розібрати основні способи добування оксидів та їх використання.
Задачі уроку
пояснити учням які основні методи добування оксидів існують, та на прикладі з’ясувати яке значення та використання вони мають у нашому житті.
Основні терміни
Оксиди - сполуки атомів двох елементів, один з яких кисень в ступені окислення -2.
Солетворні оксиди - утворюють солі при взаємодії з кислотами і/або лугами.
Несолетворні оксиди - не утворюють солей, байдужі до кислот і лугів.
Основні оксиди – оксиди, яким відповідають гідроксиди - основи.
Кислотні оксиди - оксиди, яким відповідають гідроксиди - кислоти.
Амфотерні оксиди – оксиди, яким відповідають амфотерні гідроксиди.
Хід уроку
Частина 1. Основні способи добування оксидів.
Оксиди - сполуки атомів двох елементів, один з яких кисень в ступені окислення -2. Щоб згадати що, власне, являють собою оксиди, пропонуємо вам переглянути наступне відео. Відео 1. Оксиди.
За хімічними властивостями оксиди поділяються на солетворні (утворюють солі при взаємодії з кислотами і/або лугами) і несолетворні (не утворюють солей, байдужі до кислот і лугів; до них відносяться СO, NO, N2O, SiO, S2O). Мал. 1. Оксиди азоту.
Солетворні оксиди поділяють на основні, кислотні і амфотерні в залежності від типу відповідного гідроксиду. Kислотно-основні властивості родинних оксидів і гідроксидів (Na2O і NaOH, SO3 і H2SO4) співпадають. Основними називають оксиди, яким відповідають гідроксиди - основи. Кислотними називають оксиди, яким відповідають гідроксиди - кислоти. Як кислотні оксиди взаємодіють з водою ви можете спостерігати при перегляді наступного відео. Відео 2. Взаємодія кислотних оксидів з водою.
Амфотерними називають оксиди, яким відповідають амфотерні гідроксиди. Неметали утворюють тільки кислотні та несолетворні оксиди; метали утворюють всі основні, всі амфотерні та деякі кислотні оксиди. Багато металів побічних підгруп, які мають у сполуках змінну кількість атомів, можуть утворювати кілька оксидів і гідроксидів, характер яких залежить від кількості атомів елемента. Зі зростанням ступеня окиснення атома елемента його електронегативність зростає. Відповідно ростуть неметалічні властивості елемента, а також кислотні властивості його оксиду та гідроксиду. Оксиди металів зі ступенем окиснення атому +1 (Na2O, K2O та ін), а також більшість оксидів металів у ступені окиснення атому +2 (FeO, MgO тощо) є основними. Винятки: BeO, ZnO, PbO, SnO - амфотерні. Більшість оксидів металів зі ступенем окиснення атомів +3 і +4 - амфотерні (Al2O3, Cr2O3, Fe2O3, SnO2, PbO2 та ін.) Оксиди металів зі ступенем окиснення атомів +5, +6, +7, +8 - кислотні (Mn2O7, CrO3, Sb2O5 та ін). Мал. 2. Характеристика оксидів за ступенем окиснення.
Основними способами добування оксидів є наступні: 1. Безпосереднє сполучення простої речовини з киснем (за різних умов), наприклад: C + O2 = CO2; 2S + 3O2 = 2SO3; 2K + 1/2O2 = K2O; 2Na + 1/2O2 = Na2O. 2. Горіння складних речовин, наприклад: C2H5OH + 3O2 = 2CO2 + 3H2O. 3. Розклад під час нагрівання оксигеновмісних сполук: карбонатів, нітратів, гідроксидів, наприклад: FeCO3 = FeO + CO2; Ca(HCO3)2 = CaO + 2CO2 + H2O; 2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4NO2 + O2; Fe(OH)2 = FeO + H2O. Мал. 3. Хімічні властивості оксидів.
Контролюючий блок 1
1. Які основні види оксидів ви знаєте? Чим вони характеризуються? 2. Які ступені окиснення мають відповідно амфотерні, кислотні і основні оксиди? 3. Які основні методи добування оксидів ви знаєте?
