Методическая разработка урока по теме: «Оксиды».
Цели: познакомить обучающихся с классификацией оксидов, их физическими и химическими свойствами; развивать умение составлять химические уравнения, проводить химический эксперимент, соблюдая правила техники безопасности.
Планируемые результаты обучения:
Личностные:
а) в ценностно-ориентационной сфере – целеустремленность, отношение к труду; воспитание культуры общения при работе в группе, взаимопомощи, умения слушать и аргументировать;
б) в трудовой сфере – готовность к осознанному выбору дальнейшей образовательной траектории;
в) в познавательной – умение управлять своей познавательной деятельностью.
Метапредметные:
а) использование основных интеллектуальных операций: формулирование гипотез, анализ и синтез, сравнение, систематизация;
б) умение определять цели и задачи деятельности, выбирать средства реализации цели и применять их на практике;
в) использование различных источников для получения химической информации.
Предметные:
а) в познавательной сфере – знать определение и классификацию оксидов; уметь классифицировать, называть и составлять формулы по названию оксидов;
б) в ценностно-ориентировочной сфере – анализировать последствия для окружающей среды применения данных веществ.
Оборудование: компьютер, проектор, 3 шкатулки.
Реактивы: CuO, H2O, Fe2O3, CaO, CO2, Cr2O3), Al2O3, MnO2, песок.
Ход урока.
Организационный момент.
Подготовка обучающихся к восприятию материала и работе на уроке.
Приветствие, проверка отсутствующих и готовности к уроку (личностные результаты – создание положительного настроя).
Актуализация, постановка проблемы.
Значение веществ, которые мы с вами сегодня будем изучать, для
нашей планеты и конкретно для человека очень большое. Там, где нет этих веществ, нет жизни. Эти вещества образуют минералы, руды, глины, редкий минерал, который доминирует на нашей планете.
Что же это за вещества, вы ответите через несколько минут, когда
разгадаете три загадки.
На столе перед вами три шкатулки – в них разные вещества, относящиеся к теме нашего сегодняшнего урока.
Перед вами шкатулка №1. Древний философ Фалес из Милета еще в VI веке до нашей эры назвал это вещество первым началом и сущностью всего.
Он дождь, и град, и снег,
Туман и гололед,
Носитель благ, предвестник бед,
И радуга, и лед.
- Что это за вещество? (Учащиеся отвечают.)
- Ответ прост – это вода. Вода покрывает 71% площади поверхности Земли, или 361 млн км2. Объем воды на планете составляет 1,5 млрд км2. Запишите формулу воды на доске.
Прочитаем стихотворение (один обучающийся читает отрывок стихотворения о воде).
Из атомов мир создавала Природа:
Два атома легких взяла водорода,
Прибавила атом один кислорода
И получилась частица воды,
Море воды, океаны и льды…
А что в шкатулке №2?
Подсказка №1. Это газ, необходимый растениям для фотосинтеза.
Подсказка №2. Это газ, выделяемый нами при выдохе.
- Ответ готов? Верно, это углекислый газ.
Содержание углекислого газа в атмосфере относительно невелико – всего 0,03-0,04%. Растения, благодаря фотосинтезу, усваивают углекислый газ из атмосферы, превращая минеральные вещества в органические – глюкозу, крахмал. В воздухе, выдыхаемом человеком, углекислого газа 4%.
Запишите формулу углекислого газа на доске.
Прочитаем стихотворение (один обучающийся читает отрывок стихотворения об углекислом газе).
И на Земле появились растения,
Жизнь появилась: дыханье, горение…
Первые птицы и первые звери,
Первые люди, что жили в пещере…
Огонь добывали при помощи трения,
Хотя и не знали причины горения.
И последняя шкатулка. Для того чтобы разобраться, что же в ней, послушайте отрывок из стихотворения:
Стал кислород чуть не всюду начинкой,
С кремнием он обернулся песчинкой,
В воздух попал кислород, как ни странно,
Из голубой глубины океана.
- Что произошло с кремнием при соединении с кислородом? Правильно, образовался оксид кремния (IV) – песок.
Запишите на доске формулу оксида кремния (IV).
Вы разгадали три загадки. Получили три разных вещества. Первое – вода – жидкость, без которой немыслимо существование на Земле.
Второе вещество – углекислый газ, необходимый растениям для фотосинтеза, а значит для питания и жизни.
Третье вещество – твердое - оксид кремния (IV) – главный компонент почти всех горных пород.
- Отгадайте, пожалуйста, еще одну загадку.
С кислородом ходит парой,
То металл, то неметалл он,
Дружбу связями скрепит
Всем известный класс … (оксид).
3. Формирование новых знаний и способов действия.
Сегодня нам предстоит исследовать один из важнейших классов неорганических соединений – оксидах. Во время исследования вам предстоит заполнить «инструктивные карты» (Приложение 1). Девизом нашего исследования будут слова Гёте: «Просто знать – ещё не всё, знания нужно уметь использовать».
