Классификация элементов. Амфотерность

Цели. Расширить знания о классификации и свойствах веществ; рассмотреть понятия «амфотерность», «переходные элементы»; применить полученные ранее знания, развить технику проведения эксперимента, наблюдательность, умение делать выводы.

Оформление класса. Химические газеты, иллюстрации свойств кислот и щелочей, правила техники безопасности.

Оборудование и реактивы. Пробирки, таблица генетической связи веществ, карточки с заданиями, рисунок замка, вырезанные из картона персонажи кислот, щелочей и незнакомца, ребус; растворы ZnCl₂, KOH, HCl, AlCl₃.

ХОД УРОКА

Учитель. Ребята, вы знакомы со многими тайнами удивительной страны Химия, но всегда остается что-то неразгаданное. И сегодня мы постараемся добыть новые знания – раскрыть одну из тайн путем самостоятельной творческой работы.

Итак, в путь за тайной. Чтобы познать новое, нужно вспомнить уже известные вам знания.

Повторение пройденного материала

Вопросы

1. Что такое химический элемент?

2. Какие виды элементов вы знаете?

3. Какие вам известны классы неорганических веществ?

Учитель раздает карточки по рядам столов учащихся – задания для пар (3–5 мин).

1-й р я д. Игра «Крестики-нолики». (Выигрышный путь составляют соединения одного класса – растворимые или нерастворимые основания, кислоты, основные или кислотные оксиды.)

Примеры:

2-й р я д. Буквенный диктант. На карточке написаны формулы веществ. Из названия каждой соли по аниону («хлорид», «сульфид») или названия кислоты («серная», «соляная») берется буква, указанная в скобках. По буквам составляется слово.

Примеры:

а) KCl (3), CaCO₃ (1), Na₂SO₄ (1), Ba(NO₃)₂ (2), CuS (7);

(Ответ. Хлорид, карбонат, сульфат, нитрат,
сульфид; слово – «оксид».)

б) FeSO₄ (1), K₃PO₄ (2), CaSiO₃ (3), CuSO₄ (4);

(Ответ. Cульфат, фосфат, силикат,
сульфат; слово – «соль».)

в) Н₂SiO₃ (1), Н₂SO₃ (5), HCl (1), Н₂СO3 (4), Н₃PO₄ (2), НNO₃ (4), Н₂SO₄ (5).

(Ответ. Кремниевая, сернистая, соляная, угольная,
фосфорная, азотная, серная; слово – «кислота».)

3-й р я д. Разделить вещества по классам соединений. Формулы веществ: H₂SO₄, NaOH, CuCl₂, Na₂SO₄, CaO, SO₃, H₃PO₄, Fe(OH)₃, AgNO₃, Mg(OH)₂, HCl, ZnO, CO₂, Cu₂O, NO₂.

Учащиеся обмениваются карточками и проверяют друг друга.

Объяснение нового материала

Учитель. Дальше перед нами дворец (демонстрирует рисунок замка).

Во дворце у веществ прекрасный бал,
Там незнакомец всю ночь танцевал.
Но совсем не прост он был,
В округе Дон Жуаном слыл.

Потом сменил герой наш маску,
Вдруг кислотою нам предстал,
И до утра весь долгий бал
Со щелочью он танцевал.

По ходу стихотворения один из учащихся показывает персонаж незнакомца, вырезанного из картона, который меняет маски.

Учитель. Кто же этот незнакомец? На балу мы встретили кислоту и щелочь. Составим генетическую цепочку ретро-синтеза, из каких элементов получаются кислота и щелочь:

H₂CO₃ CO₂ C (элемент-неметалл);

NaOH Na₂O Na (элемент-металл).

На доске вывешивают таблицу.

Таблица

Элементы, их оксиды и гидраты оксидов

Металл Li	Переходный элемент Zn	Неметалл S
Основный оксид Li2O	Амфотерный оксид ZnO	Kислотный оксид SO2
Основание LiOH	Амфотерный гидроксид Zn(OH)2	Kислота H2SO3

Учитель рассказывает, что химические элементы можно подразделить на металлы, переходные элементы и неметаллы. Этим элементам соответствуют основные, амфотерные и кислотные оксиды, а тем в свою очередь основания, амфотерные гидроксиды и кислоты.

Задание. Получить гидроксид цинка.

Решение

Учащиеся составляют формулу Zn(OH)₂, классифицируют основание как нерастворимое.

Чтобы получить нерастворимое основание

ZnO Zn(OH)₂,

не подходит прямой путь

ZnO + Н₂О (нет реакции).

Сначала оксид превращают в растворимую соль, потом получают нерастворимое основание:

Демонстрационный опыт. Получение Zn(OH)₂ из хлорида цинка и растворение этого основания в соляной кислоте. (Учащиеся пишут уравнения реакций на доске.)

Вопрос. Будет ли Zn(ОН)₂ взаимодействовать со щелочью? (Учащиеся отвечают, что нет, т.к. основания не взаимодействуют с основаниями. Однако это мнение ошибочно.)

Демонстрационный опыт. Растворение Zn(ОН)₂ в щелочи. Амфотерный гидроксид Zn(ОН)₂ проявляет двоякие свойства – основания и кислоты. Переписываем формулу Zn(ОН)₂ как кислоту Н₂ZnО₂ и пишем уравнение реакции:

Ученик.

Вещество – универсал:
Щелочь он парализует,
Кислоту нейтрализует,
И в реакции такой
Получаем соль с водой.

Учащиеся разгадывают ребус, где зашифровано название этого явления – амфотерность.

Схема генетической связи:

Практическая работа. На столах учащихся реактивы и инструкция для получения и изучения свойств гидроксида алюминия.

Но… стоп! У нас в гостях Баба Яга (учащаяся 9-го класса в лохмотьях).

Ученица.

И не думайте, друзья,
Что пришла так в школу я.
Злая щелочь платье съела,
Вот такое, братцы, дело.
Попробовать на вкус
Решила кислоту я.
Глядь, языка уж нет во рту,
Растаял мой язык, как лед,
И до сих пор во рту все жжет,
Сунула палец в пробирку,
Вместо пальца теперь дырка.

Чтоб жизнь свою не подвергать опасности,
Ты свято соблюдай все правила безопасности.

Двое ребят выполняют работу на демонстрационном столе. Уравнения реакций записывают на плакате. Правильность записи проверяет учитель. После работы плакат вывешивают на доску, и класс проверяет свои результаты.

3акрепление материала

Тот, кто в склянку сложит алюминия хлорид,
Щелочи туда добавит, чуть водичкою разбавит,
Тот, конечно, сотворит амфотерный гидроксид.

Вопрос. Почему щелочь нужно приливать к раствору соли алюминия, а не наоборот?

Задание. Составить уравнения реакций для цепочки химических превращений:

SnCl₂ Sn(OН)₂ К₂SnО₂ SnSO₄.

Домашнее задание. Составить кроссворд с ключевым словом «амфотерность».

Учитель. Сегодня вы узнали одну из тайн удивительной науки химии. Оказывается между типичными основаниями и кислотами находятся амфотерные соединения, а наряду с характерными металлами и неметаллами в природе встречаются переходные элементы.

На следующем уроке мы рассмотрим, кто, когда и как систематизировал элементы в единую систему.

На уроке использованы стихи школьников, напечатанные в газете «Химия» (ИД «Первое сентября») и журнале «Химия в школе».

Л.М.ВАЛИЕВА,
учитель химии
Большеустнекинской средней школы № 2
(с. Большеустнекинское,
Республика Башкортостан)