Частина 2. Використання оксидів у повсякденному житті.
Загалом усі оксиди беруть участь у різноманітних виробництвах. Зокрема, оксид алюмінію – використовуються для виробництва алюмінію, власне, він є основним вихідним матеріалом для цього. Також він використовується для виробництва кераміки, різноманітного скла, для захисту металів від пагубного впливу навколишнього середовища (у якості нанесеного покриття). Файл:Him8 30 4.gif Мал. 4. Оксид алюмінію.
Оксид магнію використовують для виробництві цементів, вогнетривів, очистки нафтопродуктів, гуми. А в медицині його використовують підвищеній кислотності шлункового соку. У харчовій промисловості використовують як харчову добавку. Файл:Him8 30 5.gif Мал. 5. Оксид мангану.
Оксид кальцію широко використовують у будівельній справі, у хімічній промисловості (для отримання хлорного вапна). У будівництві застосовують гашене вапно - гідроксид кальцію. Для цього негашене вапно обробляють водою. Тоді пористі куски оксиду кальцію (негашеного вапна) поглинають воду і вступають з нею в реакцію з подальшим виділенням значної кількості тепла. Внаслідок цієї реакції частина води випаровує, а оксид кальцію перетворюється у пухку масу гідроксиду кальцію (гашеного вапна). При надмірній кількості води гашене вапно перетворюється у тістоподібну масу. Пропонуємо вам переглянути наступне відео, щоб виявити хімічні та фізичні властивості оксиду кальцію при взаємодії з водою. Відео 3. Взаємодія оксиду кальцію з водою.
Контролюючий блок 2
1. У якій сфері в більшості своїй застосовуються оксиди? 2. Як використовується оксид алюмінію? 3. Які особливості має оксид кальцію?
Домашнє завдання.
З якими з перелічених оксидів буде реагувати хлоридна кислота: SiO2, CuO, SO2, Fe2O3, CaO, P2O5, CO2? Напишіть рівняння можливих реакцій.
Цікаво знати, що…
У велику і широку пробірку насипають 2-3 г дрібно розтертого калій перманганату і закріплюють пробірку в штативі отвором догори. Обережно по стінці пробірки або піпеткою вливають у сіль 1-2 мл концентрованої H2SO4. З промокального або фільтрувального паперу виготовляють невеличкі кульки і з деякими інтервалами вкидають їх у пробірку. Паперові кульки при цьому з тріском спалахують, а з пробірки вилітає «вулканічний попіл» - бурий MnO2, або, точніше, MnO(OH)2 - продукт відновлення манган (VII) оксиду клітковиною паперу: 2KMnO4 + 2H2SO4 = 2KHSO4 + (2HMnO4) 4nMn2O7 + (C6H10O5)n = 8nMnO2 + 5nH2O + 6nCO2 Явище дуже ефектне. Замість паперової кульки в пробірку з KMnO4 і H2SO4 можна вкинути ватний тампон або муху.
Список використаних джерел
1. Урок на тему «Оксиди та їх місце у нашому житті» Князєвої М. В., вчителя хімії, м. Бєлгород, СШ №39. 2. Урок на тему «Хімічні властивості оксидів» Малової О. М., вчителя хімії, м. Тюмені, ліцей №34. 3. Ф. А. Деркач "Хімія", - науково-методичний посібник. – Київ, 2008. 4. Л. Б. Цвєткова «Неорганічна хімія» – 2-ге видання, виправлене і доповнене. – Львів, 2006. 5. В. В. Малиновський, П. Г. Нагорний «Неорганічна хімія» - Київ, 2009.
Відредаговано та вислано Лісняк А.В.
Над уроком працювали:
Князєва М.В.
Малова О.М.
Лісняк А.В.
Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на Образовательном форуме, где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия. Создав блог, Вы не только повысите свой статус, как компетентного преподавателя, а и сделаете весомый вклад в развитие школы будущего. Гильдия Лидеров Образования открывает двери для специалистов высшего ранга и приглашает к сотрудничеству в направлении создания лучших в мире школ.
