Тема: Генетический ряд металлов и неметаллов
Задачи:
- сформировать представление о генетическом ряде, как группе веществ связанных последовательными превращениями и имеющих общность по составу, о генетической связи, как возможности получения одних веществ из других на основе химических свойств;
- повторить и систематизировать знания учащихся о классификации веществ, об их составе и свойствах;
- научить определять генетически связанные вещества среди других веществ, составлять генетические ряды и записывать уравнения, которые иллюстрируют взаимосвязь веществ в генетических рядах;
- продолжить развитие умений анализа, синтеза, умения обобщать и делать выводы;
- совершенствовать способности учащихся к самоанализу и самооценке.
Мотивация и целеполагание:
«Знание некоторых принципов легко
возмещает незнание некоторых фактов»
Клод Адриан Гельвеций
Обращаемся к высказыванию и задаем вопрос: «Как вы понимаете это высказывание К.А. Гельвеция?»
Известно вещество состава SeO3, какими химическими свойствами будет обладать данное вещество?
Для этого определяем классификационную группу, к которой принадлежит данное вещество, затем определяем химические свойства вещества.
Изучение нового материала:
Давайте вспомним классификацию веществ (см. схему 1):
Зная эту классификацию можно составить генетический ряд металлов и неметаллов. Генетический ряд металлов отражает взаимосвязь веществ разных классов, в основу которой положен один и тот же металл.
Различают две разновидности генетического ряда металлов. В основе первой разновидности выступает генетический ряд, в котором в качестве гидроксида выступает щёлочь. Этот ряд может быть представлен следующей цепочкой: металл → основный оксид → основание (щёлочь) → соль.
Например, генетический ряд кальция: Ca → CaO → Ca(OH)2 → CaCl2.
Другая разновидность генетического ряда металлов представлена рядом, где в качестве гидроксида представлено нерастворимое основание. Этот ряд представлен следующей цепочкой: металл → основный оксид → соль → основание → основный оксид → металл. Например, генетический ряд меди: Cu → CuO → CuCl2 → Cu(OH)2 → CuO → Cu.
Генетический ряд неметаллов отражает взаимосвязь веществ разных классов, в основу которой положен один и тот же неметалл. Здесь также можно выделить две разновидности. В первом генетическом ряде в качестве гидроксида выступает растворимая кислота и цепочка превращений имеет общий вид: неметалл → кислотный оксид → кислота → соль. Например, генетический ряд серы: S → SO2 → H2SO3 → Na2SO3. Другая разновидность генетического ряда неметаллов отличается тем, что в ней в качестве гидроксида выступает нерастворимая кислота. Тогда цепочка превращений будет иметь вид: неметалл → кислотный оксид → соль → кислота → кислотный оксид → неметалл. Например, генетический ряд кремния: Si → SiO2 → Na2SiO3 → H2SiO3 → SiO2 → Si.
Обобщение и систематизация знаний:
Тест с последующей проверкой.
Часть А. (задания с одним правильным вариантом ответа)
Генетический ряд металла – это:
а) вещества, образующие ряд на основе одного металла
б) вещества, образующие ряд на основе одного неметалла
в) вещества, образующие ряд на основе металла или неметалла
г) вещества из разных классов веществ, связанных превращениями
Определить вещество «Х» из схемы превращения: C → X → CaCO3:
а) CO2 б) CO в) CaO г) O2
Определить вещество «Y» из схемы превращения: Na → Y→ NaOH
а) Na2O б) Na2O2 в) H2O г) Na
В схеме превращения: CuCl2 → A → B→ Cu формулами промежуточных продуктов А и В являются:
а) CuO и Cu(OH)2 б) CuSO4 и Cu(OH)2
в) CuCO3 и Cu(OH)2 г) Cu(OH)2 и CuO
Конечным продуктом в цепочке превращений на основе соединений углерода:
CO2 → X1 → X2 → NaOH
а) карбонат натрия б) гидрокарбонат натрия
в) карбид натрия г) ацетат натрия
Элементом «Э», участвующим в цепочке превращений:
Э → Э2О5 → Н3ЭО4 → Na3ЭO4
а) N б) Mn в) P г) Cl
Часть В. (задания с 2-мя и более правильными вариантами ответа)
Установите соответствие между формулами исходных веществ и продуктов реакции:
Формулы исходных веществ Формулы продуктов
Fe + Cl2 A) FeCl2
Fe + HCl Б) FeCl3
FeO + HCl В) FeCl2 + H2
Fe2O3 +HCl Г) FeCl3 + H2
Д) FeCl2 + H2O
Е) FeCl3 + H2O
Раствор сульфата меди (II) взаимодействует:
а) гидроксид калия (раствор)
б) железом
в) нитратом бария (раствор)
г) оксидом алюминия
д) оксидом углерода(II)
е) фосфатом натрия (раствор)
Часть С. (с развернутым вариантом ответа)
Осуществить схему превращения веществ:
FeS →SO2 → SO3 → H2SO4 → MgSO4 → BaSO4
Закрепление и контроль знаний:
1. Зная, что барий – металл, составьте генетический ряд его соединений, дайте названия его членам, укажите классы, к которым они относятся. Запишите уравнения химических реакций, с помощью которых можно осуществить генетические переходы внутри составленного вами ряда.
