«Оксиды, их классификация, свойства, применение»

Тема урока: «Оксиды, их классификация, свойства, применение»

Урок химии в 8 классе

Цель урока: обобщить знания обучающихся о составе оксидов, рассмотреть их классификацию и свойства основных и кислотных оксидов.

Задачи:

1. Образовательная: познакомить обучающихся с оксидами, их составом и классификацией, рассмотреть названия оксидов, способы их получения, распространение в природе и применение.

2. Развивающие: развивать умения составлять уравнения химических реакций, сформировать представления о физических и химических свойствах оксидов; развивать познавательный интерес, развивать умение сравнивать, анализировать, обобщать, делать выводы.

3. Воспитательные: воспитывать умение работать в группе, желание помогать друг другу; любовь к предмету химии, заинтересованность процессами, происходящими вокруг в окружающем мире.

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления знаний.

Методы: беседа, устный опрос, организация упражнений по применению знаний (групповая, индивидуальная), самопроверка обучающихся.

Оборудование: таблица «Генетическая связь между классами неорганических соединений», раздаточный материал по темам, штатив с пробирками, стеклянные палочки, колбы с водой.

Реактивы: образцы оксидов, Ca(OH)₂ , H₂SO₄.

Ход урока

1. Организация класса

Добрый день! Я рада видеть вас на сегодняшнем уроке. Надеюсь, что наша совместная работа будет полезной и интересной. Давайте улыбнемся друг другу, настроимся на поиск и начнем урок.

Сегодня на уроке:

• Вы научитесь получать новые вещества определенного состава.

• Вы узнаете о значении и практическом применении знаний.

2. Мотивация учебной деятельности

Наверное, сложно переоценить значение веществ, которые мы будем сегодня изучать, для нашей планеты и для людей. Там где нет этих веществ, нет жизни. Эти вещества образуют минералы, руды, глины, жидкий минерал, доминирующий на нашей планете.

Что же это за вещества вы ответите мне через несколько минут, когда разгадаете три загадки. Итак, перед вами три шкатулки – в них разные вещества, относящиеся к теме нашего сегодняшнего урока.

• Вода покрывает 71% площади поверхности Земли, или 361 млн. км²

• Объем воды на планете составляет 1,5 млрд. км³

Запишите формулу воды в тетрадь.

• Это газ, необходимый растениям для фотосинтеза.

• Это газ, выделяемый нами при выдохе.

• Содержание углекислого газа в атмосфере относительно невелико, всего 0,04—0,03%.

• 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.

И последняя шкатулка. Для того, чтобы разобраться, что же в ней, послушайте отрывок из стихотворения А. Ахматовой:

…На рукомойнике моем
позеленела медь,
Но так играет луч на нем,
Что весело глядеть…

Что произошло с медью? Она окислилась. Что означает - окислилась?

Вы разгадали три загадки. Получили три разных вещества. Первое – вода – жидкость, без которой немыслимо существование жизни на земле.

Второе вещество – углекислый газ, газ необходимый растениям для фотосинтеза, а значит для питания и жизни.

Третье вещество твердое – оксид меди (II).

Что же между ними общего?

Обучающиеся выдвигают предположение о схожести состава молекул.

1. Состоят из двух элементов.

2. Сложные вещества.

3. В состав молекул обязательно входит кислород со степенью окисления -2

Такие соединения называют оксидами.

3. Объяснение нового материала

Объявление темы урока.

Запишите тему нашего урока: «Оксиды, их классификация, свойства, применение».

Так что же такое оксиды?

(Обучающиеся формулируют правило).

Оксиды – сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород со степенью окисления -2.

Поскольку оксиды могут быть образованы почти всеми химическими элементами (за некоторым исключением), необходимо, чтобы не было путаницы, чтобы у каждого было свое название.

Названия оксидов

По международной номенклатуре названия оксидов происходят от названия химических элементов с добавлением слова «оксид». Если элемент имеет переменную степень окисления, то она указывается римскими цифрами, взятыми в скобки после названия химического элемента. (Элементы с постоянной степенью окисления – металлы I, II, III групп главных подгрупп; элементы с переменной степенью окисления – остальные металлы, почти все неметаллы)

Упражнение «Не прерви цепочку».

(Для каждого ученика приготовлена карточка с формулой оксида. Ученик поднимает карточку, показывает всем, и дает название оксиду. Работа по цепочке.)

CaO	P2O5	SO3
BaO	MnO2	SiO2
K2O	Al2O3	FeO
Na2O	CuO	Fe2O3
CO	Cu2O	ZnO
CO2	N2O	Li2O
N2O3	NO2	MgO
N2O5	SO2	NO

Состав и классификация оксидов

Давайте вспомним, с какими классами электролитов взаимодействовали оксиды неметаллов и оксиды металлов. Рассмотрим схему:

Кислоты → кислотные оксиды

Щелочи → основные оксиды

Следовательно, основные оксиды с кислотами, а кислотные - со щелочами. Но есть оксиды, которые не реагируют ни с кислотами, ни со щелочами и поэтому не образуют солей. Их так и называют несолеобразующие или безразличные. Следовательно, классификация оксидов может быть отражена схемой:

Оксиды

Несолеобразующие Солеобразующие

Основные Кислотные

Рассмотрим три формулы веществ, разгаданных вами. Какой элемент находится на 1 месте? (Обучающиеся говорят, что в первых двух формулах на первом месте стоит неметалл, а в третьей формуле – металл.)

