Урок в 8 классе "Генетическая связь веществ"
методическая разработка по химии (8 класс) по теме

Генетическая связь между классами неорганических соединений

Все что нас окружает, да и мы сами, состоит из веществ, которые способны превращаться друг в друга.

                                                                         ( Вернадский В.И.)

   ЦЕЛЬ

Ознакомить учащихся с явлением взаимосвязи различных классов веществ, которые представляют собой соединения одного и того же элемента.

   Задачи урока: 

1. Проверить умения распознавать формулы основных классов неорганических веществ (оксидов, кислот, оснований, солей), а также классифицировать химические элементы на металлы и неметаллы.
   
2. Продолжить развитие умений строить логические связи, осмысленно двигаясь по генетической цепочке “ простое вещество – оксид – гидроксид – соль”.
   
3. Развивать практические умения и навыки, а также умение делать выводы.
   
4. Продолжить формирование понятия о единстве органических и неорганических веществ, об отсутствии резкой границы между веществами живой и неживой природы.
   

Тип урока: урок новых знаний.

Методы и методические приемы.

Индивидуальная и групповая работа; самостоятельная работа по составлению химических уравнений; выполнение минипрактической работы.

Оборудование. Спиртовка, пробиркодержатель, штатив для пробирок, пробирка ПХ – 14. Листы с заданиями

Вещества. Железные полоски. вода, гидроксид натрия, раствор соляной кислоты (1:2).оксид меди (II).

Ход урока

I. Организационный момент.

II. Основная часть.

УЧИТЕЛЬ. Тема урока: “Генетическая связь между классами неорганических соединений”. На уроке мы с вами рассмотрим небольшие фрагменты взаимопревращений веществ, вспомним классификацию неорганических веществ, поговорим о единстве и многообразии химических веществ.

Материальный мир, в котором мы живем и крохотной частичкой которого мы являемся, един и в то же время бесконечно разнообразен. Все находится в непрерывном движении, в непрерывном химическом превращении. Бесконечно из одних веществ получаются другие. Но иногда эти превращения оказывают негативное влияние на живые организмы, воду, атмосферу, горные породы.

Вы не раз замечали, что листья растений вянут и желтеют (появляются пятна), особенно после дождя. Вы не задумывались, почему это происходит?

УЧЕНИК. Предполагаю, что это влияние кислотных дождей.

УЧИТЕЛЬ. Верно, а знаете ли вы, как они образуются и почему?

УЧЕНИК. Дождь всегда представлял собой слабую кислоту: ведь содержащийся в воздухе углекислый газ реагирует с водой, образуя слабую угольную кислоту.

УЧИТЕЛЬ. Но с развитием промышленности, транспорта кислотность дождя резко повысилась.

Диоксид серы, попавший в атмосферу, претерпевает ряд химических превращений, ведущих к образованию кислот.

 УЧИТЕЛЬ. (проверить знания валентности и построение формул)

S —> SO2—> SO3 —> H2SO4---CaSO4

Рисунок 1. Схема образования кислотных дождей

Частично диоксид серы в результате фотохимического окисления превращается в оксид серы(VI) SO3, который реагирует с водяным паром атмосферы, образуя аэрозоли серной кислоты:

Основная часть выбрасываемого диоксида серы во влажном воздухе образует сернистую кислоту и изображают формулой H2SO3:

Сернистая кислота во влажном воздухе постепенно окисляется до серной:

Аэрозоли серной и сернистой кислот приводят к конденсации водяного пара атмосферы и становятся причиной кислотных осадков (дожди, туманы, снег).

Кислотные дожди действуют на карбонаты, превращаясь в нерастворимые сульфаты, которые в свою очередь дают воде жесткость. Кислотные дожди действуют на металлы, которые постепенно подвергаются коррозии: Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2. Слабая угольная кислота снижает выделение кислорода в процессе фотосинтеза на 30%.

УЧИТЕЛЬ. Составьте химические уравнения представленных превращений

УЧЕНИК 1. S + O2—>SO2;   SO3 + H2O—> H2SO4 ;

2SO2 + O2—> 2SO3; H2SO4 + CaCO3—> CaSO4 + H2O + CO2

УЧИТЕЛЬ. Записали в виде формул происходящие явления (получение кислотных дождей) и получили логические цепочки. Что общего в цепочках превращений?

УЧЕНИК. В этих цепочках повторяется один и тот же элемент в формулах разных классов веществ, а в результате превращений получается соль CaSO4 .

УЧИТЕЛЬ. Правильно. Такие цепочки называются генетические ряды. Эти ряды образуют “родственные вещества”, которые взаимосвязаны между собой генетическими связями, от слова “генезис” - происхождение) или (“генео” - рождаю). Т.е.имеют одно начало.

В истории есть родоначальник, например РЮРИК, а в нашем генетическом ряду родоначальником является какой элемент?

УЧЕНИК.  Сера.

Запишите с экрана определение генетического ряда

Генетическим называют ряд веществ – представителей разных классов неорганических соединений, являющихся соединениями одного и того же химического элемента, связанных взаимопревращениями и отражающих общность происхождения этих веществ.

