Legătura genetică dintre. Relația genetică între clasele de substanțe anorganice. Ce am învățat

Lecție de chimie în clasa a VIII-a pe tema: „Relația genetică între principalele clase de compuși anorganici”

Motto-ul lecției:

„Nici o știință nu are nevoie de experimente la fel de mult ca chimia. Legile, teoriile și concluziile sale de bază se bazează pe fapte. Prin urmare, este necesar un control constant prin experiență.

Michael Faraday.

POARTĂ . Pe exemple concrete pentru a demonstra existența unei relații genetice între principalele clase de substanțe anorganice.

Sarcini:

Educational : să sistematizeze cunoștințele elevilor despre compoziția și proprietățile principalelor clase de substanțe anorganice.

Educational : dezvoltă capacitatea de a pune probleme, de a formula ipoteze și de a efectua verificarea experimentală a acestora; îmbunătățirea capacității de a lucra cu echipamente de laborator și reactivi; dezvoltarea competențelor subiectului și a capacității de autocontrol adecvat și reciproc.

Educational : să continue formarea viziunii științifice despre lume a studenților; cultivați observația, atenția, inițiativa.

Metode: problematic, de cercetare, verbal.

Forme de lucru : grup, lucru individual, autoverificare, verificare reciprocă a rezultatelor muncii independente în grup, notare.

Echipamente : proiector multimedia, ecran, prezentare, rack cu eprubete, sarcini orientate spre competență.

Reactivi : sodiu, apă, fenolftaleină, acid clorhidric, oxid de calciu, sulfat de cupru, hidroxid de sodiu.

În timpul orelor .

I. ETAPA ORGANIZAȚIONAL – MOTIVAȚIONALĂ

1.1 Moment de organizare.

1.2 Actualizarea cunoștințelor

Se poartă o conversație euristică cu clasa asupra materialului acoperit.

Ce substanțe ne înconjoară în viața de zi cu zi? (simplu si complex)

Ce substanțe simple cunoașteți? (metale și nemetale)

Ce sunt substanțele complexe? (oxizi, baze, acizi, săruri) Ce este un oxid? Ce sunt oxizii? Dă exemple. Ce este un acid? Ce sunt acizii? Dă exemple. Ce este o fundație? Care sunt motivele? Exemple. Ce este sarea? Ce săruri știm?

Formularea problemei. Lumea materială în care trăim și din care suntem o mică parte este una și, în același timp, infinit diversă. Totul în el este în mișcare continuă, în continuă transformare chimică. Infinit din unele substante se obtin altele. Totul în ea este interconectat și interdependent. Aceasta este o lege universală a naturii.

Vă sugerez să confirmați sau să infirmați.

Vi se dau substante: BaO, P, NaCl, H 3 PO 4 , Ba(OH) 2 , Ca 3 (PO4) 2, , H 2 ASA DE 4, BaSO 4 , Ba, P 2 O 5 .

1. Din substanțele ale căror formule sunt propuse, selectați-le pe cele care pot fi combinate în două grupe.

Să ne oprim asupra opțiunii în care elevii vor vedea formulele substanțelor care conțin același element.

2. Încercați să le distribuiți pe două rânduri în funcție de complexitatea compoziției, începând cu o substanță simplă. Am două lanțuri:

Ba BaO Ba(OH) 2 WaASA DE 4

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

Profesor: Fiecare lanț are ceva în comun - acestea sunt elemente chimice - Ba și P, trec de la o substanță la alta (parcă prin moștenire).

Profesor: De ce arăți ca părinții tăi, părinții tăi seamănă cu ai lor etc.?

Elevul: Rudele au trăsături similare care sunt moștenite.

Întrebare: Care este purtătorul de informații ereditare?

Student: Gen.

Profesor: Ce element crezi că va fi „gena” pentru acest lanț?

Student: Wa și R

Profesorul: Prin urmare, lanțurile sau rândurile se numesc genetice.

Tema lecției noastre: „Relația genetică între principalele clase de compuși anorganici”

O legătură genetică între substanțe este o astfel de legătură, care se bazează pe transformările lor reciproce, reflectă unitatea originii substanțelor, cu alte cuvinte, geneza.

