Кислотно-основные свойства гидроксидов (11 класс)
Образовательная : используя проблемно-интегративный подход к обучению направить поисковую деятельность учащихся на установление закономерности в изменении свойств гидроксидов.
Развивающая: развивать познавательную активность, интеллектуальные способности и логическое мышление учащихся.
Воспитательная : формировать научное мировоззрение, творческое мышление, радость познания.
Оборудование : таблицы «Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева», « Растворимость кислот, оснований, солей в воде», «Относительная электроотрицательность элементов», компьютер, мультимедийный проектор.
I . Актуализация опорных знаний
- Какой процесс называют электролитической диссоциацией?
- На какие группы можно разделить вещества по способности проводить электрический ток в водном растворе или расплаве?
- Какие вещества называются электролитами?
- Какие связи имеются в электролитах?
- Какие бывают электролиты по способности распадаться на ионы?
- Как идет диссоциация сильных электролитов?
_ какая величина характеризует степень распада слабых электролитов на ионы?
- как ее выражают?
- От каких условий зависит степень диссоциации?
- Какая величина характеризует способность электролита диссоциировать на ионы?
- О чем мы можем судить по константе диссоциации?
- способны ли к диссоциации молекулы воды?
- какая величина характеризует ее диссоциацию?
- Что она показывает?
- как оно изменяется с повышением температуры?
- Что позволяет определить ионное произведение воды?
- что называют водородным показателем?
А теперь выполним задание
Задание 1 Соотнесите:
[ H ⁺ ] [О H ˉ] pH Среда
I ) 10ˉ¹² А)10ˉ¹¹ 1) 3 а) кислотная
II ) 10ˉ³ Б)10ˉ ⁹ 2) 7 б) нейтральная
III ) 10ˉ ⁵ В)10ˉ ⁷ 3) 12 в) щелочная
IV ) 10ˉ ⁷ Г) 10ˉ² 4) 5
Выполним второе задание.
Задание 2 Составьте уравнения диссоциации гидроксидов, формулы которых: NaOH , H ₂ SO ₄ .
NaOH = Na ⁺ + OH ˉ
I ) H ₂ SO ₄ = H ⁺ + HSO ₄ ˉ
II ) HSO ₄ ˉ = H ⁺ + SO ₄ ²ˉ
- На какие ионы распадаются основания?
- На какие ионы распадаются кислоты?
- Следовательно, по каким направлениям протекает диссоциация гидроксидов?
по основному типу
(разрыв связи Э – О)
Э – О – Н
по кислотному типу
(разрыв связи О – Н)
Постановка проблемы
- Когда диссоциация идет по кислотному типу, когда – по основному?
-Что определяет характер ЭД?
(Цель и тему выводят дети)
Постановка цели: определить зависимость кислотно-основных свойств гидроксидов от положения элементов, образующих данные вещества, в Периодической системе химических элементов и типа химической связи.
Тема урока: Кислотно-основные свойства гидроксидов
- Вспомним основные закономерности изменения свойств атомов в периоде.
- Как происходить изменение заряда ядра?
- Как его увеличение влияет на радиусы атомов?
- Как изменяется относительная электроотрицательность?
- как изменяются высшие степени окисления центральных атомов в гидроксидах?
- Определим теперь, как изменяется полярность связи Э – О в гидроксидах в периоде слева направо.
Рассмотрим изменение полярности связей Э-О и О-Н в гидроксидах. Для этого определим разности электроотрицательностей и место диссоциации в молекуле.
Диссоциация будет происходить по месту более полярной связи.
- Как изменяется полярность связи Э-О в гидроксидах?
Вывод: полярность связи Э_О слева направо уменьшается, относительная полярность связи О-Н по сравнению со связью Э_О возрастает → возрастает способность гидроксидов к диссоциации по кислотному типу.
- Подумайте, почему я не предложила рассмотреть гидроксиды алюминия и кремний?
Задание 3 Приведенные формулы гидроксидов расположите в порядке увеличения кислотных свойств веществ:
H ₂ CO ₃ , H ₃ BO ₃ , HNO ₃ , LiOH, Be(OH) ₂
Ответ :
LiOH Be(OH) ₂ H ₃ BO ₃ H ₂ CO ₃ HNO ₃
- Выясним, как полярность связей Э-О и О-Н зависит от взаимного влияния атомов в молекуле.
Посмотрите на структурную формулу серной кислоты. В молекуле 2 атома кислорода, связанные с атомом серы двойными связями, оттягивают на себя электроны связей. Это приводит к более сильному смещению электронов от атомов водорода в гидроксогруппах к атомам кислорода. В результате полярность связей О_Н в молекуле увеличивается.
- Что происходит в молекуле хлорной кислоты? ( Три атома кислорода, связанные с атомом хлора двойными связями, оттягивают на себя электроны связей)
- К чему это приводит? ( Еще большее смещение электронов от водорода к атому хлора)
В результате полярность связей О-Н в молекуле хлорной кислоты увеличивается в еще большей степени.
- Какая кислота сильнее, серная или хлорная?
Отметим еще одну закономерность изменения свойств гидроксидов.
Вывод: с увеличением степени окисления элемента в ряду его гидроксидов основные свойства ослабевают, а кислотные усиливаются.
Задание 4 Расположите формулы в порядке увеличения силы кислот: HClO ₃ , HClO ₂ , HClO ₄ , HClO .
Ответ: HClO , HClO ₂ , HClO ₃ , HClO ₄
Теперь рассмотрим закономерности изменения свойств гидроксидов элементов главных подгрупп.
- Как изменяются радиусы атомов сверху вниз?
- Степень окисления атомов в соединениях ЭОН?
-Как изменяется разность электроотрицательностей атомов кислорода и элемента
(Э-О)? ( возрастает.)
В результате возрастает способность гидроксидов к диссоциации по основному типу.
III Закрепление
1. Полярность связи Э - О слева направо уменьшается, относительная полярность связи О-Н по сравнению со связью Э-О возрастает → возрастает способность гидроксидов к диссоциации по кислотному типу.
2. С увеличением степени окисления элемента в ряду его гидроксидов основные свойства ослабевают, а кислотные усиливаются.