Урок "Водородные соединения неметаллов" 9 класс
методическая разработка по химии (9 класс) по теме

Урок «Водородные соединения неметаллов»

Задачи:

Образовательные:

1. Обобщить знания о водородных соединениях неметаллов на основе знаний о строении атома.
2. Показать закономерности  в изменении кислотно-основных свойств в зависимости от положения соответствующего химического элемента в ПС.
3. Рассмотреть строение водородных соединений неметаллов.
4. Закрепить знания об общих и характерных свойствах водородных соединений.
5. Продолжить формирование практических умений и навыков при работе с химическими реактивами и оборудованием.

Развивающие:

1. Способствовать развитию прогностических умений учащихся в примерах определения химических свойств водородных соединений по их строению.
2. Предоставить возможность учащимся определиться в возможности использовать химических знаний для охраны природы и здоровья человека.

Воспитательные:

1. Воспитывать бережное отношение к природе, изучая губительное действие водородных соединений неметаллов на организм человека.
2. Реализовать экологическое воспитание, решая задачи с прикладным содержанием.

Тип урока: обобщение знаний

Вид урока: обобщения с элементами исследования.

Используемые технологии: 

информационные, технология полного  усвоения, здровьесберегающие.

Организационные формы общения: фронтальная, групповая.

Структура урока: 

1. Организационно-мотивационный момент
2. Актуализация опорных знаний.
3. Сообщение новых сведений о водородных соединениях неметаллов.
4. Лабораторная работа с элементами исследовательской деятельности (работа в парах) – «Определение отравляющих веществ в пробах воды».
5. Контроль знаний (индивидуальный, с самопроверкой) – диктант.
6. Подведение итогов урока.
7. Домашнее задание.

Ход урока.

1. Организационно-мотивационный момент.

Здравствуйте!

  Мы с вами живем в очень сложной экологической обстановке. Миллионы тонн загрязняющих веществ выбрасывается ежегодно в окружающую среду. И наша сельская местность не исключение. Животноводческие и птицеводческие комплексы, комплексы по переработке мяса, агропромышленные предприятия, энерго- и теплосиловые предприятия, пестициды применяемые в сельском хозяйстве загрязняют сельскую местность, распространяя на значительные расстояния аммиак, сероводород и другие дурнопахнущие газы.

 Сегодня мы поговорим о веществах, которые с одной стороны необходимы в народном хозяйстве, а с другой стороны опасны для человека и окружающей среды.

Тема нашего урока: Водородные соединения неметаллов

Задачи нашего урока:

1. Обобщить знания о водородных соединениях;
2. Узнать, почему необходимо проявлять осторожность при использовании водородных соединений неметаллов;
3. Научиться самостоятельно, проводить исследование.

1. Актуализация опорных знаний.

Работа в группах:

Задание 1 группе.

Каков состав водородных соединений, отражаемый химическими формулами по таблице 1.

Таблица 1.

Вопросы:

1. Какие водородные соединения вам известны?
2. Какой тип химической связи в летучих водородных соединениях?
3. Какую степень окисления проявляет водород в этих соединения?
4. Как находится степень окисления других неметаллов в этих соединениях?
5. Почему соединения металлов с водородом нелетучие?
6. Какой тип химической связи в них?

Планируемый ответ. К водородным соединениям неметаллов относятся бинарные соединения с ковалентным типом связи элементов IV-VII групп главных подгрупп. Во всех этих соединениях водород проявляет степень окисления +1, а степень окисления неметаллов определяется как разность 8-№ группы. Водородные соединения металлов не летучи, так образованы ионным типом связи.

Задание   2 группе.

Что вы можете предположить, зная тип  связи в веществе?

Вопросы:

1. Какой тип химической связи в летучих водородных соединения?
2. Какой тип кристаллической решетки?
3. Какие частицы расположены в узлах данной решетки?
4. Какими физическими свойствами обладают данные соединения?

( физические свойства веществ зависят от вида химической связи и типа кристаллической решетки. Так как связь в молекулах водородных соединений ковалентная полярная связь, а в узлах кристаллической решетки лежат полярные молекулы. Все соединения жидкости или газы, легко растворимы  в воде, с низкими температурами кипения, имеющие запах и окраску)

2. Зависимость свойств водородных соединений от положения неметалла в ПСХЭ.

Задание 3 группе: Водородные соединения  HCI   и  NH3   отличаются по свойствам. От чего это зависит?

Таблица 2.

Вопросы:

1. Как растворяются данные вещества в воде?
2. Что образуется при растворении хлороводорода в воде?
3. Что образует аммиак при растворении в воде?
4. Влияет ли полярность связи на растворимость и как?

(Исходя из того, что связь в водородных соединениях неметаллов ковалентная полярная, данные соединения хорошо растворимы в воде. Хлороводород при растворении  в воде образует соляную кислоту. Она диссоциирует следующим образом: вследствие большой полярности связи H—CI, ион водорода со свободной орбиталью присоединяется к кислороду воды. Водород «приносит» свободную орбиталь- акцептор, а кислород располагает на ней пару электронов- донор. В растворе образуются ионы гидроксония- среда кислая, лакмус красный.