Cu cunoașterea claselor de substanțe simple, se pot distinge două serii genetice:

1) Serii genetice de metale

2) Seria genetică a nemetalelor.

Seria genetică a metalelor dezvăluie interconexiunea substanțelor din diferite clase, care se bazează pe același metal.

Seria genetică a metalelor este de două tipuri.

1. Seria genetică a metalelor, care corespund alcalii ca hidroxid. O astfel de serie poate fi reprezentată printr-un lanț similar de transformări:

metal → oxid bazic → bază (alcalin) → sare

Luați de exemplu seria genetică a calciului:

Ca → CaO → Ca( Oh) 2 → CAASA DE 4 .

2. Seria genetică a metalelor, care corespund bazelor insolubile. Există mai multe legături genetice în această serie, pentru că reflectă mai pe deplin ideea transformărilor directe și inverse (reciproce). O astfel de serie poate fi reprezentată prin următorul lanț de transformări:

metal → oxid de bază → sare → bază → oxid de bază → metal.

Luați de exemplu seria genetică a cuprului:

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

Seria genetică a nemetalelor dezvăluie relația dintre substanțe de clase diferite, care se bazează pe același nemetal.

Să evidențiem încă două soiuri.

1. Seria genetică de nemetale, cărora le corespunde un acid solubil ca hidroxid, poate fi descrisă ca următoarea linie de transformări:

nemetal → oxid acid → acid → sare.

Luați de exemplu seria genetică a fosforului:

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

2. Seria genetică a nemetalelor, cărora le corespunde acidul insolubil, poate fi reprezentată prin următorul lanț de transformări:

nemetal → oxid acid → sare → acid → oxid acid → nemetal.

Deoarece dintre acizii pe care i-am luat în considerare, doar acidul silicic este insolubil, să luăm ca exemplu seria genetică a siliciului:

Si → SiO 2 → Na 2 SiO 3 → H 2 SiO 3 → H 2 SiO 3 → SiO 2 → Si.

Așadar, să rezumăm și să evidențiem cele mai elementare informații.

Experiența #1 N / A→ NaOH→ NaCLluaN / Aadăugați apă pentru a obține hidroxidN / Ase adaugă indicator fenoftaleină dovedi că este alcalină se adaugă cu atenție acid clorhidric. Are loc o reacție de neutralizare. Soluția devine incoloră, se formează sare și apă. Să scriem ecuațiile reacției.

Experiența #2 Instrucțiunea 1 .(Respectați măsurile de siguranță!)

1. Luăm oxid de calciu într-o eprubetă, adăugăm apă, obținem hidroxid de calciuCa( Oh) 2 adăugați indicatorul fenoftaleină adăugați cu atenție acid sulfuric. La ce te uiti? Scrieți o ecuație pentru o reacție chimică

CaO → Ca( Oh) 2 → CAASA DE 4

Experiența #3 CuSO 4 → Cu ( Oh) 2 → CuO

Stimul: În natură, totul este interconectat și toate substanțele au legături (genetice) înrudite. Demonstrați-o prin experiență.

CONFIGURAREA MATERIALULUI STUDIAT

Elevii finalizează sarcina „Găsiți rude”

Misiunea „Găsiți rude”

Din lista de formule, faceți o serie genetică.

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

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

3.2. PARTEA FINALA

Formulare de ieșire:

Totul în natură este interconectat, prin urmare, în chimie, toate substanțele sunt interconectate între ele și de la una puteți obține altele..

3.3. TEME PENTRU ACASĂ

Repetați subiectul: „Clasele principale de compuși anorganici” §, scrieți ecuațiile de reacție pentru lanțurile pe care le-ați alcătuit la finalizarea sarcinii „Găsiți rude”.

Există o legătură genetică între substanțele simple, oxizi, baze, acizi și săruri, și anume, posibilitatea tranziției (transformarii) lor reciproce.

De exemplu, o substanță simplă - calciul, ca rezultat al interacțiunii cu oxigenul, se transformă într-un oxid: 2Ca + O 2 \u003d 2CaO.