Для работы используем следующий план исследования:
Определение.
Классификация.
Номенклатура.
Свойства.
- Итак, ребята, вы окунулись в мир оксидов. Что такое оксиды? Запишем определение в инструктивную карту (шаг №1).
Оксиды – сложные вещества, молекулы которых состоят из двух химических элементов, один из которых – кислород.
Атому кислорода я посвящаю стихи.
Великий окислитель,
Оксидов всех творец,
Коррозии любитель,
Дыханья, наконец!
В инструктивной карте (шаг №2) в предложенном перечне веществ выберите формулы веществ, относящиеся к оксидам. Обведите их в овал. Проверим результаты вашего поиска (устно).
Сравните состав данных оксидов. Назовите сходные признаки. Выделите различия в составе данных оксидов (в некоторых оксидах атом кислорода связан с атомами металлов, например, MgO, Na2O, CrO, K2O, CaO, Cr2O3; имеются оксиды, в которых атом кислорода связан с атомами неметаллов: H2O, CO2, CO, SO3, N2O5, SO2).
Задание: Подчеркните оксиды металлов одной чертой, оксиды неметаллов - двумя чертами.
Оксиды делятся на две группы: солеобразующие и несолеобразующие.
Несолеобразующие оксиды - это оксиды, которые не взаимодействуют ни с кислотами, ни со щелочами и не образуют солей (NO, N2O, CO).
Солеобразующие оксиды - это оксиды, которые взаимодействуют с кислотами или щелочами с образованием соли и воды.
Солеобразующие оксиды делятся на основные, кислотные, амфотерные.
Кислотные оксиды – оксиды неметаллов, при взаимодействии со щелочами образуют соль и воду.
Посмотрим демонстрационный эксперимент (видеоролик №1 «Пропускание углекислого газа через воду и через раствор известковой воды)
- Что наблюдаем? Верно. Прозрачная вода стала мутной.
Запишем уравнение реакции.
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O
Основными называют оксиды, которые при взаимодействии с кислотами образуют соль и воду.
Демонстрационный эксперимент. (Видеоролик №2. «Взаимодействие оксида меди (II) с серной кислотой»)
Запишем уравнение реакции.
CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
Существует группа оксидов, которые вступают в реакцию с кислотами и щелочами. Такие оксиды называют амфотерными.
Амфотерные оксиды – оксиды, которые проявляют свойства как основных, так и кислотных оксидов.
Амфотерные оксиды: оксид алюминия Al2O3, оксид цинка ZnO, оксид бериллия BeO и др.
Их оксиды реагируют как с кислотами, так и со щелочами, образуя соли.
Обратите внимание и запомните: неметаллы образуют только кислотные оксиды. Металлы с валентностью меньше четырех преимущественно образуют основные оксиды: оксиду марганца (II) MnO соответствует основание Mn(OH)2. Металлы с валентностью меньше четырех – кислотные оксиды: оксиду марганца (VII) Mn2O7 соответствует кислота HMnO4.
А запомнить это правило вам помогут четверостишия.
Неметаллы, знай, мой друг,
Строго все себя ведут:
Коль в оксиды он подался –
Так «кислотным» он назвался!
Металл хотел запутать нас,
Но я найду опору:
Валентность меньше четырех –
Оксид зову «основным».
Ну, а уж если повезло,
Валентность пять и выше –
Я буду помнить всем назло:
Оксид «кислотным» кличут.
Переходим к следующему этапу – исследованию номенклатуры оксидов.
Названия веществ, относящихся к данному классу, следует начинать со слова «оксид» с добавлением названия второго химического элемента, входящего в данный оксид.
СаО – оксид кальция
К2О – оксид калия
CuO – оксид меди (II)
Cu2O – оксид меди (I)
Если элемент образует несколько оксидов, то нужно указывать валентность элемента.
По инструктивной карте, пользуясь шагом №3, дайте названия всем выделенным оксидам (устная работа).
По инструктивной карте, шаг №4, назовите другие пары оксидов, образованные элементами с переменной валентностью.
Задание: Составьте формулы двух оксидов, где фосфор имеет валентность III и V.
Демонстрация образцов оксидов (CuO, H2O, Fe2O3, CaO, CO2, Cr2O3, MnO2).
- Посмотрите на образцы оксидов. Что вы можете сказать об их физических свойствах?
Оксиды в природе бывают в трех агрегатных состояниях: твердые, жидкие, газообразные. Оксиды имеют разный цвет.
- Назовите оксиды: твердые, жидкие, газообразные.
По инструктивной карте, пользуясь шагом №5, вставьте формулы оксидов, которым соответствуют физические свойства, описанные в стихотворении.
А теперь рассмотрим химические свойства оксидов.
1) Химические свойства основных оксидов.
а) Взаимодействие с водой.
