Пояснительная записка
Я тружусь в замечательном лицее, где учителям предоставляется полная свобода творчества. Пользуясь этой свободой, я уже давно использую свою программу, частью которой является урок " Гидроксиды. Что это за "зверь"?" Дети нашего лицея обучаются с 1-го класса по системе развивающего обучения и привыкли не принимать на веру и заучивать основные теоретические моменты, а, пользуясь такими важными умениями как анализ, синтез, сравнение, элементарная логика, докапываться до самых главных истин фундаментальных основ химии. Я, естественно, стараюсь им в этом помочь. Очень часто мои коллеги, конечно же знакомые с теориями Аррениуса, Бренстеда – Лоури и Льюиса, ставят учащихся перед фактом что такое кислота и что такое основание. А вот почему эти вещества проявляют именно такие свойства? Здесь зачастую логическая связь теряется. Хочу предложить коллегам свой, может быть, не лучший но очень простой прием. Место данного урока в курсе таково: учащиеся уже знакомы с такими понятиями как электроотрицательность, валентность, полярность связи и буквально предшествует этому уроку урок по теме “Электролитическая диссоциация” на примере хлорида натрия и водного раствора хлороводорода.
Гидроксиды. Что это за “зверь”?
Тип урока. Изучение нового материала путем активного использования имеющихся энаний.
Цели урока. Обучающие: сформировать у учащихся понятия гидроксида, кислоты, основания, амфотерного гидроксида, закрепить умение составлять структурные формулы веществ.
Развивающие: развить умение устанавливать причинно-следственные связи, умение прогнозировать свойства веществ, исходя из их строения.
Воспитательные: содействовать воспитанию в учащихся уверенности в своих силах, знаниях и возможностях.
План урока
.1. Постановка цели.
2. Актуализация имеющихся знаний.
3. Формирование общего понятия гидроксида.
4. Обсуждение возможных вариантов диссоциации гидроксидов в зависимости от свойств элементов, их образующих. Введение понятия основания, кислоты, амфотерного гидроксида.
5. Подведение итогов.
Ход урока.
Учитель: Ребята, сегодня вам предстоит с моей помощью разобраться в том, что такое гидроксид и классифицировать вещества этого класса в зависимости от вида частиц, образующихся при их диссоциации. Для успешной работы нам необходимо вспомнить такие знакомые вам понятия как электроотрицательность, валентность, полярность связи и электролитическая диссоциация.
Ученики: по очереди вспоминают смысл данных понятий
Учитель: А теперь давайте вспомним то, что обсуждали буквально на прошлом уроке. Вещества с каким типом связи подвергаются электролитической диссоциации?
Ученики: С ионной и сильно полярной ковалентной связью. Чем более полярна связь, тем легче она разрушается при диссоциации. Ионную связь часто рассматривают как крайний случай ковалентной сильно полярной связи.
Учитель: А теперь предлагаю вам обратиться к словообразованию. Как вы думаете, от чего происходит слово “ гидроксид” ?
Ученики: “Гидра” - вода, а значение слова “оксид” нам хорошо известно. Может это продукт взаимодействия оксида с водой ?
Учитель: Вы верно рассуждаете. А из атомов каких элементов должен состоять гидроксид?
Ученики: Водород, кислород и элемент, образующий оксид.
Учитель: Давайте попробуем составить структурную формулу гидроксида натрия, исходя из валентности образующих его элементов и, предположив, что все связи – ковалентные. Попробуйте сделать это в тетради. Кто может выйти к доске? (ученики легко справляются с этим заданием )
Ученики: Nа – О – Н,
т.к. натрий и водород могут образовывать только по одной связи, а кислород – две.
Учитель: Получается ребята, что гидроксид обязательно содержит связи элемент- кислород, кислород-водород. Давайте изобразим в общем виде. На доске:
R - О - H, где R – какой-то элемент.
Ребята, теперь нам предстоит выяснить какая из этих связейболееполярна и отчего это зависит. Давайте пронумеруем наши связи:
Ученики: Но ведь мы не знаем, какой элемент прячется под R, а вопрос о большей полярности одной из связей напрямую с этим связан.
Учитель: А какие варианты вы можете предложить?
Ученики: Если R – это металл, то более полярной будет I-ая связь, а если неметалл, то II – ая.
Учитель: Давайте это запишем и более полярную связь отметим.
Учитель: Что произойдет, если эти связи разрушатся и каким образом поделится общая электронная пара?
Ученики: На доске
Ме \ : О : Н
Атом металла превратится в катион. Еще образуется анион ОН- , т.к. электрон, принадлежащий атому металла, остался у атома кислорода, как гораздо более электроотрицательного.
Учитель: Давайте вернемся к примеру гидроксида натрия
NaOH = Na+ + OH-
Вещества, при диссоциации образующие анионы только вида ОН- называют основаниями.
Вам приходилось сталкиваться с наличием таких ионов в водной среде ( мылкость на ощупь, горьковатый вкус ).
Учитель: Давайте рассмотрим следующий вариант.
Ученики: При разрушении связи образуется катион водорода и анион сложного состава.
Учитель: Теперь попытаемся взять конкретный пример. Давайте составим структурную формулу гидроксида серы.
Ученики: На доске
Вы верно размышляете, ребята. Гидроксид серы действительно мог бы так выглядеть, но размер атома серы не позволяет ему иметь сразу шесть соседей (координационное число). На самом деле структурная формула имеет следующий вид:
Каким же образом будет диссоциировать это вещество ?
Ученики:
H2SO4 =2H+ +SO42-(им становится абсолютно понятно, почему кислотный остаток имеет отрицательный заряд и какова величина этого заряда)
Учитель: Кислота – это вещество, которое диссоциирует с образованием катионов только вида Н+. С этим катионом вы тоже встречались. Когда мы едим кислую пищу: лимон, кефир, уксус, именно Н+ щиплет нам язык. Ребята, мы рассмотрели два случая диссоциации гидроксидов: когда электроотрицательность элемента меньше, чем электроотрицательность водорода и когда элктроотрицательность элемента больше, чем электроотрицательность водорода. А могут быть еще варианты?
Ученики: А если э.о. примерно равны?
Учитель: Верно. Примером такого вещества может быть гидроксид алюминия. Кто попробует составить его структурную формулу?
Ученики:
А как же это вещество будет себя вести?
Учитель: Ребята, такие вещества могут себя вести и как основание, и как кислота, в зависимости от того в какие условия попадут. Это – амфотерные гидроксиды. На следующих уроках мы более подробно рассмотрим каждый из этих классов соединений, научимся составлять их формулы, давать им названия, а в дальнейшем подробно изучим их химические свойства. А сейчас давайте подведем итоги. Что нового вы сегодня узнали и поняли для себя?
Ученики: Мы узнали, что гидроксиды – это соединения типа R – O – H , которые могут диссоциировать в основном по двум направлениям и представлять собой либо кислоту, либо основание, либо амфотерный гидроксид.
Учитель: А меня больше всего радует, что вы пришли к этому практически самостоятельно. Задание на дом: подумать каким характером будут обладать гидроксид углерода и гидроксид кальция, изобразить для них структурные формулы и записать уравнения электролитической диссоциации. Работая над этим заданием учтите, пожалуйста, что координационное число углерода в гидроксиде на единицу меньше его валентности. Спасибо, до свидания.