Оксиды. Пероксиды

По программе учебника «Химия-10»
авторов Л.С.Гузея, Р.П.Суровцевой

ЦЕЛИ.
Образовательные. Обобщение знаний по теме «Оксиды», закрепление представлений о связи между строением, свойствами, классификацией, нахождением в природе; углубление знаний о пероксидах. Умение применять знания в нестандартных ситуациях.
Развивающие. Способствовать развитию творческого мышления, коммуникативных умений, гpaмотного химического языка, умений устанавливать причинно-следственные связи.
Воспитательные. Формирование навыков работы в небольших группах.

МЕТОДЫ.
Словесный, наглядно-экспериментальный, частично-поисковый.

ХАРАКТЕРИСТИКА УРОВНЕЙ ЗНАНИЙ.
Первый уровень. Знание строения, классификации, химических свойств, получения оксидов. С помощью реакций распознавать вид оксида: осноRвный, амфотерный или кислотный.
Второй уровень. Умение связывать строение оксида с его химическими свойствами, самостоятельно составлять примеры, делать выводы по циклу изученных вопросов.
Третий уровень. Умение устанавливать генетические связи между классами веществ, составлять примеры и решать их.

ОБОРУДОВАНИЕ И РЕАКТИВЫ (для демонстрационного опыта).
Колбы, заполненные кислородом, ложечки для сжигания продуктов, вставленные в пробки, спиртовка, спички, стакан с водой, штатив с пробирками, Р₂О₅, Na₂O или СаО, уголек,
растворы HCl (1:1), KI, крахмала, H₂O₂, индикаторы – фенолфталеин, лакмус, метиловый оранжевый.

План урока

I. Организационный момент.
II. Проверка выполнения домашнего задания.
III. Подготовка к основному этапу занятия.
IV. Обобщение и систематизация знаний.
V. Подведение итогов занятия.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент

Учитель разделяет класс на пять групп. На столе каждой группы размещают ее номер, опорный конспект, учебный материал – по учебнику и в виде приложений: для первой группы – приложение 1, второй – приложение 2, третьей – приложение 3, четвертой – приложение 4, пятой – § 24.5 учебника.

II. Проверка выполнения
домашнего задания

Вопросы фронтального опроса

• Какие элементы относятся к халькогенам?
• Где расположены в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева халькогены?
• Сколько электронов на внешнем энергетическом уровне в атомах халькогенов?
• Сколько они имеют неспаренных электронов в невозбужденном состоянии? Чему равна валентность?
• Почему О₂ имеет постоянную валентность, равную II?
• Какова общая формула водородного соединения халькогенов?
• Назовите общие формулы оксидов.

Проверка выполнения теста (Л.С.Гузей, Р.П.Суровцева, «Химия-10», с. 25–26, 1Т – 9Т).

III. Подготовка
к основному этапу занятия

Учитель. Мы живем на планете с кислородной атмосферой, поэтому и химия процессов и явлений, протекающих на Земле, связана с химией кислородсодержащих соединений. Какие бинарные кислородсодержащие соединения мы с вами изучали? Правильно, оксиды и пероксиды. Что такое оксиды? На какие группы классифицируют оксиды? На сегодняшнем уроке мы должны обобщить знания об оксидах, их химических свойствах, их классификации. Кроме того, мы познакомимся с пероксидами.
Каждая группа выполняет свое предварительно полученное задание, которое необходимо сделать за 10 мин.

Первая группа

ЗАДАНИЯ.

1. Прочитайте учебный текст «Номенклатура оксидов» (см. приложение 1).
2. Сделайте вывод по тексту и приготовьтесь к опыту, связанному с вопросом по номенклатуре.
3. Приготовьте вопросы для закрепления темы «Номенклатура оксидов».
4. Выполните практическое задание, осуществив превращения по схеме:

Напишите уравнения реакций.

5. Ответьте на вопросы.

• Как дается название оксидам?
• Назовите следующие оксиды:

N₂O₃, ZnO, СuО, РbO₂, Mn₂O₇, MgO, P₂O₅, Cl₂О₇, SiO₂, SO₃, K₂О, Fe₂O₃.

• Напишите молекулярные и графические формулы следующих оксидов:

оксид ртути(II),
оксид хлора(V),
оксид марганца(VI),
оксид серы(IV),
оксид калия, оксид жeлeзa(II),
оксид серебра(I),
оксид свинца(IV),
оксид олова(II),
оксид никеля(II),
оксид йода(VII).

