Валентность. Определение валентности элементов по формулам их соединений

Урок химии в 8 –м классе по теме:

«Валентность. Определение валентности элементов по формулам их соединений»

 

Цели урока.

Дидактические:

- опираясь на знания учащихся, повторить понятия «химическая формула»;

- способствовать формированию у учащихся понятия «валентность» и умению определять валентность  атомов элементов по формулам веществ;

Развивающие:

- продолжить формирование умений формулировать определения;

- разъяснять смысл изученных понятий и объяснять последовательность действий при определении валентности по формуле вещества;

- способствовать обогащению словарного запаса, развитию эмоций, творческих способностей;

- развивать умение выделять главное, сравнивать, обобщать, развивать дикцию, речь.

Воспитательные:

- воспитывать чувство товарищества, умение работать коллективно;

- ориентировать учащихся на здоровый образ жизни.

 

Планируемые результаты обучения:

 

1. Учащиеся должны уметь формулировать определение «валентность», знать валентность атомов водорода и кислорода в соединениях, определять по ней валентность атомов других элементов бинарных соединениях,

2. Уметь разъяснять смысл понятия « валентность» и последовательность действий при определении валентности атомов элементов по формулам веществ.

 

 

Основные понятия: валентность, постоянная и  переменная валентность.

 

Организационные формы: беседа, индивидуальные задания, самостоятельная работа.

 

Оборудование: модели молекул хлороводорода, воды, аммиака, метана.

 

Оборудование для учащихся: на каждом столе «Алгоритм определения валентности».

 

                                           Ход урока.

1. Проверка знаний.

1.Фронтальная беседа с учащимися по пройденной теме «Химическая формула».

Задание: Что здесь написано? (Демонстрация учителем формул, отпечатанных на отдельных листах)

 

2. Индивидуальная работа по карточкам 4 учащихся. (Выполняют решение на доске). Проверка учителем.

 

Карточка №1. Рассчитайте относительную молекулярную массу данных веществ:

А) CH4

Б) K2 O

В) NaCl

Г) NO

 

Карточка №2. Вычислите массовые доли элементов в процентах по формулам:

А) Cu O

Б) K2 S

 

Карточка №3. Что означают записи:

А) 3H -

Б) Pb O -

В) 2ZnO -

Г)5 H2 SO4 –

 Карточка №4. 

Данные вещества: сульфид цинка ZnS,  иод I2, медь

Cu , аммиак NH3 , углекислый газ CO2 , соляная кислота HCl, водород H2 , сера S, окись меди CuО . Выпишите из этого списка формулы простых веществ и сложных.

 

3. Самостоятельная работа учащихся в тетрадях.

Смешали 9 г порошка алюминия с 20 г серы и смесь нагрели. Произошла химическая реакция, в результате которой образовался сульфид алюминия Al2 S3. Полностью ли взятые вещества вступили в реакцию? Ответ подтвердите расчетом, учитывая постоянство состава веществ.

Сколько граммов алюминия потребуется для полного соединения его с 8 г серы?

Проверка: один учащийся устно читает решение.

 

II. Изучение нового материала.

 

1. Объяснение учителя. Постановка проблемы.

 

Понятие о валентности.

- До сих пор мы пользовались готовыми формулами, приведенными в учебнике. Химические формулы можно вывести на основании данных о составе веществ. На чаще всего при составлении химических формул учитываются закономерности, которым подчиняются элементы, соединяясь между собой.

 

Задание: сравните качественный и количественный состав в молекулах: HCl, H2 O, NH3 , CH4.

 

Беседа с учащимися:

- Что общего в составе молекул?

Предполагаемый ответ: Наличие атомов водорода.

- Чем они отличаются друг от друга?

Предполагаемый ответ:

- HCl – один атом хлора удерживает один атом водорода,

- H2 O – один атом кислорода удерживает два атома водорода,

- NH3 – один атом азота удерживает три атома водорода,

- CH4 – один атом углерода удерживает четыре атома водорода.

Демонстрация шаростержневых моделей.

Проблема: Почему различные атомы удерживают различное количество атомов водорода?

(Выслушиваем варианты ответов учащихся).

 

Вывод: У атомов разная способность удерживать определенное количество других атомов в соединениях, это и называется валентностью. Слово « валентность»  происходит от латинского- сила.