Oxidul de calciu, atunci când interacționează cu apa, formează hidroxid de calciu CaO + H 2 O = Ca (OH) 2, iar acesta din urmă, atunci când interacționează cu un acid, se transformă într-o sare: Ca (OH) 2 + H 2 SO 4 \u003d CaS04 + 2H20.

Aceste transformări pot fi reprezentate prin schema:

Ca→ CaO→ Ca(OH)2 → CaSO4

O schemă similară poate fi scrisă pentru un nemetal, de exemplu, sulf:

S → SO 3 → H 2 SO 4 → CaSO 4

Deci, aceeași sare a fost obținută în moduri diferite.

De asemenea, este posibilă tranziția inversă de la sare la alte clase de compuși anorganici și substanțe simple:

CuSO4 →Cu(OH)2 →CuO→Cu

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

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

CuO+H2 =Cu+H2O (recuperarea cuprului)

O astfel de relație între clasele de compuși anorganici, bazată pe obținerea de substanțe dintr-o clasă din substanțe din alta, se numește genetică.

Proprietățile compușilor complecși sunt reflectate în schema genetică a principalelor clase de compuși anorganici (vezi figura). Ea reflectă etapele de dezvoltare a materiei anorganice de-a lungul a două linii principale - de la metale tipice la nemetale tipice cu proprietăți opuse.

Metalele, a căror proprietate chimică un atom este capacitatea de a dona electroni, și nemetale, a căror proprietate chimică principală este capacitatea atomilor lor de a atașa electroni care sunt opuși unul altuia în proprietăți. Odată cu complicarea compoziției substanțelor, aceste tendințe opuse continuă să se manifeste.

Metalele tipice și elementele de tranziție în starea cea mai scăzută de oxidare formează oxizi bazici, iar nemetalele tipice și elementele de tranziție în stare de oxidare ridicată formează oxizi acizi cu proprietăți opuse.

Substanțe simple

Amfoter

nemetale

Oxizii bazici

Amfoter

Acid

Fundații

Amfoter

hidroxizi

Schema genetică a principalelor clase de compuși anorganici

Cu o complicație suplimentară a compoziției substanțelor, se formează hidroxizi, cu oxizi bazici corespunzând bazelor și oxizi acizi corespunzând acizilor. Opus în proprietăți, bazele și acizii reacționează activ între ele, formând săruri. Interacțiunea contrariilor este forța motrice din spatele reacției. Prin urmare, oxizii bazici și acizi, bazele și acizii interacționează activ între ele, iar doi oxizi acizi sau doi oxizi bazici nu interacționează, deoarece proprietățile lor sunt apropiate.

Astfel, proprietățile unui compus complex sunt determinate pe baza proprietăților elementelor sale constitutive. Principalele modele de modificări ale acestor proprietăți sunt rezumate în următoarele anexe (Tabelul 6).

1. În perioadele cu creșterea numărului de serie, proprietățile elementelor se schimbă de la metalice la nemetalice. Numărul de electroni la nivel extern crește, gradul de oxidare al elementului crește, raza atomului și ionului scade, energia de ionizare și afinitatea electronilor cresc. În conformitate cu aceasta, proprietățile de bază ale oxizilor și hidroxizilor cresc, iar proprietățile acide scad.

2. În principalele subgrupe, cu creșterea numărului ordinal al elementului, crește proprietățile de bază ale oxizilor și hidroxizilor. Pentru elementele subgrupurilor secundare, cu numărul de serie în creștere, este caracteristică o modificare mai complexă a proprietăților. În primul rând, proprietățile metalice cresc și apoi scad.

3. Metalele active corespund oxizilor și hidroxizilor cu proprietăți de bază puternic pronunțate. Cele mai active metale sunt alcaline și alcalino-pământoase. Ele formează oxizi solubili în apă și baze puternice solubile - alcaline.

4. Metalele inactive (toate cu excepția alcaline și alcalino-pământoase) formează baze slabe, greu solubile în apă:

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

5. Nemetalele active corespund oxizilor și hidroxizilor cu proprietăți acide puternic pronunțate.

6. Metalele amfoterice formează oxizi și hidroxizi amfoteri.

7. Dacă un element prezintă grade diferite de oxidare, atunci îi corespund oxizi și hidroxizi cu proprietăți diferite.

Data___________

Tema lecției #61 : Relație genetică între substanțe simple, oxizi, baze, acizi și săruri. Găsirea și circulația unor substanțe anorganice în natură. Lacuri sărate din Republica Kazahstan.

