Валентность химических элементов

13

Открытый урок по теме: «Валентность химических элементов».

Тип урока: комбинированный, изучение нового материала

Цель урока: сформировать понятие валентность и умение определять валентность по химическим формулам и составлять химические формулы по валентности.

Задачи урока

I. Образовательные.

1. Познакомить учащихся с понятием валентность;

2. Сформировать и закрепить умение определять валентность по химическим формулам;

3. Сформировать и закрепить умение составлять формулы, зная валентность химических элементов.

II. Воспитательные.

Показать единство материального мира

III. Развивающие.

Умение записывать химические формулы веществ, зная валентность элементов, входящих в состав данного вещества. Приобретение навыков самостоятельной работы.

Основные понятия: валентность,

Оборудование: таблицы и схемы

Используемая литература:

Учебник «Химия 8 класс» под редакцией Е.Е. Минченкова

Учебник «Химия 8 класс» Н.Е. Кузнецова

План урока:

1. Организационный момент (3 мин)

приветствие; отметить отсутствующих.

1. Постановка проблемного вопроса (3 мин)

2. Актуализация знаний, (беседа 10 мин)

3. Объяснение нового материала по теме «Валентность химических элементов» (15 мин)

4. Закрепление материала, повторение ключевых моментов. Подведение итогов: ответ на проблемный вопрос (5 мин)

5. Домашнее задание (1 мин)

Сегодня мы с вами повторим материал, который изучали на прошлом уроке «Химическая формула». Относительная молекулярная масса». Потренируемся в вычислении относительной молекулярной массы. А затем перейдем к изучению новой темы.

Итак, первый вопрос: что такое химическая формула? (предполагаемый ответ – химическая формула – это запись, выражающая качественный и количественный состав данного вещества).

А что такое, качественный и количественный состав вещества? (предполагаемый ответ – качественный состав – это какие элементы входят в состав данного вещества, а количественный – в каком соотношении).

Что такое, индекс и коэффициент в химической формуле? (предполагаемый ответ – индекс обозначает число атомов каждого химического элемента, входящего в состав молекулы, пишется справа внизу от символа элемента. Коэффициент – обозначает количество атомов или молекул, пишется перед символом элемента).

Что означает следующая запись:

2Сl, 2Сl₂, 3Сl₂, 5НСl

Предполагаемый ответ:

2Сl – два атома хлора;

2Сl₂ – две молекулы хлора;

3Сl₂ – три молекулы хлора;

5НСl – пять молекул хлороводорода.

Следующий вопрос: Что такое относительная молекулярная масса, как она обозначается и как рассчитывается?

Предполагаемый ответ – относительная молекулярная масса – показывает во сколько раз масса молекулы данного вещества больше 1/12 массы атома углерода; обозначается Мr. Относительная молекулярная масса равна сумме относительных атомных масс элементов, входящих в состав молекулы вещества, с учетом индексов.

Давайте рассчитаем Мr молекулы следующего вещества:

Мr(Al₂(SO₄)₃) = Ar(Al)2 + Ar(S)3 + Ar(O)12 = 54 + 96 + 192 = 342

Значит относительная молекулярная масса Al₂(SO₄)₃ равна 342.

Итак, а теперь переходим к изучению новой темы. В конце урока мы напишем небольшую самостоятельную работу по новой теме, поэтому слушайте внимательно и переписывайте записи с доски. Запишите тему урока: «Валентность химических элементов».

Только что мы с вами вспомнили, что такое химическая формула. Каждое вещество имеет свою химическую формулу, которая выражает его качественный и количественный состав, т.е. какие элементы и в каком количестве входят в состав одной молекулы данного вещества.

А как же узнают состав каждого вещества. С помощью сложных экспериментов. Однако, зная валентность можно составить формулу любого вещества. Итак, запишем, что же такое валентность:

Валентность – это способность атомов удерживать при себе определенное число атомов других элементов.

Валентность атома водорода принята за единицу.

I I I I

НСl H₂O NH₃ CH₄

Cледовательно, атом водорода не может присоединять больше одного атома другого элемента, но другие элементы могут присоединять один (НСl), два (H₂O), три (NH₃), четыре (CH₄) и более атомов водорода (показать шаростержневые модели этих молекул).

Валентность обозначается римской цифрой, которая ставится над знаком химического элемента в формуле вещества.

А кислород? Атом кислорода всегда двухвалентен.

II II II

H₂O SO₃ CO₂

Атомы одних химических элементов имеют постоянную валентность, а других переменную (т.е. в разных соединениях один и тот же элемент может проявлять разную валентность):

VI IV II

SO₃ SO₂ H₂S

В учебнике на странице 25 в таблице приведены валентности химических элементов в соединениях. Жирным шрифтом обозначены те элементы, которые имеют постоянную валентность (Na, К, Н, О и др.).

Зная формулы веществ, состоящих из двух элементов, и валентность одного из них, можно определить валентность другого элемента. Например, СuO – оксид меди (II). Мы знаем, что валентность кислорода равна двум. Если на один атом кислорода приходится один атом меди, значит, валентность меди тоже равна двум.

Запишем правила определения валентности по формулам их соединений.

Правила определения валентности элементов в соединениях:

1. Записать химическую формулу вещества и указать валентность известного элемента.

Например, оксид углерода (IV) имеет формулу – СО₂, валентность кислорода постоянна и равна двум, записываем над символом кислорода II

II

СО₂

2. Найти наименьшее общее кратное (НОК) между известным значением валентности и индексом этого элемента.

