De genetische link tussen. Genetische relatie tussen klassen van anorganische stoffen. Wat hebben we geleerd?

Les in scheikunde in de 8e klas over het onderwerp: "Genetische relatie tussen de belangrijkste klassen van anorganische verbindingen"

Les motto:

“Geen enkele wetenschap heeft zo veel behoefte aan experimenten als scheikunde. De basiswetten, theorieën en conclusies zijn gebaseerd op feiten. Daarom is constante controle door ervaring noodzakelijk.

Michael faraday.

DOEL . Op concrete voorbeelden om het bestaan ​​van een genetische relatie tussen de belangrijkste klassen van anorganische stoffen te bewijzen.

Taken:

Leerzaam : de kennis van studenten over de samenstelling en eigenschappen van de belangrijkste klassen van anorganische stoffen systematiseren.

Leerzaam : het vermogen ontwikkelen om problemen te stellen, hypothesen te formuleren en hun experimentele verificatie uit te voeren; het vermogen om met laboratoriumapparatuur en reagentia te werken verbeteren; het ontwikkelen van vakcompetenties en het vermogen tot adequate zelf- en onderlinge controle.

Leerzaam : de vorming van het wetenschappelijke wereldbeeld van studenten voortzetten; cultiveren observatie, aandacht, initiatief.

Methoden: problematisch, onderzoek, verbaal.

Vormen van werk : groep, individueel werk, zelfcontrole, onderlinge controle van de resultaten van zelfstandig werken in een groep, nakijken.

Apparatuur : multimediaprojector, scherm, presentatie, rek met reageerbuisjes, competentiegerichte taken.

reagentia : natrium, water, fenolftaleïne, zoutzuur, calciumoxide, kopersulfaat, natriumhydroxide.

Tijdens de lessen .

I. ORGANISATORIUM - MOTIVATIEFASE

1.1 Organiserend moment.

1.2 Kennis actualiseren

Er wordt een heuristisch gesprek gevoerd met de klas over de behandelde stof.

Welke stoffen omringen ons in het dagelijks leven? (eenvoudig en ingewikkeld)

Welke eenvoudige stoffen ken je? (metalen en niet-metalen)

Wat zijn complexe stoffen? (oxiden, basen, zuren, zouten) Wat is een oxide? Wat zijn oxiden? Geef voorbeelden. Wat is een zuur? Wat zijn zuren? Geef voorbeelden. Wat is een stichting? Wat zijn de gronden? Voorbeelden. Wat is zout? Welke zouten kennen we?

Formulering van het probleem. De materiële wereld waarin we leven en waarvan we een klein onderdeel zijn, is één en tegelijkertijd oneindig divers. Alles daarin is continu in beweging, in continue chemische transformatie. Van sommige stoffen worden oneindig andere verkregen. Alles daarin is met elkaar verbonden en van elkaar afhankelijk. Dit is een universele natuurwet.

Ik stel voor dat je het bevestigt of ontkent.

U krijgt stoffen: BaO, P, NaCl, H 3 PO 4 , Ba(OH) 2 , Ca 3 (PO4) 2, , H 2 DUS 4, BaSO 4 , Ba, P 2 O 5 .

1. Selecteer uit de stoffen waarvan de formules worden voorgesteld, de stoffen die in twee groepen kunnen worden gecombineerd.

Laten we stilstaan ​​​​bij de optie waarbij studenten de formules zien van stoffen die hetzelfde element bevatten.

2. Probeer ze in twee rijen te verdelen volgens de complexiteit van de compositie, te beginnen met een eenvoudige substantie. Heb twee kettingen:

Ba BaO Ba(OH) 2 waDUS 4

P P 2 O 5 H 3 PO 4 Ca 3 (PO 4 ) 2

Leraar: Elke keten heeft iets gemeen - dit zijn chemische elementen - Ba en P, ze gaan van de ene stof naar de andere (als door overerving).

Leraar: Waarom lijk je op je ouders, lijken je ouders op die van hen, enz.?

