Тема 40. Історичні відомості про способи класифікації хімічних елементів

Цілі уроку: проаналізувати тематичне оцінювання та здійснити коригування знань учнів з теми «Класи неорганічних сполук»; розкрити необхідність наукової класифікації хімічних елементів і показати недосконалість перших спроб класифікації елементів; розширити знання про хімічні елементи, характерні ознаки простих речовин, утворених металами й неметалами.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Форми роботи: розповідь учителя, фронтальна евристична бесіда, робота з навчальною літературою.

Обладнання: Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва, плакат «Приклади спроб класифікації хімічних елементів».

ХІД УРОКУ

І Організація класу

Вступне слово вчителя, загальні відомості про місце досліджуваної теми в курсі хімії в школі, оголошення теми, плану й основних цілей теми.

II. Актуалізація опорних знань

Фронтальна бесіда за основними поняттями хімії

• Як називається найменша неподільна частинка хімічного елемента, що входить до складу молекул простих і складних речовин? (Атом)

• Що таке хімічний елемент? (Тип атомів, що характеризуються певною сукупністю властивостей)

• Що таке молекули? (Це дрібні частинки, з яких складаються речовини та які мають усі властивості цієї речовини)

Згадаймо класифікацію хімічних елементів і речовин.

Оксиди — складні речовини, що складаються з двох елементів, один із яких — Оксиген.

Основи — складні речовини, до складу яких входять атоми металів, з'єднані з однією або кількома гідроксигрупами.

Кислоти — складні речовини, що складаються з атомів Гідрогену, здатних заміщатися на атоми металів, і кислотних залишків.

Солі — складні речовини, утворені атомами металів і кислотних залишків.

Відносна атомна маса елемента показує, у скільки разів маса його атома більша за 1/12 маси атома Карбону-12.

Відносна молекулярна маса — це фізична величина, що показує, у скільки разів маса молекули більша за 1/12 маси атома Карбону-12.

Завдання 1

Обчисліть відносні молекулярні маси таких речовин:

Валентність — це здатність атомів хімічного елемента приєднувати певне число атомів інших хімічних елементів.

Завдання 2

Визначте валентність атомів хімічних елементів у молекулах: MgO, НСl, Na₂O, Аl₂O₃, H₂S.

Завдання 3

Запишіть формули сполук Калію, Кальцію, Сульфуру з Оксигеном.

III. Вивчення нового матеріалу

1. Вступне слово вчителя

Першими металами, на які людина звернула увагу, були самородні мідь і золото. Люди бронзового століття довідалися про існування заліза — більш твердого металу, ніж бронза. Важливу роль у розвитку хімії як науки відіграли філософи Давньої Греції.

— Які елементи-стихії виділяли давні греки?

Давні греки вважали, що основними елементами є вода, земля, повітря й вогонь. Кожен з елементів-стихій є носієм двох властивостей. Схема Аристотеля передбачала чотири комбінації: вогонь — гарячий і сухий, повітря — гаряче й вологе, земля — холодна й суха, вода — холодна й волога.

За 300 р. до н. е. в Олександрії були відомі сім небесних тіл, що постійно змінюють своє положення й тому названих «планетами» («мандрівними зірками»), І відомі сім металів: золото, срібло, мідь, залізо, олово, свинець і ртуть. Чому б не об'єднати їх у пари? Саме тоді золото почали співвідносити із Сонцем, срібло — із Місяцем, мідь — із Венерою тощо.

У XVIII столітті були відкриті такі газоподібні елементи, як азот, водень, кисень і хлор, і такі метали, як кобальт, платина, нікель, манган, вольфрам, молібден, уран, титан і хром. До 70-х pp. позаминулого століття було вже відомо понад 60 хімічних елементів. У хімії, як і в інших природничих науках (ботаніка, зоологія), у міру накопичення фактів виникла необхідність у їхній класифікації.

Спочатку вчені намагалися розділити всі хімічні елементи на дві групи — метали й неметали.

— Які елементи називаються металами? неметалами?

В основу розподілу простих речовин були покладені як фізичні властивості (металевий блиск, хороша електро- й теплопровідність для металів і відсутність металевого блиску й відносно погана тепло- й електропровідність для неметалів), так і хімічні (здатність утворювати: для металів — переважно основні оксиди й відповідні їм гідроксиди — основи, для неметалів — кислотні оксиди й відповідні їм гідроксиди — кислоти). Неметали, на відміну від металів, утворюють із воднем леткі сполуки. Типові метали в сполуках з Оксигеном проявляють низьку валентність (I, II, III), тоді як типові неметали — високу (VII, VI, V, IV).