Многие оксиды взаимодействуют с водой. Основные оксиды образуют растворимые основания – щелочи.
Демонстрационный эксперимент. (Видеоролик №3 «Взаимодействие основных оксидов с водой»)
- Все ли основные оксиды взаимодействуют с водой? (Только оксиды активных металлов взаимодействуют с водой.)
- Как вы определили, что образовалась щелочь? (По малиновой окраске индикатора фенолфталеина)
Запишем уравнения реакций:
СаО + Н2О = Са(ОН)2
Fe2O3 + H2O ≠
CuO + H2O ≠
б) Взаимодействие с кислотами.
Демонстрационный эксперимент. (Видеоролик №4 «Взаимодействие основных оксидов с кислотами»)
- Все ли основные оксиды взаимодействуют с кислотами при обычных условиях? (Только основные оксиды, образованные активными металлами взаимодействуют с кислотами при обычных условиях, остальные – при нагревании.)
- Какие вещества образуются при взаимодействии основных оксидов с кислотами? (Соль и вода)
Запишем уравнения реакций.
CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O
Fe2O3 + 6HCl t= 2FeCl3 + 3H2O
в) Взаимодействие основных оксидов с кислотными оксидами.
MgO + CO2 = MgCO3
2) Химические свойства кислотных оксидов.
а) Взаимодействие с водой.
Демонстрационный эксперимент. (Видеоролик №5 «Взаимодействие кислотных оксидов с водой»)
- Все ли кислотные оксиды взаимодействуют с водой? (Нет)
- Какие вещества образуются в результате взаимодействия кислотных оксидов с водой? (Кислоты)
Запишем уравнения реакций.
P2O5 + 3H2O = 2H3PO4
SiO2 + H2O ≠
б) Взаимодействие с основаниями.
3) Химические свойства амфотерных оксидов.
а) Взаимодействие с кислотами.
PbO + 2HNO3 = Pb(NO3)2 + H2O
б) Взаимодействие сo щелочами.
PbO + 2NaOH = Na2PbO2 + H2O
Бывает двойственный оксид,
Он, позабыв и честь, и стыд,
То к сильной кислоте спешит,
То где-то щелочь сторожит.
И тем и другим поклоняется.
Как такой оксид называется?
По инструктивной карте (шаг №6), закончите уравнения химических реакций, отражающие химические свойства оксидов.
Наше исследование одного из классов неорганических соединений по плану закончено, но мы с вами будем, и в дальнейшем знакомится и изучать свойства таких веществ, как оксиды. Нам предстоит узнать много нового и интересного. В заключении еще несколько интересных видеороликов про оксиды. Но… Сначала отгадаем загадки!
Взяли магний подожгли,
Искры яркие видны.
Это что ж произошло?
Получили магний О.
Демонстрационный эксперимент. (Видеоролик №6 «Горение магния в кислороде».)
В минеральной воде я бурлю,
В топочном газе летаю,
Растениям пользу несу,
Пожар затухать заставляю.
Демонстрационный эксперимент. (Видеоролик №7 «Свойства углекислого газа».)
- На каком свойстве основано применение углекислого газа в огнетушителях?
Стадия рефлексии.
Сформулируем вывод урока. (На уроке познакомились с классом неорганических веществ – оксидами, выяснили их общие признаки, классификацию, познакомились со свойствами оксидов.)
- Что нового узнали на уроке?
- Чему научились?
- Что вызвало особый интерес?
- С каким настроением ухожу с урока?
4. Домашнее задание.
Проведите исследование, используя интернет-источник и другую справочную литературу, об использовании оксидов в ювелирной промышленности.
Приложение №1.
Инструктивная карта.
Шаг №1.
Оксиды – это ________________ вещества, состоящие из ______________ элементов, один из которых ________________ .
Шаг №2.
В предложенном перечне веществ выберите формулы веществ, относящиеся к оксидам. Обведите их в овал.
HCl, MgO, H2SO4, H2O, Na2O, NaOH, HNO3, CO2, K2SO4, CrO, Ca(OH)2, CO, ZnSO4, SO3, Na2CO3, N2O5, KOH, K2O, K3PO4, SO2, NH3, H3PO4, CaO, Cr2O3, Fe(OH)3
Шаг №3.
Назовите выписанные из перечня оксиды, используя алгоритм:
Слово «оксид» | + | Название элемента |
+ | Указание валентности элемента в случае её переменности |
Шаг №4.
Назовите оксиды.
FeO –
Fe2O3 –
N2O –
NO –
Шаг №5.
Широка натура у оксидов,
Камнем вниз (…), а то рекой течет (…),
А захочет – газ различных видов (…),
И веществ создаст круговорот (…).
Сожжет черным быть (…), и белым (…),
Может с запахом (…) и без (…),
Не оставит вас без дела:
«Изучайте мир чудес!»
Шаг №6.
BaO + HNO3 →
MgO + P2O5 →
KOH + N2O5 →