Student: Familieleden hebben vergelijkbare eigenschappen die worden geërfd.

Vraag: Wat is de drager van erfelijke informatie?

Leerling: Gen.

Leraar: Welk element zal volgens jou het "gen" zijn voor dit circuit?

Student: Wa en R

Leraar: Daarom worden kettingen of rijen genetisch genoemd.

Het onderwerp van onze les: "Genetische relatie tussen de belangrijkste klassen van anorganische verbindingen"

Een genetische verbinding tussen stoffen is zo'n verbinding, die gebaseerd is op hun onderlinge transformaties, het weerspiegelt de eenheid van de oorsprong van stoffen, oftewel genesis.

Met kennis van de klassen van eenvoudige stoffen kunnen twee genetische reeksen worden onderscheiden:

1) Genetische reeks metalen

2) De genetische reeks van niet-metalen.

De genetische reeks metalen onthult de onderlinge verbondenheid van stoffen van verschillende klassen, die gebaseerd zijn op hetzelfde metaal.

De genetische reeks metalen is van twee soorten.

1. De genetische reeks metalen, die overeenkomt met alkali als hydroxide. Zo'n reeks kan worden weergegeven door een vergelijkbare reeks transformaties:

metaal → basisch oxide → base (alkali) → zout

Neem bijvoorbeeld de genetische reeks van calcium:

Ca → CaO → Ca( Oh) 2 → CeenDUS 4 .

2. De genetische reeks metalen, die overeenkomen met onoplosbare basen. Er zijn meer genetische links in deze serie, omdat het weerspiegelt vollediger het idee van directe en omgekeerde transformaties (wederzijds). Zo'n reeks kan worden weergegeven door de volgende reeks transformaties:

metaal → basisch oxide → zout → base → basisch oxide → metaal.

Neem bijvoorbeeld de genetische reeks van koper:

Cu → CuO → CuCl 2 → Cu(OH) 2 → CuO → Cu.

De genetische reeks van niet-metalen onthult de relatie van stoffen van verschillende klassen, die op hetzelfde niet-metaal zijn gebaseerd.

Laten we nog twee varianten uitlichten.

1. De genetische reeks van niet-metalen, die overeenkomt met een oplosbaar zuur als hydroxide, kan worden weergegeven als de volgende lijn van transformaties:

niet-metaal → zuuroxide → zuur → zout.

Neem bijvoorbeeld de genetische reeks van fosfor:

P→P 2 O 5 → H 3 PO 4 → Ca 3 (PO 4 ) 2 .

2. De genetische reeks van niet-metalen, waarmee het onoplosbare zuur overeenkomt, kan worden weergegeven door de volgende reeks transformaties:

niet-metaal → zuuroxide → zout → zuur → zuuroxide → niet-metaal.

Aangezien van de zuren die we hebben overwogen, alleen kiezelzuur onoplosbaar is, laten we de genetische reeks van silicium als voorbeeld nemen:

Si → SiO 2 → Nee 2 SiO 3 → H 2 SiO 3 → H 2 SiO 3 → SiO 2 → Zo.

Laten we dus de meest elementaire informatie samenvatten en benadrukken.

Ervaring #1 nee→ NaOH→ NaCLnemenneevoeg water toe om hydroxide te krijgenneevoeg indicator fenoftaleïne toe, bewijs dat het alkali is, voeg voorzichtig zoutzuur toe. Er treedt een neutralisatiereactie op. De oplossing wordt kleurloos, zout en water worden gevormd. Laten we de reactievergelijkingen schrijven.

Ervaring #2 Instructie1 .(Veiligheidsvoorschriften in acht nemen!)