Під час вивчення найважливіших класів неорганічних сполук ми з'ясували, що типові метали відрізняються від типових неметалів не лише за фізичними, але й за хімічними властивостями. Типові метали, як, наприклад, кальцій Са, утворюють основні оксиди, яким відповідають основи:

СаО + Н₂O  Са(ОН)₂

— Доведіть, що кальцій оксид — основний оксид.

Неметали, наприклад сірка, утворюють кислотні оксиди, яким відповідають кислоти:

SO₃ + Н₂O  H₂SO₄

— Доведіть, що сульфур(ІV) оксид — кислотний оксид.

Метали реагують із кислотами, як правило, заміщуючи в них атоми Гідрогену, з утворенням солей. Для неметалів реакція з кислотами не характерна.

Згодом з'ясувалося, що класифікація хімічних елементів на метали й неметали є неповною. Виявляється, існують хімічні елементи й відповідні їм речовини, що проявляють двоїсту природу.

— Як називаються такі елементи та їхні сполуки?

Цинк гідроксид Zn(OH)2 має властивості основи (реагує з кислотами) і кислоти (реагує з лугами), тобто має двоїсту природу.

— Доведіть амфотерність цинк гідроксиду.

Із сильною кислотою, наприклад із хлоридною, цинк гідроксид реагує як основа:

Із сильною основою, наприклад з натрій гідроксидом, цинк гідроксид реагує як кислота:

Такі ж двоїсті властивості характерні й для цинк оксиду:

Оксиди й гідроксиди, здатні реагувати й із кислотами, і з лугами, називають амфотерними (від грецьк. амфотерос — «обидва», «той і інший»),

2. Поняття про групи подібних елементів

Учені-хіміки робили також спроби класифікувати хімічні елементи, об'єднуючи їх в окремі групи відповідно до їхніх властивостей. Підчас знайомства з киснем і залізом — простими речовинами, і складними (основними класами неорганічних сполук — оксидами, основами, кислотами й солями) ви вже зустрічалися з хімічними елементами, що утворюють сполуки з подібними властивостями. Наприклад, метали в процесі взаємодії з киснем утворюють основні оксиди, а неметали — кислотні оксиди.

— За якими ще ознаками можна об'єднати хімічні елементи та їхні сполуки в групи?

• За валентністю;

• за розчинністю у воді;

• за агрегатним станом;

• за складом;

• за відношенням до повітря (кисню);

• за температурами плавлення й кипіння тощо.

Спробуємо здійснити таку класифікацію.

Завдання 4

Розподіліть запропоновані хімічні елементи на чотири групи: Гелій, Натрій, Хлор, Калій, Купрум, Меркурій, Бром, Аргон.

Метали: Калій, Купрум, Меркурій; неметали: Хлор, Бром; інертні елементи: Неон, Аргон.

За розчинністю у воді: Натрій, Калій, Бром, Хлор — взаємодіють із водою; Купрум, Меркурій, Гелій, Аргон — нерозчинні у воді.

За відношенням до кисню повітря: легко окиснюються — Натрій, Калій; не окислюються на повітрі: Гелій, Аргон, Купрум, Меркурій.

Висновок. Класифікація за однією з ознак не дає бажаного результату. Необхідно розглянути їх у сукупності.

Група 1. Натрій, Калій — активні метали, тверді, валентність І, розчинні у воді, легко окислюються на повітрі — лужні метали.

Група 2. Хлор, Бром — неметали, валентність змінна, розчинні у воді, не окислюються на повітрі — галогени.

Група 3. Купрум, Меркурій — малоактивні метали, валентність змінна, нерозчинні у воді, не окислюються на повітрі.

Група 4. Гелій, Аргон — не взаємодіють з іншими речовинами, не утворюють сполуки з іншими хімічними елементами — інертні елементи.

На наступних уроках ми продовжимо вивчення класифікації хімічних елементів. Для цього запишіть домашнє завдання.

IV. Домашнє завдання

Опрацювати відповідний параграф підручника і відповісти на запитання.

Творче завдання. Підготувати інформацію про одну з груп хімічних елементів: «Галогени», «Лужні метали», «Інертні елементи». Скласти ребуси з назвами цих елементів.



Тема 39. Тематичне оцінювання з теми «Основні класи неорганічних сполук»

Цілі уроку: узагальнити й систематизувати знання учнів з теми «Основні класи неорганічних сполук»; визначити рівень навчальних досягнень учнів з теми, розуміння основних понять, уміння використовувати їх на практиці.