Во втором случае азот принимает от воды водород со свободной орбиталью и в растворе остаются гидроксид ионы. Среда раствора основная, лакмус синий.

 Это зависит от силы притяжения электронов последнего электронного уровня ядром атома.

Из двух связей N-H  и H-O более полярна последняя, поэтому не поделенная электронная связь атома азота легче атакует + поляризованный атом водорода в воде, образуя донорно-акцепторную связь.

В случае хлороводорода: связь H-CI более полярна, чем связь O-H, поэтому здесь атаке подвергается протон хлороводорода.)

Задание 4 группе:

Какое водородное соединение неметалла обладает амфотерными свойствами? HCI, NH3, H2S, H2O, CH4

Объясните почему?

Ответ: вода, так H2O диссоциирует на ионы водорода и гидроксид-ионы.

Задание 5 группе:

Сила кислот в ряду  HF, HCI. HBr, HI различна. Чем это можно объяснить? (обратите внимание на рисунок)

Вопросы:

1. Как изменяется полярность  и прочность связи между водородом и галогенами?
2. Как изменяется диссоциация этих веществ?
3. Как изменяется сила кислот в данном ряду?

(Сила кислот возрастает в ряду HCI-HBr-HI, несмотря на о, что полярность связи в этом направлении уменьшается, однако, в этом направлении падает и прочность связи, так как увеличивается расстояние. Чем больше расстояние, тем выше сила кислот. К примеру, самая сильная  кислота среди галогеноводородов будет HI, а самая слабая HF).

3. Влияние водородных соединений неметаллов на здоровье человека.

Вопрос: А почему осторожно?! Мы знаем, что все водородные соединения имеют большое практическое значение для народного хозяйства страны. Они используются в производстве минеральных удобрений, синтезе волокон и пластмасс, лекарственных средств и т.д. Вода – вообще основа жизни на земле. Но сами по себе они чрезвычайно ядовиты!

Сообщения учащихся: 1 ученик - соляная кислота (приложение 1), 2- сероводород (приложение 2), 3- аммиак (Приложение 3).

1. Лабораторная работа «Определение отравляющих веществ в пробах воды».

Учитель: Внимание!!! В жилом районе произошла утечка отравляющих веществ с местного химкомбината, продуктами переработки которого являются сероводород, хлороводород и аммиак. Определите, утечка какого вещества произошла, испытав пробы воды, взятые из водоема близ химкомбината.   Для этого проведем небольшое исследование. (Приложение 4).

Учитель: Прежде, чем вы приступите к работе, давайте вспомним технику безопасности при работе с химическим оборудованием и веществами.

Учащиеся повторяют правила техники безопасности. ( не пробовать на вкус, запах определять взмахом ладони  руки от отверстия пробирки к носу, работать осторожно)

Учитель делает вывод о готовности учащихся к выполнению работы. (Приложение 5)

V.  Закрепление. Выполнение графического диктанта. (Приложение 7)

     VII. Подведение итогов.

 IX. Домашнее задание. Решение задачи. (Если остается время или на дом)

Целлюлозо-бумажный комбинат произвел сброс сточных вод. Вычислите объем хлора при н.у., необходимого для очистки 1000 м3 сточных вод от сероводорода. Концентрация сероводорода в сточных водах 0,05 мг/л.

         H2S + CI2 =S + 2HCI

     Рефлексия

В ходе урока вы пытались овладеть самым главным в процессе познания – умением находить истину с помощью доказательств, то есть проводить исследования. Многие ученые прошлых веков опирались в своих изысканиях лишь на интуицию и в результате нередко ошибались.

Вы же с помощью опытов нашли истину.

1. Сегодня я понял …

2. Теперь я могу…

3. Я приобрел….

4. Меня удивило …

5. Мне захотелось…

Приложение 1.

Сообщение «Соляная кислота»

Свободная соляная кислота содержится в желудочном соке и играет важную роль, так как, с одной стороны, способствует перевариванию пищи, с другой стороны - убивает различные болезнетворные бактерии (холеры, чумы и др.). Если последние попадают в желудок вместе с большим количеством воды, то вследствие разбавления раствора соляной кислоты, они выживают и вызывают заболевания организма. Поэтому во время эпидемий особенно опасна сырая вода. При повышенной концентрации соляной кислоты в желудке ощущается «изжога», которую устраняют, принимая во внутрь небольшое количество гидрокарбоната натрия или оксида магния. Наоборот, при недостаточной кислотности желудочного сока, для приема внутрь приписывается разбавленный раствор соляной кислоты.

   Содержание в воздухе уже 0,05 мг/л хлороводорода быстро вызывает раздражение в носу и гортани, колотье в груди,  хрипоту и ощущение удушья в горле. При хроническом отравлении малыми  его концентрациями (порядка 0,01 мг/л) особенно страдают зубы, эмаль которых подвергается более или менее быстрому разрушению.