Для этого умножаем валентность известного элемента на индекс при этом элементе:

2 × II = 4 – это и есть НОК

3. Наименьшее общее кратное разделить на индекс другого элемента, полученное число и есть значение валентности.

Индекс при атоме углерода равен 1, значит:

4 : 1 = IV – это и есть валентность атома углерода

IV II

СО₂

Разберем еще один пример:

II

Fe₂O₃

1. Валентность кислорода постоянна и равна II.

2. НОК: 3 × II = 6

3. 6 : 2 = III – это и есть валентность атома железа

III II

Fe₂O₃

Определим валентность химических элементов в следующих соединениях:

СаО ZnCl₂

N₂O₃ Li₂S

NH₃ Mg₃P₂

Валентность атомов кислорода вы уже знаете, а валентность других элементов, имеющих постоянную валентность, находим по таблице.

Вы уже умеете определять валентность химических элементов в соединениях, формулы которых известны. А теперь рассмотрим как, зная валентность составить химические формулы.

Для составления химической формулы, нужно знать валентность элементов в данном соединении. Валентности некоторых элементов представлены в таблице учебника.

Правила составления химических формул по валентности:

1. Записать химические знаки элементов, входящих в состав соединения, и указать их валентности.

Например, составим формулу оксида алюминия – соединения алюминия с кислородом. Запишем знаки химических элементов:

Аl..O..

Валентность кислорода равна двум, валентность алюминия постоянна, находим значение валентности по таблице учебника, она равна трем. Записываем валентности:

III II

Аl..O..

2. Определить НОК чисел, обозначающих валентность обоих элементов.

НОК – наименьшее из целых положительных чисел, делящееся без остатка на каждое из данных целых чисел.

НОК II и III – 6

3. Разделить НОК на валентность каждого элемента, полученные числа обозначают индексы соответствующих элементов.

6 : II = 3, т.е. индекс при атоме кислорода равен 2

6 : III = 2, т.е. индекс при атоме алюминия равен 3.

4. Записать полученные индексы справа внизу у знаков химических элементов.

III II

Аl₂O₃

Разберем еще один пример: соединение серы с водородом, при чем валентность серы указана, так как сера имеет переменную валентность.

II

Н..S..

1.Записываем валентность атома водорода:

I II

Н..S..

2. Находим НОК, оно равно двум

3. Находим индексы элементов:

2 : II = 1, т.е. индекс при атоме серы равен 1

2 : I = 2, т.е. индекс при атоме водорода равен 2

4. Записываем формулу с учетом индексов:

I II

Н₂S

В названии веществ, имеющих переменную валентность, в скобках пишут валентность данного элемента в этом соединении:

СuO – оксид меди (II)

Cu₂O – оксид меди (I)

Расставим индексы в формулах следующих соединений:

II III

К..S.. Мg..N..

IV I

Мg..Si.. С..Сl..

II I I

Fe..Сl.. Са..F..

Итак, сегодня на уроке мы узнали, что такое валентность, как определить валентность элементов, формула которого известна, и наоборот, зная валентность составить химическую формулу. Сейчас мы проверим, как вы усвоили данную тему, для этого напишем самостоятельную работу.

На работу вам остается 10 минут.

Домашнее задание §4, 5 задания №№ 3, 4 стр. 28; задачник: 1-99, 1-100

I вариант

1. Определите валентность химических элементов в следующих соединениях:

СО, ZnS, SiН₄

2. Расставьте индексы в химических формулах следующих соединений:

а) K..O..

I

б) Аl..I..

V I

в) Р..Cl..

3. Составьте химические формулы соединений с кислородом следующих элементов (символ кислорода в формулах ставится на второе место):

а) железа (II)

б) азота (IV)

4. Составьте химические формулы соединений с хлором (I) следующих элементов (символ хлора в данных формулах ставится на второе место):

а) бария

б) железа (III)

II вариант

1. Определите валентность химических элементов в следующих соединениях:

HBr, Ca₃P₂, MgCl₂

2. Расставьте индексы в химических формулах следующих соединений:

VI

а) S..O..

III I

б) Fe..Cl..

I II

в) Cu..S..

3. Составьте химические формулы соединений с кислородом следующих элементов (символ кислорода в формулах ставится на второе место):

а) калия

б) кремния(IV)

4. Составьте химические формулы соединений с хлором (I) следующих элементов (символ хлора в данных формулах ставится на второе место):

а) алюминия

б) кальция

III вариант

1. Определите валентность химических элементов в следующих соединениях:

NO, Na₂S, СaCl₂

2. Расставьте индексы в химических формулах следующих соединений:

I II

а) Ag..S..

II

б) Аl..S..

IV

в) Si..H..

3. Составьте химические формулы соединений с кислородом следующих элементов (символ кислорода в формулах ставится на второе место):

а) хлора (VII)

б) бария

4. Составьте химические формулы соединений с серой (II) следующих элементов (символ серы в данных формулах ставится на второе место):

а) железа (III)

б) меди (II)

IV вариант

1. Определите валентность химических элементов в следующих соединениях:

NaI, SiCl₄, MgS

2. Расставьте индексы в химических формулах следующих соединений:

I

а) N..O..

I

б) Ba..Cl..

IV

в) Si..O..

3. Составьте химические формулы соединений с кислородом следующих элементов (символ кислорода в формулах ставится на второе место):

а) cеры(VI)

б) углерода(II)

4. Составьте химические формулы соединений с бромом (I) следующих элементов (символ брома в данных формулах ставится на второе место):

а) cеребра (I)

б) алюминия