 

Запись в тетради:

Валентность – это свойство атомов удерживать определенное число атомов другого химического элемента.

Валентность обозначается римскими цифрами.

Запись на доске и в тетрадях:

 

I    II

H Сl

I  II

H2 O

I  III

H3 N

I    IV

H4 C

 

Валентность атома водорода принята за единицу, а у кислорода –II

Если валентность обозначить черточкой  (число черточек указывает на валентность атомов в соединении), то мы получим структурную формулу соединения:

H – Cl , H- O – H

 

Структурная формула дает наглядное представление  о валентности каждого элемента и отражает порядок связи атомов в молекуле вещества.

2.Эволюция понятия « валентность» (сообщение учащегося).

- В начале XIX века Дж. Дальтоном был сформулирован закон кратных отношений, из которого следовало, что каждый атом одного элемента может соединяться с одним, двумя, тремя и т.д. атомами другого элемента (как, например, в рассмотренных нами соединениях атомов с водородом).

 

В середине XIX века, когда были определены точные относительные веса атомов (И. Я. Берцелиус). Стало ясно, что наибольшее число атомов, с которыми может соединяться данный атом, не превышает определенной величины, зависящей от его природы. Эта способность связывать  или замещать определенное число других атомов и была названа Э.Фанклендом в 1853г. « валентность».

 

Поскольку в то время для водорода не были известны соединения, где он был бы связан более чем с одним атомом любого другого элемента, атом водорода был выбран в качестве стандарта, обладающего валентностью, равной 1.

Периодический закон Д.И. Менделеева в 1869г вскрыл зависимость валентности элемента от его положения в периодической системе.

3. Определение валентности атомов элементов в соединениях.

 

Правило определения валентности: число единиц валентностей всех атомов одного элемента равно числу единиц валентности всех атомов другого элемента.

 

              Алгоритм определения валентности.

 

Алгоритм определения валентности

Пример

1.Запишите формулу вещества.

H2 S, Cu 2 O

2.Обозначьте известную валентность элемента.

I

H2 S

II

Cu2 O

3. Найдите число единиц валентности атомов известного  элемента, умножив валентность элемента на количество его атомов.

   2

I

H2 S

    2

     II

Cu2O

4. Поделите число единиц валентности атомов  на

количество атомов другого элемента. Полученный

ответ и является искомой валентностью.

   2

I   II

H2 S

  2

I     II

Сu2 O

5. Сделайте проверку, то есть подсчитайте число единиц валентностей каждого элемента.

I    II

H2 S

(2=2)

I     II

Cu2 O

(2=2)

 

 

4. Упражнение: определить валентность элементов в веществах (ученики по одному выходят к доске). Задание в раздаточном материале.

SiH4 , CrO3 , H2 S , CO2 , CO, SO3 , SO2 , Fe2O3 , FeO, HCl ,  HBr ,

Cl2 O5 , Cl2O7, PH3 , K2 O, Al2 O3 ,P2 O5 , NO2 , N2 O5 , Cr2 O3, SiO2 ,

B2O3 , Si H4 , Mn2 O7 , MnO , CuO ,  N2 O3.

 

 

3. Закрепление знаний.

 

Первичная проверка усвоения знаний.

В течение трех минут необходимо выполнить одно из трех заданий по выбору. Выберите только то задание, с которым вы справитесь. Задание в раздаточном материале.

 

На («3»). Определите валентность атомов химических элементов по формулам соединений: NH3  , Au2 O3 , Si H4 , СuO.

На («4») . Из приведенного ряда выпишите только те формулы, в которых атомы металлов двухвалентны: MnO, Fe2 O3, CrO3,  CuO,

  K2 O,  CaH2.

На («5») . найдите закономерность в последовательности формул: N2 O,  NO,  N2 O3  и проставьте валентности над каждым элементом.

 

Работа над ошибками. Ответы на обратной стороне доски.

 

4. Итог урока.

 

Беседа с учащимися:

- Какую проблему поставили в начале урока?

- К какому выводу мы пришли?

- Дать определение « валентности».

- Чему равна валентность атома водорода? Кислорода?

-  Как определить валентность атома в соединении?

Оценка работы учащихся в целом и отдельных учащихся.

 

Домашнее задание: Параграф 11, 12 (стр. 33-34)

Упражнения 1-4 (стр. 37).