Вторая группа

ЗАДАНИЯ.

1. Прочитайте учебный текст о графических формулах оксидов, классификации и физических свойствах (см. приложение 2), соотнесите эту информацию с позициями 1 и 2 опорного конспекта.
2. Приготовьтесь к ответу у доски и придумайте вопросы для закрепления темы «Классификация и физические свойства оксидов».
3. Выполните практическое задание.
В двух пробирках находятся оксид фосфора(V) и оксид натрия. С помощью каких опытов можно определить содержимое пробирок? Какие вещества можно получить, используя данные оксиды? Напишите уравнения реакций.
4. Ответьте на вопросы.

• Что такое оксиды? Какова их общая формула?
• Ha какие группы делятся все оксиды?
• Чтo такое несолеобразующие оксиды? Приведите примеры.
• Что такое солеобразующие оксиды? Приведите примеры.
• На какие типы делятся солеобразующие оксиды?
• Что такое основные оксиды? Приведите примеры.
• Что такое кислотные оксиды? Приведите примеры.
• Какие оксиды образуют неметаллы?
• Какие элементы – металлы или неметаллы – образуют основные и амфотерные оксиды?

Опорный конспект

Третья группа

ЗАДАНИЯ.

1. Прочитайте учебный текст о химических свойствах оксидов (см. приложение 3), соотнесите эту информацию с позицией 3 опорного конспекта.
2. Приготовьтесь к ответу у доски и придумайте вопросы для закрепления темы «Химические свойства оксидов».
3. Ответьте на вопросы.

• Перечислите, с какими веществами взаимодействуют основные оксиды. Приведите примеры.
• Перечислите, с какими веществами взаимодействуют кислотные оксиды. Приведите примеры.
• Перечислите, с какими веществами взаимодействуют амфотерные оксиды. Приведите примеры.

4. Выполните практическое задание, осуществив превращения по схеме:

Четвертая группа

ЗАДАНИЯ.

1. Прочитайте учебный текст о нахождении оксидов в природе и их получении (см. приложение 4), соотнесите эту информацию с позициями 4 и 5 опорного конспекта.
2. Ответьте на вопросы, обсудите ответы в группе.

• Пользуясь коллекцией, расскажите о нахождении оксидов в природе.
• Какие оксиды наиболее распространены в природе?
• Приведите примеры уравнений реакций, используя приведенную схему.

Схема

3. Подготовьтесь к ответу у доски.

Пятая группа

ЗАДАНИЯ.

1. Прочитайте текст § 24.5 учебника (Л.С. Гузей, Р.П.Суровцева, «Химия-10») и выделите главные идеи.
2. Ответьте на вопросы, обсудите ответы в группе.

• При взаимодействии каких веществ образуются пероксиды?
• Напишите уравнения реакций натрия c кислородом.
• Назовите формулу пероксида водорода. Какими свойствами это вещество обладает?

3. Проведите опыт: взаимодействие пероксида водорода с КI (см. § 24.5, с. 40), и дайте к нему пояснения.
4. Выполните упражнения 1, 2 (§ 24.5, с. 41).
5. Подготовьтесь к ответу у доски.

Приложение 1

НОМЕНКЛАТУРА ОКСИДОВ
(учебный текст)

Номенклатура химических соединений развивалась и складывалась по мере накопления фактического материала. Сначала, пока количество соединений было невелико, широко использовались тривиальные названия, специфические для каждого соединения, не отражающие состава, строения и свойства вещества, – сурик (Рb₃О₄), глет (РbО), жженая магнезия (MgO), железная окалина (Fe₃О₄), веселящий газ (N₂O), белый мышьяк (As₂O₃).
На смену такой номенклатуре пришла полусистемная, стали указывать количество атомов кислорода, появились термины: «закись» – для более низких, «окись» – для более высоких степеней окисления, «ангидрид» – для оксидов кислотного характера.
В последние годы осуществляется переход на международную номенклатуру соединений. Согласно этой номенклатуре любой оксид называется оксидом с указанием римскими цифрами степени окисления элемента, например SO₂ – оксид серы(IV), SO₃ – оксид серы(VI), Сr₂О₃ – оксид хрома(III), СrO – оксид хрома(II), СrО₃ – оксид хрома(VI).

Приложение 2

ОКСИДЫ

Оксиды Э_xО_y – сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород (степень окисления кислорода в оксидах равна –2).