Тип уроку: контроль і коригування знань, умінь і навичок.

Форми роботи: письмова контрольна робота за варіантами.

Обладнання: Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва.

ХІД УРОКУ

I. Організація класу

II. Письмова контрольна робота

Учитель нагадує учням зміст завдань, час виконання, розподіляє варіанти, називає ключові моменти оформлення відповідей й систему оцінювання:

• завдання 1—6 — тестові, кожне завдання оцінюється в 0,5 бала, у сумі перші шість завдань дають 3 бали;

• завдання 7—9 оцінюються по 2 бали, разом за дев'ять правильно виконаних завдань — 9 балів;

• завдання 10 пропонується виконувати учням, які претендують на оцінку 12 балів, оцінюється у 3 бали.

Таким чином, максимальна оцінка за правильно виконану роботу становить 12 балів.

Час на виконання роботи — 40 хв.

Варіант І

1. Укажіть рівняння реакції, що є якісною реакцією на хлоридну кислоту та її солі:

2. Укажіть ряд, у якому наведено формули сульфатів:

а) CaSO₄, Na₂SO₄, Al₂(SO₄)₃;

б) K₂S; ZnS, MgS;

в) BaSO₃, K₂SO₃, CaSO₃.

3. Дано рівняння реакції:

NaCl + КОН  KCl + NaOH

Ця реакція не можлива, тому що:

а) усі вихідні реагенти та продукти реакції розчинні;

б) випадає осад;

в) змінюється колір розчину.

4. Маса купрум(ІІ) сульфату, що утворюється в результаті взаємодії сульфатної кислоти масою 9,8 г з надлишком лугу, дорівнює:

а) 10 г;                                                

б) 14 г;

в) 16 г.

5. Унаслідок взаємодії солей з кислотами утворюються:

а) нова сіль і нова кислота;                  

б) основа й нова кислота;

в) нова сіль і основа.

6. З розчином купрум(ІІ) сульфату не реагують метали:

a) Mg, Zn, Fe;                                       

б) Na, К, Са;

в) Au, Pt, Ag.

7. На нейтралізацію калій гідроксиду витратили нітратну кислоту масою 18,9 г. Обчисліть масу солі, що утворилася.

8. Здійсніть перетворення:

S  SO₂  H₂SO₃  K₂SO₃  CaSO₃

9. Складіть рівняння хімічних реакцій послідовних перетворень для одержання цинк оксиду із сульфатної кислоти.

10. Двовалентний метал масою 4 г розчинили у воді. При цьому виділився водень об'ємом 2,24 л (н. у). Визначте цей елемент.

Варіант II

1. Укажіть рівняння реакції, з допомогою якої можна одержати луг:

2. Укажіть пару солей, в якій обидві солі нерозчинні:

а) ВаСl₂, NaNO₃;       

б) КСl, Na₂SiO₃;

в) AgCl, BaSO₄.

3. Дано рівняння реакції:

Cu + 2AgNO₃  Cu(NO₃)₂ + 2Ag

Ця реакція можлива, тому що:

а) менш активний метал витісняє з розчину солі більш активного металу;

б) більш активний метал витісняє з розчину солі менш активного металу;

в) мідь реагує з нітратами.

4. У результаті взаємодії аргентум(І) нітрату масою 17 г із хлоридною кислотою випадає осад масою:

а) 12,5 г;                 

б) 14 г;

в) 14,35 г.

5. Унаслідок сильного нагрівання нерозчинних у воді основ утворюються:

а) нова основа й вода;

б) луг і вода;

в) оксид і вода.

6. Гідроксиди складу Ме(ОН)₃ утворюються металами:

а) Аl, Fe, Сr;            

б) Na, Mg, Са;

в) К, Zn, Ag.

7. Який об'єм газу (н. у.) виділиться в результаті остаточного розчинення кальцій карбонату масою 20 г у хлоридній кислоті?

8. Здійсніть перетворення:

9. Складіть рівняння хімічних реакцій послідовних перетворень для одержання ортофосфатної кислоти з фосфору.

10. Двовалентний метал масою 1,2 г без залишку розчинився в хлоридній кислоті. При цьому витратилася кислота масою 3,65 г. Визначте цей елемент.

