній  молекулі.

 

3. Вивчення нового матеріалу 

Для того щоб краще засвоїти новий навчальний метеріал, переглянемо відео  за посиланням:  https://www.youtube.com/watch?v=3eh446LAojQ

Засновником вчення про валентність вважають німецького хіміка Фрідріха Августа Кекуле, який запропонував теорію валентності у 1857 році (150 років тому). 

Отже, валентність – це загальна властивість атомів приєднувати до себе певну кількість атомів іншого хімічного елемента.

Молекулярні формули показують лише якісний та кількісний склад речовин, але хіміки використовують ще один вид формул — структурні формули. Ці формули показують не лише хімічний склад, а й дають наочне уявлення про кількість хімічних зв’язків кожного елемента і про порядок зв'язування атомів один з одним.

У структурних формулах кількість хімічних зв’язків, які утворює атом хімічного елемента позначають рисками, саме кількість рисок і визначає його валентність.

Отже, структурна формула – це формула, яка показує порядок розташування та з’єднання атомів в молекулі. .

Валентність є найважливішою характеристикою хімічних елементів. З розвитком науки зміст цього поняття багаторазово змінювався. Наприклад, раніше валентність визначали як число атомів одновалентного елемента, з якими сполучається один атом даного елемента. У наш час валентність – це число хімічних зв'язків, якими даний елемент сполучається з іншими атомами. Максимальна валентність, як правило, відповідає номеру групи періодичної системи хімічних елементів, у якій знаходиться хімічний елемент. Всі хімічні елементи за властивістю поділяються на дві групи:

І Елементи, що виявляють сталу валентність;

ІІ Елементи, що виявляють змінну валентність. 

Елементи, які виявляють сталу валентність

І. Одновалентні:

H

I

I

I

Гідроген -

H (I)

H

CI

H

O

H

H

C

H

Флуор -

F(I)

F

O

F

H

 

Метали І групи головної підгрупи – лужні метали

H		F;		Ca		F
				F

ІІ. Двовалентні:

			II		II		Ba	О
Оксиген –	О(ІІ)		CaО;		BaO 2;
								О

Метали ІІ групи

Ba		CI;		Zn		S
CI

Виняток: Hg валентність І; ІІ.

Виняток: Hg валентність І; ІІ.

ІІІ. Тривалентні:

		CI
III
BCI3		B		CI
		CI

 

				O
		AI
III
AI2O3				O
		AI
				O

 

Елементи, які виявляють змінну валентність

І V група. Валентність: ІІ і І V :

II	II	II	II	II		IV	IV	IV	IV	IV
CO	SiO	GeO	SnO	PbO		CO 2	SiO 2	GeO 2	SnO 2	PbO 2

V група. Валентність ІІІ і V :

III	III	III	III	III		V	V	V	V	V
N2O3	P2O3	As2O3	Sb2O3	Bi2O3		N2O5	P2O5	As2O5	Sb2O5	Bi2O5

Виняток: Нітроген

I	II	III	IV	V
N2O	NO	N2O3	NO2	N2O5

 

VІ група. Валентність ІІ, І V , V І.

II

II

II

II

IV

IV

IV

IV

VI

VI

VI

VI

H2O

H2S

H2Se

H2Te

SO2

SeO2

TeO2

PoO2

SO3

SeO3

TeO3

PoO3

VII група . Валентність : I; III; V; VII.

I	I	I	III	V	VII
HCI	HBr	HI	CI2O3	CI2O5	CI2O7

Виняток: Флуор

I

HF

Метали побічних підгруп можуть виявляти як парну, так і непарну валентність. Так, атом Феруму може виявляти наступні валентності, які збігаються з такими ступенями окислення:

II		III
FeO		Fe2O3

Атом хрому:

II		III		VI
CrO		Cr2O3		CrO3

Атом мангану:

II		IV		VI		VII
MnO		MnO2		MnO3		MnO7

        Бінарні сполуки – складні речовини, до складу яких входять атоми двох хімічних елементів.