1. We nemen calciumoxide in een reageerbuis, voegen water toe, we krijgen calciumhydroxideCa( Oh) 2 voeg indicatorfenoftaleïne toe en voeg voorzichtig zwavelzuur toe. Waar ben je naar aan het kijken? Schrijf een vergelijking voor een chemische reactie

CaO → Ca( Oh) 2 → CeenDUS 4

Ervaring #3 CuSO 4 → Cu ( Oh) 2 → CuO

Stimulus: In de natuur is alles met elkaar verbonden en hebben alle stoffen gerelateerde (genetische) banden. Bewijs het door ervaring.

CONFIGURATIE VAN HET BESTUDEERDE MATERIAAL

Studenten voltooien de taak "Vind familieleden"

Zoektocht "Vind familieleden"

Maak van de lijst met formules een genetische reeks.

1 optie : Ca(OH) 2 , CI 2, Ca, P,CaCO 3 , NaOHCaO, CO 2.

2 optie: AI , NaOH,AI(OH) 3 , CaO, CO 2 , AI 2 O 3 , P,AICI 3

3.2. LAATSTE DEEL

Uitvoertekst:

Alles in de natuur is met elkaar verbonden, daarom zijn in de chemie alle stoffen met elkaar verbonden en van de ene kun je andere krijgen.

3.3. HUISWERK

Herhaal het onderwerp: "De belangrijkste klassen van anorganische verbindingen" §, schrijf de reactievergelijkingen op voor de ketens die je hebt verzonnen bij het voltooien van de taak "Verwanten zoeken".

Er is een genetisch verband tussen eenvoudige stoffen, oxiden, basen, zuren en zouten, namelijk de mogelijkheid van hun onderlinge overgang (transformatie).

Een eenvoudige stof - calcium, verandert bijvoorbeeld als gevolg van interactie met zuurstof in een oxide: 2Ca + O 2 \u003d 2CaO.

Calciumoxide vormt bij interactie met water calciumhydroxide CaO + H 2 O = Ca (OH) 2, en de laatste verandert bij interactie met een zuur in een zout: Ca (OH) 2 + H 2 SO 4 \u003d CaSO4 + 2H20.

Deze transformaties kunnen worden weergegeven door het schema:

Ca→ CaO→ Ca(OH) 2 → CaSO 4

Een soortgelijk schema kan worden geschreven voor een niet-metaal, bijvoorbeeld zwavel:

S → SO 3 → H 2 SO 4 → CaSO 4

Hetzelfde zout werd dus op verschillende manieren verkregen.

De omgekeerde overgang van zout naar andere klassen van anorganische verbindingen en eenvoudige stoffen is ook mogelijk:

CuSO4 →Cu(OH)2 →CuO→Cu

CuSO 4 + 2NaOH \u003d Cu (OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4

Cu(OH) 2 \u003d CuO + H 2 O

CuO+H 2 =Cu+H 2 O (koperterugwinning)

Een dergelijke relatie tussen klassen van anorganische verbindingen, gebaseerd op het verkrijgen van stoffen van de ene klasse uit stoffen van een andere, wordt genetisch genoemd.

De eigenschappen van complexe verbindingen worden weerspiegeld in het genetische schema van de belangrijkste klassen van anorganische verbindingen (zie figuur). Het weerspiegelt de ontwikkelingsstadia van anorganische materie langs twee hoofdlijnen - van typische metalen tot typische niet-metalen met tegengestelde eigenschappen.

Metalen, de chemische eigenschap waarvan een atoom het vermogen is om elektronen te doneren, en niet-metalen, waarvan de belangrijkste chemische eigenschap het vermogen van hun atomen is om elektronen te hechten die tegengesteld zijn aan elkaar in eigenschappen. Met de complicatie van de samenstelling van stoffen blijven deze tegengestelde tendensen zich manifesteren.