Варіант III

1. Укажіть рівняння реакції нейтралізації:

2. Укажіть пару формул, до якої входять лише амфотерні гідроксиди:

a) NaOH, Ва(ОН)₂;                  

б) Са(ОН)₂, Сr(ОН)₃;

в) Zn(OH)₂, Аl(OН)₃.

3. Дано рівняння реакції:

MgCl₂ + 2NaOH  2NaCl + Mg (OH)₂

Ця реакція можлива, тому що:

а) виділяється газ;

б) випадає осад;

в) утворюється вода.

4. У результаті взаємодії міді масою 64 г з розчином аргентум(І) нітрату випадає в осад срібло масою:

а) 216 г;                                       

б) 21,6 г;

в) 20 г.

5. Колір лакмусу в лужному середовищі:

а) червоний, не змінюється;

б) синій, рожевий;

в) синій, малиновий.

6. З наведених пар сполук виберіть ті, в яких обидві речовини реагуватимуть із цинк гідроксидом:

а) Н₂O, ZnO;                                 

б) HNO₃, NaOH;

в) H₂S, MgO.

7. Який об'єм газу виділиться (н. у.), якщо нагрівати за високої температури магній карбонат масою 336 г?

8. Здійсніть перетворення:

9. Складіть рівняння хімічних реакцій послідовних перетворень для одержання купрум(ІІ) хлориду з міді.

10. Тривалентний метал масою 11,2 г прореагував із хлором. При цьому витратився хлор об'ємом 6,72 л (н. у). Визначте цей елемент.

III. Домашнє завдання

Повторити з курсу фізики й хімії за 7 клас будову атома.

Тема 38 . Узагальнення й систематизація знань з теми «Основні класи неорганічних сполук»

Цілі уроку: узагальнити, систематизувати й скоригувати знання учнів з теми «Основні класи неорганічних сполук»; з’ясувати рівень засвоєння знань, умінь і навичок про класи неорганічних сполук на прикладі оксидів, основ, кислот і солей, їх фізичних і хімічних властивостей, способи одержання, рівень розуміння основних понять, уміння використовувати їх на практиці.

Тип уроку: узагальнення й систематизація знань, умінь і навичок.

Форма роботи: гра-аукціон.

Обладнання: Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва, таблиця розчинності, ряд активності металів, картки - завдання.

ХІД УРОКУ

I. Організація класу  

Учні об’єднуються в чотири команди з умовними назвами «Оксиди», «Основи», «Кислоти», «Солі» для спільної роботи. У кожній команді вибирають капітана.

Кожне завдання гри оцінюється різною кількістю хімічних фішок — аурумчиків. Завдання передбачені як групові (для всієї команди), так і індивідуальні (для кожного члена команди). 
Гра складається з п’яти лотів. Відповіді кожного учня в команді заносяться до протоколу й додаються до загального банку команди. Команда, що збере найбільшу кількість аурумчиків, стане переможницею нашої гри. 
Наприкінці уроку ми підрахуємо банк кожного учня й переведемо його в оцінку.Ціна відповідей у лотах

Лот 1 «Бліц-турнір»: кожне питання — по 1 Аu

Лот 2 «Семь бед — один ответ»: повна відповідь — 7 Аu

Лот 3 «Поле чудес»: повна відповідь — 8 Аu

Лот 4 «Один за всіх»: повна відповідь кожного учня — 7 Аu

Лот 5 «Гонитва за лідером»: кожне рівняння — по 2 Аu

II. Узагальнення й систематизація знань, умінь, навичок

Лот 1 «Бліц-турнір»

Гравці кожної команди по черзі відповідають на запитання вчителя. За правильну відповідь гравець одержує 1 Аu. Якщо відповідь неправильна, право відповіді переходить до іншої команди. Асистент веде особистий залік відповідей гравців. Кількість питань має відповідати кількості гравців.

Питання «Бліц-турніру»

Закінчіть фразу.

1) Оксиди класифікуються на кислотні, амфотерні й... (Основні)

2) Складна речовина, що складається з атомів металу й кислотного залишку, — ... (Сіль)

3) Кислотні оксиди не взаємодіють з... (Кислотами)

4) Реакція взаємодії між кислотами й основами називається... (Нейтралізація)

5) За кількістю атомів Гідрогену кислоти поділяються на... (Одно-, дво-, триосновні)

6) У лужному середовищі фенолфталеїн набуває кольору... (Малинового)

7) Складні речовини, що складаються з атомів металу й Оксигену, називаються... (Оксидами)

8) У результаті взаємодії кислотного й основного оксиду утворюється... (Сіль)

9) Розчинні у воді основи називаються... (Лугами)