ГРАФИЧЕСКИЕ ФОРМУЛЫ ОКСИДОВ
(поз. 1 опорного конспекта)

Графические формулы оксидов, составленные в соответствии с валентностью элементов, показывают, что в оксидах имеются только связи Э–О и отсутствуют связи Э–Э или О–О.

КЛАССИФИКАЦИЯ И
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОКСИДОВ
(поз. 2 опорного конспекта)

Оксиды делят на две группы: несолеобразующие (их немного, например NО, СО) и солеобразующие (их подавляющее большинство).
В отличие от несолеобразующего каждому солеобразующему оксиду соответствует определенный гидроксид (основание, амфотерный гидроксид или кислота). В зависимости от этого солеобразующие оксиды подразделяют на основные, амфотерные и кислотные.
Основные оксиды образованы металлами с низким значением степени окисления (+1, +2), например Nа₂О, K₂O, CaO, MgO.
Все основные оксиды – твердые вещества.
Кислотные оксиды могут быть образованы как неметаллами в различных степенях окисления, так и металлами только в высокой степени окисления (больше 4), например СО₂, Сl₂O, P₂O₅, CrO₃.
Кислотные оксиды, образованные металлами при обычных условиях, – твердые вещества, а образованные неметаллами – не только твердые, но и жидкие, и газообразные.
Амфотерные оксиды образованы металлами, находящимися в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева либо в главных подгруппах вблизи диагонали бор–астат, например Аl₂О₃, либо в побочных подгруппах (при этом степень окисления элемента в оксиде чаще всего промежуточная), например Сr₂О₃. Все амфотерные оксиды – твердые вещества. Изображение лягушки (представитель класса амфибий) указывает на двойственный характер амфотерных оксидов, проявляемый ими при химических реакциях.

Приложение 3

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОКСИДОВ
(поз. 3 опорного конспекта)

Bce основные оксиды реагируют с кислотами, кислотные – с щелочами, амфотерные – с кислотами и щелочами. Продукты таких реакций – соль и вода (поз. а).
По этому же принципу взаимодействуют друг с другом оксиды (основные – с кислотными, амфотерные – с теми и другими), в результате реакции всегда образуется соль (поз. б).
Основные оксиды, образованные наиболее активными металлами (стоящими в ряду напряжений металлов до магния), взаимодействуют с водой, образуя соответствующие гидрооксиды – щелочи (поз. в).
Многие кислотные оксиды (кроме SiO₂ и некоторых других) гидратируются с образованием соответствующих гидроксидов – кислот (поз. в).
Амфотерные оксиды с водой не взаимодействуют.

Приложение 4

ОКСИДЫ В ПРИРОДЕ
(поз. 4 опорного конспекта)

Многие металлические руды содержат в своем составе оксиды металлов (Fe₃O₄, Fe₂O₃, Al₂O₃, МnО₂, TiO₂). Из оксидов неметаллов наиболее распространены оксид водорода – вода (согласно теории электролитической диссоциации амфотерный гидроксид) и оксид кремния(IV) – кварц.
В воздухе содержится углекислый газ – продукт дыхания живых организмов. Кроме того, углекислый, а также сернистый газы поступают в атмосферу за счет техногенной деятельности человека. Фотосинтез способствует естественной очистке атмосферы от СО₂.

ПОЛУЧЕНИЕ ОКСИДОВ
(поз. 5 опорного конспекта)

Оксиды обычно получают термическим разложением нерастворимых гидроксидов, в том числе некоторых кислородсодержащих кислот, ряда солей, например карбонатов, а также нитратов металлов, стоящих в ряду напряжений между магнием и медью. Кроме того, оксиды образуются при горении в кислороде многих простых веществ, углеводородов, сульфидов.

IV. Обобщение
и систематизация знаний

Продолжительность работы – 10 мин.
Выступления групп – ответы на вопросы, связанные с заданиями. Ученики в тетрадях фиксируют главные идеи и записывают практические упражнения, указанные в заданиях.
Группа делает вывод о проделанной работе.

V. Подведение итогов занятия

Выполнение тестов по вариантам.

Вариант 1

1. С каким из следующих веществ может реагировать оксид серы(VI)?

a) NaCl;
б) Na₂O;
в) HNO₃;
г) Са(ОН)₂.

2. С каким из следующих веществ может взаимодействовать оксид цинка?

а) Н₂О;
б) КОН;
в) H₂SO₄;
г) Al₂(SО₄)₃.

3. Какую общую формулу имеют оксиды?

а) М(ОН)_y;
б) Э_хО_y;
в) Э_хО_х.