Typische metalen en overgangselementen in de laagste oxidatietoestand vormen basische oxiden, en typische niet-metalen en overgangselementen in een hoge oxidatietoestand vormen zure oxiden met tegengestelde eigenschappen.

eenvoudige stoffen

Amfoterisch

niet-metalen

Basische oxiden

Amfoterisch

zuur

Stichtingen

Amfoterisch

hydroxiden

Genetisch schema van de belangrijkste klassen van anorganische verbindingen

Met verdere complicaties van de samenstelling van stoffen, worden hydroxiden gevormd, met basische oxiden die overeenkomen met basen en zure oxiden die overeenkomen met zuren. Tegengesteld in eigenschappen reageren basen en zuren actief met elkaar en vormen zouten. De interactie van tegenstellingen is de drijvende kracht achter de reactie. Daarom interageren basische en zure oxiden, basen en zuren actief met elkaar, en twee zuuroxiden of twee basische oxiden hebben geen interactie, omdat hun eigenschappen dicht bij elkaar liggen.

Zo worden de eigenschappen van een complexe verbinding bepaald op basis van de eigenschappen van de samenstellende elementen. De belangrijkste patronen van veranderingen in deze eigenschappen zijn samengevat in de volgende bijlagen (Tabel 6).

1. In perioden met een toename van het serienummer veranderen de eigenschappen van de elementen van metallisch naar niet-metalen. Het aantal elektronen op het externe niveau neemt toe, de oxidatiegraad van het element neemt toe, de straal van het atoom en ion neemt af, de ionisatie-energie en elektronenaffiniteit nemen toe. In overeenstemming hiermee nemen de basiseigenschappen van oxiden en hydroxiden toe en nemen de zure eigenschappen af.

2. In de hoofdsubgroepen, met een toename van het rangnummer van het element, nemen de basiseigenschappen van oxiden en hydroxiden toe. Voor elementen van secundaire subgroepen, met toenemend serienummer, is een complexere verandering in eigenschappen kenmerkend. Ten eerste nemen de metallische eigenschappen toe en nemen vervolgens af.

3. Actieve metalen komen overeen met oxiden en hydroxiden met sterk uitgesproken basische eigenschappen. De meest actieve metalen zijn alkali en aardalkali. Ze vormen in water oplosbare oxiden en sterk oplosbare basen - alkaliën.

4. Inactieve metalen (alle behalve alkali en aardalkali) vormen zwakke basen, nauwelijks oplosbaar in water:

Cu (OH) 2, Fe (OH) 3.

5. Actieve niet-metalen komen overeen met oxiden en hydroxiden met sterk uitgesproken zure eigenschappen.

6. Amfotere metalen vormen amfotere oxiden en hydroxiden.

7. Als een element verschillende oxidatiegraden vertoont, komen oxiden en hydroxiden met verschillende eigenschappen daarmee overeen.

Datum___________

Les #61 Thema : Genetische relatie tussen eenvoudige stoffen, oxiden, basen, zuren en zouten. Vinden en circuleren van sommige anorganische stoffen in de natuur. Zoutmeren in de Republiek Kazachstan.

Doel: Systematiseren, generaliseren en consolideren van kennis over de belangrijkste klassen van anorganische stoffen.

Taken:

educatief: de concepten van "genetische reeksen", "genetische verbinding" consolideren; leren hoe de genetische reeks van elementen (metalen en niet-metalen) moet worden samengesteld, om vergelijkingen van reacties op te stellen die overeenkomen met de genetische reeks; nagaan hoe kennis over de chemische eigenschappen van oxiden, zuren, zouten, basen wordt geleerd;

ontwikkelen: het vermogen ontwikkelen om te analyseren, vergelijken, generaliseren en conclusies te trekken, vergelijkingen van chemische reacties op te stellen;

educatief: het bevorderen van de vorming van een wetenschappelijk wereldbeeld.

Soort les: gecombineerd.

Voortgang

1. Organisatorische en motiverende fase.

Psychologische houding ten opzichte van de les.

Iedereen is in een vrolijke werkstemming.

Tijdens de les wacht ons vreugde en succes!

In elk geval hebben we geduld nodig, geluk.

En dan krijgen we daar nog kennis bij!

2. Kennis bijwerken.

Jongens, we hebben 4 klassen anorganische stoffen bestudeerd.