10) Основні оксиди не взаємодіють з... (Основами)

11) За вмістом Оксигену кислоти поділяються на безоксигенові й... (Оксигеновмісні)

12) Складні речовини, що складаються з атомів металу й однієї або кількох гідроксильних груп, називаються... (Основами)

13) Унаслідок розчинення кислотних оксидів у воді утворюється... (Кислота)

14) Нерозчинні основи внаслідок нагрівання розкладаються на... (Оксиди й воду)

15) Метиловий оранжевий набуває червоного кольору в середовищі... (Кислому)

16) Унаслідок розчинення основних оксидів у воді утворюється... (Основа)

17) Хімічні реакції, з допомогою яких можна визначити речовини, називаються... (Якісними реакціями)

18) Гідроксиди, що взаємодіють і з кислотами, і з основами, називаються... (Амфотерними)

Асистент роздає по одному аурумчику за кожну правильну відповідь і ставить оцінку в протоколі гри.

Лот 2 «Сем бед — один ответ»

Кожна команда одержує аркуш формату А3 з назвою класу неорганічних сполук: «Оксиди», «Основи», «Кислоти», «Солі». За 5 хвилин гравці команди записують на аркуші способи одержання сполук цього класу, вивішують на дошці, захищають свої відповіді. Кожна правильно названа властивість — 1 Аu.

Сумарна кількість правильних відповідей заноситься в банк команди й особистий залік кожного гравця. Заповнюється протокол.

Лот 3 «Поле чудес»

Кожна команда одержує аркуш А3 з формулами речовин.

Завдання. З’єднайте стрілочками із центральною речовиною тільки ті речовини, що можуть із нею взаємодіяти, запишіть рівняння хімічних реакцій.

Поле 1

Поле 2

Поле 3

Поле 4

Команди представлять свої схеми на обговорення класу, мотивують свій вибір і підтверджують відповідним рівнянням реакції. Кожне правильно записане рівняння — 2 Аu. Сумарна кількість правильних відповідей вноситься в банк команди й особистий залік кожного гравця.
Результат записується до протоколу.

Лот 4 «Один за всіх»

Кожен учень одержує картку-завдання і працює індивідуально. У кожній картці два завдання. Завдання для кожної команди дорівнюють кількості гравців для об’єктивності оцінювання.

Завдання 1. Здійсніть перетворення.

Завдання 2. Обчисліть масу кінцевого продукту за масою вихідної речовини.

Правильне виконання кожного завдання оцінюється так: кожне правильне рівняння — 2 Аu, правильні розрахунки — 3 Аu, разом за всю роботу — 7 Аu.

Учитель і асистент перевіряють виконання індивідуальних завдань.

Учні в цей час виконують завдання лота 5.

Лот 5 «Гонитва за лідером»

На дошці вивішуються незакінчені рівняння реакції. Кожен гравець команди по черзі виходить до дошки, дописує рівняння і розставляє коефіцієнти. Кожне правильно записане рівняння приносить 2 Аuу банк команди й особистий залік кожного гравця. (Кількість рівнянь відповідає кількості гравців.)

Команда І

Команда II

Команда III

 Команда IV

Записані на дошці рівняння перевіряють капітани команд-суперниць. Кожне виправлене рівняння може принести 1 Аu у банк команди. Команда допомагає (за необхідності) своєму капітанові.

Учитель повідомляє результати четвертого лота, індивідуальні рейтинги кожного учня заносяться до протоколу й у банк команди.

III. Підбиття підсумків уроку

Індивідуальний рейтинг кожного учня переводимо в оцінки за схемою:

1—4 Аu — 3 бали

5—7 Аu — 4 балів

8—10 Аu — 5 балів

11—12 Аu — 6 балів

13—14 Аu — 7 балів

15—16 Аu — 8 балів

17—18 Аu — 9 балів

19 Аu — 10 балів

Понад 19 Аu — 11—12 балів

Тепер підіб’ємо особисті підсумки. Оголошуємо переможця (максимальний банк) і присвоюємо звання: Кращий знавець теми «Класи неорганічних сполук»,
Знавець теми «Класи неорганічних сполук»
Кандидат у знавці теми «Класи неорганічних сполук».

Далі повідомляємо командний результат. Гравцям команди-переможниці додаємо 1 бал до рейтингу. 
Виставляємо оцінки за урок.

IV. Домашнє завдання

Повторити матеріал теми, підготуватися до тематичного оцінювання з теми «Класи неорганічних сполук».