Ţintă: Sistematizarea, generalizarea și consolidarea cunoștințelor despre principalele clase de substanțe anorganice.

Sarcini:

educațional: să consolideze conceptele de „serie genetică”, „conexiune genetică”; să învețe modul de întocmire a seriei genetice de elemente (metale și nemetale), să întocmească ecuații de reacții corespunzătoare seriei genetice; verifica cum se învață cunoștințele despre proprietățile chimice ale oxizilor, acizilor, sărurilor, bazelor;

dezvoltarea: dezvoltarea capacității de a analiza, compara, generaliza și trage concluzii, întocmește ecuații ale reacțiilor chimice;

educațional: pentru a promova formarea unei viziuni științifice asupra lumii.

Tip de lecție: combinată.

Proces de lucru

1. Etapa organizatorica si motivationala.

Atitudine psihologică față de lecție.

Toată lumea este într-o dispoziție veselă de lucru.

La lecție ne așteaptă bucurie și succes!

În fiecare caz avem nevoie de răbdare, de noroc.

Și apoi vom obține cunoștințe în plus!

2.Actualizarea cunoștințelor.

Băieți, am studiat 4 clase de substanțe anorganice.

Denumiți clasele.

Și acum avem o slujbă interesantă în față.

Împărțirea în grupuri.

Clase de substanțe: săruri, oxizi, acizi și baze.

Prima sarcină se numește „Colectează un rucsac”

Plan de caracterizare a substanței:

1.Definiție

2.Clasificare

3.Exemple

A. Oxizii sunt...

B. Acizii sunt...

C. Fundațiile sunt...

D. Sarea este...

A doua sarcină „Cascada de substanțe”

Clasificarea Substanțelor

Al 2 O 3 , Mg(NR 3 ) 2 , H 2 ASA DE 4 ,CO 2 , Ca(OH) 2 , N / A 2 O, H 2 CO 3 , Mg, K 2 O, NaCI, KNO 3 , H 2 SiO 3 , MgO, Na 2 ASA DE 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 ASA DE 3 , Mg(OH) 2 , SiO 2

A treia sarcină« În peștera vrăjitorilor»

Completați golurile cu formulele substanțelor și coeficienții necesari

MgO + …….. = MgCl 2 + H 2 O

……..+ H 2 ASA DE 4 = ZnSO 4 + H 2

NaOH + acid clorhidric = …….+ H 2 O

3. Studiul de material nou.

Legăturile genetice sunt legături între diferite clase bazate pe transformările lor reciproce.

Serii genetice - un număr de substanțe - reprezentanți ai diferitelor clase, care sunt compuși ai unui element chimic, legați prin transformări reciproce și care reflectă transformările acestor substanțe. Aceste rânduri se bazează pe același element.

Ce tipuri de serii genetice se disting de obicei?

Dintre metale, se pot distinge două tipuri de serii:

a) O serie genetică în care alcalii acționează ca bază. Această serie poate fi reprezentată folosind următoarele transformări:

metal → oxid bazic → alcali → sare

de exemplu, seria genetică de potasiu K → K 2 O → KOH → KCl

b) O serie genetică, unde o bază insolubilă acționează ca bază, atunci seria poate fi reprezentată printr-un lanț de transformări:

metal → oxid bazic → sare → bază insolubilă → oxid bazic → metal

de ex.: Cu → CuO → CuCl 2 → Cu(OH) 2 → CuO → Cu

Dintre nemetale se mai pot distinge două tipuri de serii:

a) Seria genetică a nemetalelor, în care un acid solubil acționează ca o legătură în serie. Lanţul de transformări poate fi reprezentat astfel: nemetal → oxid acid → acid solubil → sare.

De exemplu: P → P 2 O 5 → H 3 PO 4 → Na 3 PO 4

b) Seria genetică a nemetalelor, în care un acid insolubil acționează ca o legătură în seria: nemetal → oxid acid → sare → acid → oxid acid → nemetal

De exemplu: Si→ SiO 2 → N / A 2 SiO 3 → H 2 SiO 3 → SiO 2 → Si

Lucru de grup.