Noem de klassen.

En nu hebben we een interessante baan voor de boeg.

Verdeling in groepen.

Stofklassen: zouten, oxiden, zuren en basen.

De eerste taak heet "Verzamel een rugzak"

Karakteriseringsplan stof:

1.Definitie:

2.Classificatie:

3.Voorbeelden

A. Oxiden zijn...

B. Zuren zijn...

C. Funderingen zijn...

D. Zout is...

De tweede taak "Waterval van stoffen"

Stoffen classificeren

Al 2 O 3 , Mg (NEE 3 ) 2 , H 2 DUS 4 ,CO 2 , Ca(OH) 2 , Nee 2 OH 2 CO 3 , Mg, K 2 O, NaCl, KNO 3 , H 2 SiO 3 , MgO, Na 2 DUS 4 ,N 2 O 5 , NaOH, Ca, ZnCl 2 , CaCO 3 , Cl 2 O 7 , HCL, AL(OH) 3 , C, ZnSO 4 , AL 2 (SO4) 3 , H 2 DUS 3 , Mg(OH) 2 , SiO 2

derde taak« In de grot van tovenaars»

Vul de gaten in met de formules van de stoffen en de vereiste coëfficiënten

MgO + …….. = MgCl 2 + H 2 O

……..+ H 2 DUS 4 = ZnSO 4 + H 2

NaOH + HCl = …….+ H 2 O

3. Studie van nieuw materiaal.

Genetische verbindingen zijn verbindingen tussen verschillende klassen op basis van hun onderlinge transformaties.

Genetische reeksen - een aantal stoffen - vertegenwoordigers van verschillende klassen, die verbindingen zijn van één chemisch element, verbonden door wederzijdse transformaties en die de transformaties van deze stoffen weerspiegelen. Deze rijen zijn gebaseerd op hetzelfde element.

Welke soorten genetische reeksen worden meestal onderscheiden?

Onder metalen zijn twee soorten series te onderscheiden:

a) Een genetische reeks waarin alkali als base fungeert. Deze reeks kan worden weergegeven met behulp van de volgende transformaties:

metaal → basisch oxide → alkali → zout

bijvoorbeeld de kalium genetische reeks K → K 2 O → KOH → KCl

b) Een genetische reeks, waarbij een onoplosbare base als basis fungeert, dan kan de reeks worden weergegeven door een reeks transformaties:

metaal → basisch oxide → zout → onoplosbare base → basisch oxide → metaal

bijv.: Cu → CuO → CuCl 2 → Cu(OH) 2 → CuO → Cu

Onder niet-metalen zijn ook twee soorten reeksen te onderscheiden:

a) De genetische reeks van niet-metalen, waarbij een oplosbaar zuur als schakel in de reeks fungeert. De keten van transformaties kan als volgt worden weergegeven: niet-metaal → zuuroxide → oplosbaar zuur → zout.

Bijvoorbeeld: P → P 2 O 5 → H 3 PO 4 → Na 3 PO 4

b) De genetische reeks van niet-metalen, waarbij een onoplosbaar zuur fungeert als een schakel in de reeks: niet-metaal → zuuroxide → zout → zuur → zuuroxide → niet-metaal

Bijvoorbeeld: Si→ SiO 2 → nee 2 SiO 3 → H 2 SiO 3 → SiO 2 → Si

Groepswerk.

Maak na bestudering van het aanvullende materiaal voor de les een cluster van zoutmeren van Kazachstan (10 min)

Uitwisseling van informatie 6 min

D\z

Maak van deze stoffen een genetische reeks met alle formules. Schrijf de reactievergelijkingen waarmee je deze keten van transformaties kunt uitvoeren:

I optie: ZnSO 4, Zn, ZnO, Zn, Zn(Oh) 2

II optie : Nee 2 DUS 4, NaOH, nee, Nee 2 O

Les resultaten. Reflectie.