4. Какой из оксидов является несолеобразующим?

а) Аl₂O₃;
б) CO₂;
в) CO;
г) Cl₂O₇.

5. Какая кислота образуется при взаимодействии оксида хлора(VII) с водой?

а) HClO;
б) HClO₂;
в) HClO₄;
г) HClO₃.

6. Какой газ выделится при разложении сернистой кислоты?

а) Н₂S;
б) Н₂;
в) SO₂;
г) SO₃.

Вариант 2

1. Какую общую формулу имеют пероксиды?

а) Э_хО_y;
б) М(ОН)_y;
в) Э_хО_х.

2. Какой из оксидов является амфотерным?

а) ZnO;
б) SiO₂;
в) Nа₂O;
г) СО.

3. С какими из следующих веществ может реагировать оксид азота(III)?

a) CaCl₂;
б) Н₂О;
в) H₂SO₄;
г) КОН.

4. С какими из следующих веществ может взаимодействовать оксид натрия?

а) Н₂О;
б) ВаО;
в) HNO₃;
г) BaSO₄.

5. Какая кислота образуется при взаимодействии оксида хлора(III) с водой?

а) HClO;
б) HClO₂;
в) HClO₃;
г) HClO₄.

6. Какой газ выделится при разложении угольной кислоты?

а) СО;
б) СО₂;
в) Н₂;
г) SO₂.

Ответы на тесты.

Выполнение уровневых заданий.

Первый уровень («удовлетворительно»)

1. Выпишите формулы основных оксидов:

Ва(ОН)₂, NaCl, K₂O, H₂O, Al(OH)₃, P₂O₅, CaO, НСl, Na₂O.

2. Каким образом можно получить оксид кальция и оксид углерода(IV), имея следующие реактивы:

СаСl₂, О₂, Са, Na₂CO₃, С, NaOH?

Напишите уравнения реакций.

3. Составьте уравнения реакций:

а) К₂О + Н₂О … ;
б) Р₂О₅ + Na₂O … ;
в) СО₂ + Са(ОН)₂ … ;
г) SO₃ + H₂O … ;
д) MgO + HCl … .

4. Определите массу соли MgCl₂, полученной при взаимодействии 4 г оксида магния с соляной кислотой НСl.

Второй уровень («хорошо»)

1. Назовите формулу оксида (по диагонали, вертикали или горизонтали), лишнюю в ряду трех оксидов.

2. В лаборатории отклеились этикетки от банок с оксидом кальция и оксидом фосфора(V). Предложите план определения содержимого банок, напишите уравнение реакции.
3. Составьте уравнения возможных реакций:

a) SO₃ + H₂O … ;
б) NaOH + K₂O … ;
в) СО₂ + Na₂O … ;
г) СаО + Н₂О … ;
д) SO₂ + HCl … ;
е) CuO + H₂SO₄ … .

4. Образец вулканической лавы массой 80 г, содержащий 8% серы, сожгли в кислороде. Определите количество образовавшегося SO₂.

Третий уровень («отлично»)

1. Каждый ряд оксидов дополните формулой вещества, сходного с перечисленными по каким-либо свойствам:

а) СО₂, SO₂, ... ;
б) Na₂O, СаО, ... ;
в) Аl₂О₃, Сr₂O₃, … .

2. Красный порошок вещества А при взаимодействии с бесцветным неядовитым газом B (объемная доля его в воздухе составляет 21%) образует черный порошок вещества С, растворяющийся в кислоте D, с образованием голубого раствора вещества Е. Определите состав веществ А, В, С, D, E и напишите уравнения соответствующих реакций.
3. C какими из перечисленных веществ вступит в реакцию оксид серы(IV): алюминий, вода, гидроксид натрия, хлорид калия, оксид хлора(VII), оксид бария?
4. При взаимодействии с водой 6,4 г оксида серы неизвестного состава образовалось 8,2 г кислоты. Определите формулу оксида, если химический процесс идет в соответствии со схемой:

SO_n + Н₂O H₂SO_n+1.

Домашнее задание. § 24.2, с. 29; упражнения 2, 4, 6, 8 – устно; упражнения 15, 16 – письменно.

* * *

Для повышения эффективности проведенного занятия каждая группа ведет лист контроля, кроме того, такой лист имеет каждый ученик.

Лист контроля работы группы

Номер группы ______________

Лист контроля работы ученика

Л.И.ШУЛЬГИНА,
учитель химии (г. Киров)