УЧИТЕЛЬ. На доске представлены схемы генетических рядов.

Простое вещество  оксид  кислота соль

Простое вещество  оксид растворимое основание  соль

Простое вещество  оксид соль нерастворимое основание.

УЧИТЕЛЬ.Придумайте сами генетические ряды, опираясь на эту схему.

УЧЕНИК 1. Na  NA2O  NaOH NaCl

УЧЕНИК 2.  N2  N2O5  HNO3 NaNO3

УЧЕНИК 3. Cu  CuO  CuCl2 Cu(OH)2CuO Cu

Обратите внимание, что нерастворимое основание образуется через соль.

Назовите классы веществ, дайте определение каждому классу веществ.

УЧИТЕЛЬ. Хорошо. Теперь у вас на листках представлен перечень веществ. Распределите их по группам –Ме, НеМе, основные, кислотные,  кислоты, основания и соли

Fe, P, Cu, Li, S, LiOH, H2SO4, Li2CO3, HNO3, BaCl2, Cu(OH)2, CuSO4, CuO, P2O5, SO3, Li2O.

УЧИТЕЛЬ. Осуществите взаимопроверку в парах, исправьте ошибки, если они имеются.

А теперь составьте из предложенных на листах веществ генетические ряды:

УЧЕНИК 1 Li —> Li2O —> LiOH —> Li2CO3

УЧЕНИК 2. S —> SO3 —> H2SO4 —> CuSO4 

УЧЕНИК 3. Cu —> CuO —> CuSO4 —> Cu(OH)2

(еще раз обратите внимание на построенный ряд третим учеником: (если основание нерастворимо, то ряд строится так: Ме —> оксид —> соль —> основание ))

УЧИТЕЛЬ. Хорошо, ребята! Теперь попробуем самостоятельно осуществить превращения веществ и из сложных веществ получит простое.

 По ходу эксперимента запишите цепочку превращений. Назовите типы химических реакций.

 Практическая работа“Осуществление цепочки химических превращений”.

Соблюдайте правила техники безопасности!

Проверьте наличие оборудования и реактивов на рабочих местах.

Оборудование: штатив для пробирок, пробирка ПХ – 14, спиртовка, спички, зажим для пробирок.

Реактивы: раствор соляной кислоты (1:2), оксид меди, железные пластины.

Выполнение работы.

Проведите реакции, в которых осуществляются химические превращения.

оксид меди(II) —> хлорид меди(II)-- медь

Прилейте в пробирку в пробирку 1 мл раствора соляной кислоты (1:2). Для ускорения реакции слегка нагрейте её содержимое. Что наблюдаете?

Осторожно (почему?) погрузите в пробирку с раствором железную пластину.

Через 2-3 мин извлеките пластину из раствора и опишите произошедшие с ним изменения.

Образованием какого вещества они вызваны?

Опишите и сравните цвет образовавшегося и исходного растворов.

Отчет о работе оформите в свободной форме на листах бумаги.

ВНИМАНИЕ! Раствор с оксидом меди нагревать очень осторожно, держа пробирку высоко над пламенем спиртовки, до закипания.

УЧАЩИЕСЯ   Сu O  CuCl2 Cu

1.CuO + 2 HCL = CuCl2 +  H2O

2.CuCl2 + Fe = Cu + FeCl2

III. Заключение.

УЧИТЕЛЬ. Ребята, пришло время подводить итоги. Чему вы сегодня научились, что узнали нового, что вы делали на уроке?

Мы рассмотрели небольшие фрагменты взаимопревращений веществ. Выполняли практическую работу.

Понятия “оксид”, “кислота”, “основание”, “соль” образуют систему, находящуюся в тесной взаимосвязи, она раскрывается при получении веществ одного класса из веществ  другого класса. Она проявляется в процессе взаимодействия веществ и активно используется в практической деятельности человека. Как вы думаете, ребята, достигли мы цели, которую ставили в начале урока? Сейчас мы это проверим.

IV. Первичное закрепление знаний.

Назовите признаки, которые характеризуют генетический ряд.

(Вещества разных классов, но являющиеся соединениями одного элемента)

Даны цепочки превращений на экране:

a) Br2 —> HBr —> NaBr —> NaNO3

б) Fe —> FeCl2 —> Fe(OH)2 —> FeO —> Fe

в) CaCO3 —> CaO —> CaC2 —> C2H2

Найдите и продиктуйте генетический ряд элементов, а ученик его запишет на доске.

УЧЕНИКИ записывают уравнения химических реакций, иллюстрирующих переходы для этого генетического ряда.

 V. Домашнее задание.

УЧИТЕЛЬ. P + … —>P2O5; P2O5 + H2O —>…; … + NaOH —> … + H2O

Вставьте пропущенные формулы веществ, расставьте коэффициенты. Генетический ряд какого элемента можно составить в данном случае.

VI. Подведение итогов урока, оценивание.