De relatie en relatie van chemische transformaties wordt bevestigd door de genetische relatie tussen de klassen van anorganische stoffen. Eén eenvoudige stof vormt, afhankelijk van de klasse en chemische eigenschappen, een keten van transformaties van complexe stoffen - een genetische reeks.

anorganische stoffen

Verbindingen die geen koolstofskelet hebben dat kenmerkend is voor organische stoffen, worden anorganische of minerale stoffen genoemd. Alle minerale verbindingen worden ingedeeld in twee brede groepen:

• eenvoudig, bestaande uit atomen van één element;
• complex, inclusief atomen van twee of meer elementen.

Rijst. 1. Algemene indeling van stoffen.

Eenvoudige verbindingen zijn onder meer:

• metalen (K, Mg, Ca);
• niet-metalen (O 2 , S, P);
• inerte gassen (Kr, Xe, Rn).

Complexe stoffen hebben een meer vertakte indeling in de tabel.

Rijst. 2. Indeling van complexe stoffen.

Amfotere metalen vormen de overeenkomstige oxiden en hydroxiden. Amfotere verbindingen vertonen de eigenschappen van zuren en basen.

genetische reeks

Eenvoudige stoffen - metalen en niet-metalen - vormen ketens van transformaties die de genetische verwantschap van anorganische stoffen weerspiegelen. Door chemische reacties van toevoeging, substitutie en ontleding worden nieuwe, eenvoudigere of complexere verbindingen gevormd.

Elke schakel in de keten wordt geassocieerd met de eerdere aanwezigheid van een eenvoudige stof. Het verschil tussen de twee soorten genetische reeksen ligt in de reactie met water: metalen vormen oplosbare en onoplosbare basen, niet-metalen vormen zuren.

De belangrijkste ketens van transformaties worden beschreven in de tabel.

Substantie	genetische reeks	Voorbeelden
	Actief metaal → basisch oxide → alkali → zout	2Ca + 02 → 2CaO; CaO + H20 → Ca (OH) 2; Ca (OH) 2 + 2HCl → CaCl 2 + 2H 2 O
	Inactief metaal → basisch oxide → zout → onoplosbare base → basisch oxide → metaal	2Cu + O 2 → 2CuO; CuO + 2HCl → CuCl2 + H20; CuCl2 + 2KOH → Cu(OH)2 + 2KCl; Cu(OH)2 → CuO + H20; CuO + H 2 → Cu + H 2 O
Niet-metaal	→ zuuroxide → oplosbaar (sterk) zuur → zout	4P + 5O 2 → 2P 2 O 5; P 2 O 5 + 3H 2 O → 2H 3 PO 4; H 3 PO 4 + 3NaOH → Na 3 PO 4 + 3H 2 O
	→ zuuroxide → zout → onoplosbaar (zwak) zuur → zuuroxide → niet-metaal	Si + 02 → Si02; Si02 + 2NaOH → Na2Si03 + H20; Na2Si03 + 2HCl → H2Si03 + 2NaCl; H2Si03 → Si02 + H20; SiO 2 + 2Zn → 2ZnO + Si

Rijst. 3. Schema van de genetische relatie tussen klassen.

Met behulp van een transformatieketen kunnen medium (normale) of zure zouten worden verkregen. Complexe zouten kunnen verschillende metaal- en niet-metaalatomen bevatten.

Wat hebben we geleerd?

De genetische link toont de relatie tussen klassen van anorganische stoffen. Het wordt gekenmerkt door een genetische reeks - een reeks transformaties van eenvoudige stoffen. Eenvoudige stoffen omvatten metalen en niet-metalen. Metalen vormen oplosbare en onoplosbare basen, afhankelijk van de activiteit. Niet-metalen worden omgezet in sterke of zwakke zuren. Nieuwe complexe stoffen van de reeks worden gevormd door additie-, substitutie- en ontledingsreacties.

Onderwerp quiz

Evaluatie rapporteren

Gemiddelde score: 4.7. Totaal aantal ontvangen beoordelingen: 64.