După ce ați studiat materialul suplimentar pentru lecție, faceți un grup de lacuri sărate din Kazahstan (10 min)

Schimb de informații 6 min

D\z

Din aceste substanțe, faceți o serie genetică folosind toate formulele. Scrieți ecuațiile de reacție cu care puteți efectua acest lanț de transformări:

eu opțiune: ZnSO 4, Zn, ZnO, Zn, Zn(Oh) 2

II opțiune : N / A 2 ASA DE 4, NaOH, N / A, N / A 2 O

Rezultatele lecției. Reflecţie.

Relația și relația transformărilor chimice este confirmată de relația genetică dintre clasele de substanțe anorganice. O substanță simplă, în funcție de clasă și de proprietățile chimice, formează un lanț de transformări ale substanțelor complexe - o serie genetică.

substante anorganice

Compușii care nu au un schelet de carbon caracteristic substanțelor organice se numesc substanțe anorganice sau minerale. Toți compușii minerali sunt clasificați în două grupe mari:

• simplu, format din atomi ai unui element;
• complex, incluzând atomi ai două sau mai multe elemente.

Orez. 1. Clasificarea generală a substanțelor.

Conexiunile simple includ:

• metale (K, Mg, Ca);
• nemetale (O2, S, P);
• gaze inerte (Kr, Xe, Rn).

Substanțele complexe au o clasificare mai ramificată dată în tabel.

Orez. 2. Clasificarea substanţelor complexe.

Metalele amfotere formează oxizii și hidroxizii corespunzători. Compușii amfoteri prezintă proprietățile acizilor și bazelor.

serie genetică

Substantele simple - metale si nemetale - formeaza lanturi de transformari care reflecta relatia genetica a substantelor anorganice. Prin reacții chimice de adiție, substituție și descompunere se formează noi compuși mai simpli sau mai complecși.

Fiecare verigă din lanț este asociată cu prezența anterioară a unei substanțe simple. Diferența dintre cele două tipuri de serii genetice constă în reacția cu apa: metalele formează baze solubile și insolubile, nemetalele formează acizi.

Principalele lanțuri de transformări sunt descrise în tabel.

Substanţă	serie genetică	Exemple
	Metal activ → oxid bazic → alcali → sare	2Ca + O2 → 2CaO; CaO + H20 → Ca (OH)2; Ca (OH)2 + 2HCI → CaCI2 + 2H2O
	Metal inactiv → oxid bazic → sare → bază insolubilă → oxid bazic → metal	2Cu + O 2 → 2CuO; CuO + 2HCI → CuCI2 + H20; CuCl2 + 2KOH → Cu(OH)2 + 2KCI; Cu(OH)2 → CuO + H20; CuO + H2 → Cu + H2O
Metaloid	→ oxid acid → acid solubil (puternic) → sare	4P + 5O2 → 2P2O5; P2O5 + 3H20 → 2H3PO4; H3P04 + 3NaOH → Na3P04 + 3H2O
	→ oxid acid → sare → acid insolubil (slab) → oxid acid → nemetal	Si + O2 → Si02; Si02 + 2NaOH → Na2Si03 + H20; Na2SiO3 + 2HCI → H2SiO3 + 2NaCI; H2Si03 → Si02 + H20; SiO 2 + 2Zn → 2ZnO + Si

Orez. 3. Diagrama relației genetice dintre clase.

Cu ajutorul unui lanț de transformare se pot obține săruri medii (normale) sau acide. Sărurile complexe pot include mai mulți atomi metalici și nemetalici.

Ce am învățat?

Legătura genetică arată relația dintre clasele de substanțe anorganice. Se caracterizează printr-o serie genetică - o serie de transformări ale unor substanțe simple. Substanțele simple includ metale și nemetale. Metalele formează baze solubile și insolubile în funcție de activitate. Nemetalele sunt transformate în acizi puternici sau slabi. Prin reacții de adunare, substituție și descompunere se formează noi substanțe complexe ale seriei.

Test cu subiecte

Raport de evaluare

Rata medie: 4.7. Evaluări totale primite: 64.