Ответ:
Ba → BaO → Ba(OH)2 → Ba(NO3)2
(Барий, металл; оксид бария, оксиды; гидроксид бария, основания; нитрат бария, соли).
1) Ba + O2 = 2BaO
2) BaO + H2O = Ba(OH)2
3) Ba(OH)2 + 2HNO3 = Ba(NO3)2 + 2H2O
2. Зная, что углерод – неметалл, составьте генетический ряд его соединений, дайте название его членам, укажите классы веществ, к которым они относятся, запишите уравнения химических реакций, с помощью которых можно осуществить генетические переходы внутри составленного вами ряда.
Ответ:
C → CO2 → H2CO3 → Na2CO3
(углерод, неметалл; оксид углерода (IV), оксид; угольная кислота, кислоты, карбонат натрия, соли).
1) C + O2 = CO2
2) CO2 + H2O = H2CO3
3) H2CO3 + 2NaOH = Na2CO3 + 2H2O
3.Изприведенногоперечнявыпишитеформулывеществ,составляющихгенетическийрядфосфора: Na, Na2SO4, P2O5, AlCl3, S, H3PO4, K3PO4, N2, KOH, P, MgO. Составьте схему взаимосвязи членов генетического ряда, дайте им названия и укажите классы, к которым они относятся. Запишите уравнения химических реакций согласно генетическим переходам внутри ряда.
Ответ:
P → P2O5 → H3PO4 → K3PO4
(Фосфор, неметалл; оксид фосфора (V), оксиды, фосфорная кислота, кислоты, фосфат калия, соли).
1) 4P + 5O2 = 2P2O5
2) P2O5 + 3H2O = 2H3PO4
3) H3PO4 + 3KOH = K3PO4 + 3H2O
4. Из предложенного перечня выпишите формулы веществ, составляющих генетический ряд магния: Ca,HCl,MgO,MgCl2,HNO3,C,Cu(OH)2,Mg,Cl2,Mg(OH)2,KOH . Составьте схему взаимосвязи членов генетического ряда магния, дайте им названия и укажите классы, к которым они относятся. Запишите уравнения химических реакций согласно генетическим переходам внутри ряда.
Ответ:
Mg → MgO → Mg(OH)2 → MgCl2
(Магний, металл, оксид магния, оксиды; гидроксид магния, основания, хлорид магния, соли).
1)2Mg + O2 = 2MgO
2) MgO + H2O = Mg(OH)2
3) Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O
5. Определите, какие продукты X,Y образуются в результате следующих превращений:
а) S → SO2 → SO3 + H2O → A;
б) Ba → BaO → Ba(OH)2 + HCl → B;
в) A + B → X + Y.
Ответ:BaSO4, H2O
6. Определите вещества X,Y, которые образуются в результате следующих превращений:
а)P → P2O5 + H2O → A;
б)Ca → CaO + H2O → B;
в)A + B → X + Y.
Ответ:Ca3(PO4)2 , H2O.
7. Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
S → SO2 → SO3 → H2SO4 → Na2SO4
Cu → CuO → Cu(NO3)2 → Cu(OH)2 → CuCl2.
Ответ:
1) S + O2 = SO2
2) 2SO2 + O2 = 2SO3
3) SO3 + H2O = H2SO4
4) H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O
1) 2Cu + O2 = 2CuO
2) CuO + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + H2O
3) Cu(NO3)2 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + 2NaNO3
4)Cu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + 2H2O
8. С какими из перечисленных веществ будет реагировать соляная кислота: медь, оксид меди (II), оксид углерода (IV), алюминий, гидроксид натрия, магний? Напишите уравнения соответствующих реакций.
Ответ:
CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O
2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑
HCl + NaOH = NaCl + H2O
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑
9. Закончите уравнения возможных химических реакций:
NaOH + CO2 → ;
HCl + Al2O3 → ;
H2SO4 + SiO2 → ;
Ca(OH)2 → ;
Ca(OH)2 + CuO → ;
Cu(OH)2 + HNO3 → .
Ответ:
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O;
6HCl + Al2O3 = 2AlCl3 + 3H2O;
H2SO4 + SiO2 ≠;
Ca(OH)2 ≠;
Ca(OH)2 + CuO ≠;
Cu(OH)2 + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + 2H2O .
10. Даны следующие вещества: оксид бария, серная кислота, вода, оксид меди (II). Как, используя эти вещества, получить гидроксид бария, сульфат бария, сульфат меди (II). Напишите соответствующие уравнения реакций.
Ответ:
1)BaO + H2O = Ba(OH)2
2)BaO + H2SO4 = BaSO4↓ + H2O
3)CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O.
Рефлексия и подведение итогов:
Какова ваша самооценка уровня усвоения материала по изученной теме? Почему?
а) высокая; б) средняя; в) низкая.
Домашнее задание:
I уровень: §43, упр. 2 - 4;
II уровень: тоже + упр. 5.