H₂O,   CO₂,   P₂O₅,   CH₄,   NH₃,   BaO

 

*Для неметалів у сполуках з металами або Гідрогеном валентність дорівнює:

Валентність = 8 - № групи. Наприклад : складемо формулу Магнію з Нітрогеном. Магній стоїть у ІІ групі, отже у нього валентність = ІІ. Нітроген стоїть у V групі, отже його валентність буде дорівнювати 8 - 5 = 3. Валентність Нітрогену = III

Складаємо формулу       ІІ    ІІІ

                                          Mg₃ N₂

 

Алгоритм складання формул за валентністю

1. Записуємо поряд два елементи.

Fe O

Si O

H O

P H

 

2. Над елементом вказуємо його валентність (римськими цифрами).

III II	IV II	I  II	III I
Fe O	Si O	H O	P  H

 

3. Знаходимо найменше спільне кратне між числами валентностей елементів.

III(6)II	IV(4)II	I(2)II	III(3)I
Fe O	Si O	H O	P H

4. Ділимо найменше спільне кратне почергово на валентність кожного елемента і знаходимо індекси, які записуємо внизу біля символа даного елемента(індекс «1» не пишуть).

III(6)II	IV(4)II	I(2)II	III(3)I
Fe2O3	SiO2	H2O	PH3

 

4. Узагальнення та систематизація знань 

Для того, щоб перевірити рівень засвоєння матеріалу, пропоную заповнити таблицю.

 

Клас_____ Прізвище_____________________ І варіант						Клас_____ Прізвище_____________________ ІІ варіант
	I Br	I	O	II S			III N	O	Cl	F
II Fe						Na
Al						II Pb
I Ag						III Cr

 

5. Підведення підсумків уроку

        На сьогоднішньому уроці ви глибше пізнали таємницю будови речовини. Знаєте, що атоми сполучаються не випадково, а на основі їх валентності. За валентністю атомів елементів або груп атомів можна скласти формули хімічних сполук. (В кінці уроку учні отримують завчасно надрукований опорний конспект уроку (такі опорні конспекти дають можливість більше часу приділяти поясненню або закріпленню матеріалу)).

Пропоную до Вашої уваги опорний конспект з теми сьогоднішнього уроку.

Валентність хімічних елементів.

Складання хімічних формул за валентністю атомів елементів.

Э. Франкланд

    1825-1899

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Існують елементи зі сталою і змінною валентністю

Валентності атомів деяких елементів

Валентності деяких хімічних елементів
Валентність	Хімічні елементи	Приклади речовин
	Валентність стала
І	H,  Li,  Na,  K,  Rb,  Cs,  Fr,  F	H2O,  Na2O,  HF
ІІ	Be,  Mg,  Ca,  Sr,  Ba,  Ra,  Zn,  O	CaO,  MgO,  ZnO
ІІІ	B,  Al,  Ga	Al2O3,  B2O3
	Валентність змінна
І і ІІ	Cu	Cu2O,  CuO
ІІ і ІІІ	Fe, Co, Ni	FeO,  Fe2O3
ІІ і IV	C, Sn, Pb	CO,  CO2
III i V	P	PH3,  P2O5
II, III i VI	Cr	CrO,  Cr2O3,  CrO3
II, IV i VI	S	H2S,  SO2,  SO3

Алгоритм складання формули бінарної сполуки за відомими валентностями

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Домашнє завдання 

За підручником Г.А. Лашевська, А.А. Лашевська опрацювати параграф 13;

Завдання:

1. Визначте валентність елементів в бінарних сполуках: Cu₂O, FeO, Fe₂O_3, P₂O₅,PH₃, PbO, PbO₂, MnO, Mn₂O₇, H₂S, CrO, Cr₂O₃, CrO₃,  SO₂, HCl, Cl₂O₅,     Cl₂O₇, SO₃, N₂O, NO, NO₂, NH₃, CO, CO₂, Hg₂O, HgO.
2. Заповнити таблицю:

	O	I Cl	II S
К
Ва		II  I BaCl2
III Fe