Приложение 2.

Сообщение «Сероводород»

   Ядовитость сероводорода часто недооценивают и работы с ним ведут без соблюдения достаточных мер предосторожности. Между тем уже 0,1% сероводорода в воздухе быстро вызывает тяжелое заболевание. При вдыхании сероводорода в значительных концентрациях. Может мгновенно наступить обморочное состояние или даже смерть от паралича дыхания (если пострадавший не был своевременно удален из отравленной атмосферы). В случае меньших концентраций сероводорода, внезапные обмороки часто наступают лишь через некоторое время после отравления. Тяжело отравленным сероводородом дают вдыхать чистый кислород. При слабой и неправильной работе дыхательных органов приходится применять искусственное дыхание. Хроническое отравление малыми количествами сероводорода обуславливает общее ухудшение самочувствия, исхудание, появление головных болей.

Приложение 3.

Сообщение «Аммиак»

  Газообразный аммиак уже при содержании 0,05% его в воздухе очень сильно раздражает слизистые оболочки глаз и дыхательных путей. При остром отравлении им в сильной форме появляются поражения глазных тканей и дыхательных путей, отдышка (вплоть до приступов удушья) и воспаление легких. Средствами первой помощи служат свежий воздух, обильное промывание глаз водой, вдыхание паров. Хроническое отравление аммиаком вызывают упорные катары дыхательного горла и воспаление голосовых связок.

Приложение 4.

Лабораторная работа «Определение отравляющих веществ в пробах воды».

Приборы и реактивы: проба воды, индикатор лакмус, соль нитрат серебра и свинца.

Ход работы:

Приложение 4.

Лабораторная работа «Определение отравляющих веществ в пробах воды».

Приборы и реактивы: проба воды, индикатор лакмус, соль нитрат серебра и свинца.

Ход работы:

Приложение 5.

Лабораторная работа «Определение отравляющих веществ в пробах воды».

Инструктивная карточка

1. Испытайте раствор индикатором:

А) если среда основная, осторожно испытайте содержимое пробирки на запах;

Б) если среда кислотная, то разделите пробу воды на две части: в первой проведите качественную реакцию на хлороводород, а во второй – на сероводород.

2. Запишите уравнения реакций:

А) диссоциации вещества в воде;

Б) качественные реакции, имеющие место в вашем опыте;

В) рассчитайте относительную плотность вашего газа по воздуху и предложите направление эвакуации населения из зоны поражения

Приложение 6.

1 вариант- аммиак

2 вариант- сероводород

3 вариант- хлороводород.

Вопросы:

1. Степень окисления неметалла в вашем соединении-3
2. Степень окисления неметалла в вашем соединении--1
3. Степень окисления неметалла в вашем соединении-2
4. Связь в вашем соединении ковалентная полярная.
5. Ваше соединение с запахом тухлых яиц.
6. Ваше соединение входит в состав желудочного сока.
7. Раствор вашего соединения в воде носит название нашатырного спирта.
8. Ваше соединение обладает основными свойствами.
9. Ваше соединение обладает кислотными свойствами

10.Ваше соединение очень хорошо растворимо в воде.

Приложение 8.

Задание пройти лабиринт. Цельная стрелка – да, стрелка штрихом - нет.

Задание 1 группе.

Каков состав водородных соединений, отражаемый химическими формулами по таблице 1.

Таблица 1.

Вопросы:

1. Какие водородные соединения вам известны?
2. Какой тип химической связи в летучих водородных соединениях?
3. Какую степень окисления проявляет водород в этих соединения?
4. Как находится степень окисления других неметаллов в этих соединениях?
5. Почему соединения металлов с водородом нелетучие?
6. Какой тип химической связи в них?

Задание   2 группе.

Что вы можете предположить, зная тип  связи в веществе?

Вопросы:

1. Какой тип химической связи в летучих водородных соединения?
2. Какой тип кристаллической решетки?
3. Какие частицы расположены в узлах данной решетки?
4. Какими физическими свойствами обладают данные соединения?

Задание 3 группе: Водородные соединения  HCI   и  NH3   отличаются по свойствам. От чего это зависит?

Таблица 2.

Вопросы:

1. Как растворяются данные вещества в воде?
2. Что образуется при растворении хлороводорода в воде?
3. Что образует аммиак при растворении в воде?
4. Влияет ли полярность связи на растворимость и как?

Задание 4 группе:

Какое водородное соединение неметалла обладает амфотерными свойствами? HCI, NH3, H2S, H2O, CH4

Объясните почему?

Задание 5 группе:

Сила кислот в ряду  HF, HCI. HBr, HI различна. Чем это можно объяснить? (обратите внимание на рисунок)

Вопросы:

    1.Как изменяется полярность  и прочность связи между водородом и    галогенами?

2. Как изменяется диссоциация этих веществ?
3. Как изменяется сила кислот в данном ряду?