Даем определение кислотным оксидам:

Оксиды неметаллов называют кислотными оксидами.

Почему эти оксиды названы кислотными?

Оксиды неметаллов, которым соответствуют кислоты (независимо от того, реагируют они с водой или не реагируют) называют кислотными.

СаО MgO K₂O - Какой элемент находится на 1 месте?

Оксиды металлов называют основными оксидами.

Что означает слово основные пока не понятно.

Если оксид кальция (негашеная известь) соединить с водой, то получиться новое вещество состава Са(ОН)₂ – основание. Теперь, становится понятным название – основной оксид.

Оксиды, которым соответствуют основания (независимо от того, реагируют они с водой или не реагируют) называют основными.

Физические свойства оксидов

Выберите основные оксиды, находящиеся на столах. Обратите внимание на их агрегатное состояние.

А как вы думаете оксиды неметаллов в большинстве своем находятся в каком агрегатном состоянии?

(Демонстрация видеофрагмента: Взаимодействие концентрированной азотной кислоты с медью – выделяется бурый газ NO₂)

Демонстрация: Открываем бутылку газированной воды. Что наблюдаем?

Сделайте выводы о физических свойствах оксидов.

Химические свойства оксидов

Химические свойства оксидов рассмотрим в режиме лабораторной работы и демонстрационного эксперимента.

За пять минут вам предстоит

Вопрос свой изучить детально

И, разобравшись досконально,

Весь класс по полной просветить.

Задания группам содержится в инструктивных карточках. Обучающиеся знакомятся с заданием. После изучения теоретического материала они проводят необходимый химический эксперимент, выступают по своей теме.

1 группа

1. Помутнение известковой воды, при пропускании через нее углекислого газа.

Ca(OH)₂ + CO₂ →

2) SiO₂ + H₂O →

2 группа

1) Взаимодействие серной кислоты с оксидом меди (II).

H₂SO₄ + CuO →

2) CuO + H₂O →

3 группа

1) Гашение негашеной извести.

CaO + H₂O →

1. Демонстрация видеофрагмента: взаимодействие оксида фосфора (V) с водой.

После опытов и демонстрационного эксперимента обратить внимание на условие: взаимодействие с водой, если образуется растворимый гидроксид. Каков оксид, таков и гидроксид. Растворим оксид - растворим и гидроксид.

Химические свойства оксидов можно оформить в виде таблицы.

Основные оксиды	Кислотные оксиды
1. Взаимодействуют с образованием соли и воды
С кислотами	Со щелочами
2. Взаимодействуют с водой, если образуется растворимый гидроксид
Растворимое основание	Растворимая кислота
3. Взаимодействуют друг с другом, образуя соли

Молодцы! А теперь для закрепления полученных знаний выполним тест в 2-х вариантах. Ответы на него будете рисовать на мордашках-кружках.

Обучающиеся читают вопрос, находят правильный ответ под буквой, и ставят точку напротив данной цифры и данной буквы, затем соединяют полученные точки.

Тест «Улыбка»

Обобщение знаний об оксидах

Вариант 1

1. Формула основного оксида

А) Na₂O

Б) CO

В) SO₃

2. В результате взаимодействия оксида фосфора (V) с водой образуется

А) основание

Б) кислота

В) соль

3. С водой не будет реагировать

А) CO₂

Б) CaO

В) SiO₂

4. Коэффициент перед формулой кислорода в уравнении реакции, схема которой Al + O₂ → Al₂O₃

А) 2

Б) 3

В) 4

5. С серной кислотой будет взаимодействовать

А) MgO

Б) SO₂

В) N₂O₅

Вариант 2

1. Формула кислотного оксида

А) CO₂

Б) CaO

В) K₂O

2. В результате взаимодействия оксида натрия с водой образуется

А) соль

Б) щелочь

В) кислота

3. С водой будет взаимодействовать

А) CuO

Б) FeO

В) BaO

4. С гидроксидом натрия будет реагировать

А) CuO

Б) P₂O₅

В) CaO

5. При разложении гидроксида железа (III) образуются

А) Fe₂O₃ , H₂O

Б) FeO , H₂O

В) Fe , H₂O

Проверяем полученные результаты, сверяем правильные ответы с экраном. Обучающиеся комментируют полученные ответы.

Распространение оксидов в природе и их значение

4 группа ребят «путешествовали в пространстве и времени»

Плиний считал, что горный хрусталь “рождается из небесной влаги и чистейшего снега”. Однако состав его иной: оксид кремния (IV) SiO₂. Кварц, кремень, горный хрусталь, аметист, яшма, опал — все это оксид кремния (IV).

Один из распространенных оксидов – диоксид углерода CO_2. Он содержится в составе вулканических газов. Сухой лед – тоже CO₂. Горящий бензин можно быстро потушить, бросив в пламя несколько кусочков сухого льда. Главное применение сухого льда — хранение и перевозка продуктов: рыбы, мяса, мороженого. Ценность сухого льда заключается не только в его охлаждающем действии, но и в том, что продукты в углекислом газе не плесневеют, не гниют.

Оксид хрома(III) – Cr₂O₃ –кристаллы зеленого цвета, нерастворимые в воде. Cr₂O₃ используют как пигмент при изготовлении декоративного зеленого стекла и керамики.

5 группа

Оксиды – основа красящего пигмента

Многие соли металлов так же, как и оксиды, являются пигментами художественных красок. Вообще, в пигменты художест­венных красок входят оксиды, соли, высокомоле­кулярные соединения (ВМС).

В конце XIX в. вместо ядовитых свинцовых бе­лил в живописи и при малярных работах стали применять цинковые белила на основе оксида цинка. Над их созданием химикам пришлось не­мало потрудиться, т. к. даже незначительные примеси железа или кадмия придают краске жел­товатый оттенок.

Оксиды металлов

ZnO - цинковые белила,

ТiO₂ - титановые белила,

Pb₃O₄- свинцовый сурик,

Cr₃O₄ - хромовая зелень,

РbО - массикот,

Fe₂O₃, SiO₂, Al₂O₃ (смесь) - красная охра.

Сурик - смешанный оксид свинца Pb₃O₄ -имеет цвет от светло-оранжевого до красного.

Железный сурик - природный оксид железа Fe₂O₃ с примесью глины и кварца - темно-виш­невый, но некоторые сорта бывают ярко-жел­того цвета.

Самой древней зеленой краской на Руси была «празелень». Использовались и другие зеленые краски, но «празелень» - самая деше­вая и популярная краска, вплоть до конца XVII в. Ее получали мелким истиранием минерала глауко­нита, имеющего темно-зеленую или ярко-зеленую окраску. В его состав входит достаточно боль­шое количество оксидов: SiO₂, Na₂O, Fe₂O₃, CaO, A1₂O₃, MgO, K₂O, H₂O.

В качестве зеленой краски ис­пользовали мелко истертый, хорошо извест­ный вам как поделочный камень - малахит.

Сейчас зеленые краски в ос­новном получают синтетиче­ским путем. Многие из них в ос­нове своего красящего пигмента содержат оксид хрома(III), называемый еще хромовой зеле­нью. Такой пигмент мы можем сейчас получить с помощью несложного, но эффектного опыта.

Оксид хрома(III) можно получить в результате разложения дихромата аммония:

(NH₄)₂Cr₂O₇ =N₂ + Cr₂O₃ + 4 Н₂О.

Демонстрируется опыт «Вулканчик»: в чашку с оранжевым веществом (дихромат аммония) капнем спирта и поднесем горящую лу­чину. Происходит энергичная химическая реакция, напоминающая извержение вулкана. Вещество, вылетающее из чашки, и есть Сr₂О₃.

Список этот можно долго продолжать. Вы тоже можете, используя природные материалы и свой труд, получить краску в домашних усло­виях. Но сегодня на уроке мы будем работать с яичной темперой. Приготовить ее несложно, для этого потре­буются пигменты различных цветов. Порошок малахита, густой луковый отвар и оксид хрома(III) смешивают с яичным желтком, в который добавляется очень мало подкисленной уксусом воды или белого су­хого вина. Краска готова.

Обучающиеся расписы­вают яйцо.

Вот и подошло к концу наше путешествие по стране оксидов. Посмотрите ваши записи в тетради и поделитесь своими впечатлениями о том, что вы узнали на уроке.

Домашнее задание

1. Определите лишнее вещество. Ответ мотивируйте.

1. СаО, СН₄, N₂О,

2. SiО₂, О₂, Н₂О,

3. КОН, РbО, СО₂,

4. Al₂О₃, ZnО, СО.

2.«Найди соответствие».

Найдите соответствие между формулой оксида и его названием. В своих тетрадях запишите к цифре соответствующую букву.

1. SО₃ а. оксид азота (IV)

2. ZnО b. Оксид натрия

3. NО₂ с. Оксид серы (VI)

4. SО₂ d. Оксид цинка

5. Nа₂О е. оксид серы (IV)

3. «Восстановите уравнения реакций».

.. + О₂ = 2ВаО

Si + .. = SiО₂

К + О₂ = ..

Подведение итогов урока

Д. Хевелси говорил: «Мыслящий ум не чувствует себя счастливым, пока ему не удается связать воедино разрозненные факты им наблюдаемые», сегодня мы попытались создать «портрет оксидов» из тех фактов, которые были известны и из новых сведений об этом классе неорганических соединений.