Разработка урока по химии на тему "Водородные и кислородные соединения неметаллов"(11 класс)

Галимова Суфия Хатимовна

учитель химии I квалификационной категории

МБОУ «СОШ с. Починок Кучук»

Тема урока:  Водородные и кислородные соединения неметаллов

Технология обучения: технология критического мышления с использованием сингапурских структур обучения КУИЗ-КУИЗ-ТРЭЙД, МИКС-ФРИЗ-ГРУП,СИМАЛТИНИУС РАУНД ТЭЙБЛ

Форма урока: работа в парах и в группах по 4 человек

Оборудование:раздаточный материал для учащихся с вопросами из ЕГЭ,периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева;текст «Кислородные и водородные соединения неметаллов. Краткая характеристика их свойств»,компьютерная презентация, тестовые задания по теме «Неметаллы» из ЕГЭ.
Цели урока:

-дидактические –создать условия для формирования критического стиля мышления в процессе обучения химии, развития умений понимать скрытый смысл того или иного сообщения;развития навыков самостоятельной работы с учебным материалом и информацией;

образовательные –создать условия учащимся для обобщения знаний о водородных соединениях неметаллов, оксидах и гидроксидах неметаллов; показать взаимосвязь строения веществ и их свойств;

-развивающие – помочь самореализоваться учащимся на уроке;

-воспитательные – самосовершенствование личностных качеств ученика и развитие способности принимать решение.

Ход урока:

I.Организационный момент .

II.Актуализация знаний.

Буквенный тест. Выберите букву, соответствующую правильному ответу, и прочтите фразу-напутствие на сегодняшний урок.

1.Где расположены химические элементы – неметаллы в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева:

У) в главных подгруппах;Ф) в побочных подгруппах;Х) в главных и побочных подгруппах?

2.Какая электронная формула отражает строение атома неметалла:

Г)…2s¹Д) …3s²3p⁵E) …4s² ?

3.Какой из атомов неметаллов не может переходить в возбужденное состояние:

А) азотБ) хлорВ) сера?

4. Молекула аллотропного видоизменения кислорода – озона:

Х) одноатомнаЦ) полимернаЧ) трехатомна

5. Какой вид химической связи в простых веществах, образованных атомами неметаллов:

Ж) ковалентная полярнаяЗ) ионнаяИ) ковалентная неполярная?

6. Какой тип кристаллической решетки у (Si)n:

А) молекулярнаБ) ионнаяВ) атомная?

7. Какую степень окисления имеет азот в соединении HNO3:

П) +3Р) +5С) -3?

8. Какой из перечисленных элементов обладает наиболее ярко выраженными окислительными свойствами:

А) кислородБ) хлорВ) сера?

9. Как изменяется химическая активность неметаллов в периоде:

А) уменьшаетсяБ) увеличиваетсяВ) не изменяется?

10.Как изменяются кислотные свойства водородных соединений неметаллов в ряду: NH₃ – H₂S – HCl :

Н) ослабеваютО) усиливаютсяП) не изменяются?

11.Какой из перечисленных оксидов обладает наиболее ярко выраженными кислотными свойствами:

Р) SiO₂C) P₂O₅T) Cl₂O₇?

12. Какая из перечисленных кислот самая сильная:

Е) HClO₄Ж) H₂SO₄З) H₃PO₄?

13.С каким настроением Вы пришли на урок:

!) хорошим       -) плохим?) отвратительным?

Ответ: Удачи в работе! Слайд №1

III .Получение новых знаний и умений

1.Какова же тема нашего урока?

Чтобы сформулировать тему урока, предлагаю структуру КУИЗ-КУИЗ-ТРЭЙД.(Таймер. 3минуты)

аммиак – …. ,бромоводород – …. , вода – …., силан – …. , йодоводород – …, кварц – …. , «лисий хвост» – …. , метан – …. сернистый газ – …. , серный ангидрид – …. , сероводород – …. , угарный газ – …. , углекислый газ – …. , фтороводород – …. , фосфин – …. , хлороводород – …. .

Учащиеся  записывают в своих тетрадях тему урока.Слайд№2

2. Самостоятельная работа с новой информацией .Изучение текста .

1.Кислородные и водородные соединения неметаллов. Краткая характеристика их свойств.

С кислородом неметаллы образуют кислотные оксиды. В одних оксидах они проявляют максимальную степень окисления, равную номеру группы (например, SO₂, N₂O₅), а других – более низкую (например, SO₂, N₂O₃). Кислотным оксидам соответствуют кислоты, причем из двух кислородных кислот одного неметалла сильнее та, в которой он проявляет более высокую степень окисления. Например, азотная кислота HNO₃ сильнее азотистой HNO₂, а серная кислота H₂SO₄ сильнее сернистой H₂SO₃.

2.Характеристики кислородных соединений неметаллов

Свойства высших оксидов (т.е. оксидов, в состав которых входит элемент данной группы с высшей степенью окисления) в периодах слева направо постепенно изменяются от основных к кислотным.В группах сверху вниз кислотные свойства высших оксидов постепенно ослабевают. Об этом можно судить по свойствам кислот, соответствующих этим оксидам. Возрастание кислотных свойств высших оксидов соответствующих элементов в периодах слева направо объясняется постепенным возрастанием положительного заряда ионов этих элементов. В главных подгруппах периодической системы химических элементов в направлении сверху вниз кислотные свойства высших оксидов неметаллов уменьшаются. Общие формулы водородных соединений по группам периодической системы химических элементов приведены в таблице.

3.Нелетучие водородные соединения. Летучие водородные соединения

С металлами водород образует (за некоторым исключением) нелетучие соединения, которые являются твердыми веществами немолекулярного строения. Поэтому их температуры плавления сравнительно высоки.С неметаллами водород образует летучие соединения молекулярного строения. В обычных условиях это газы или летучие жидкости.В периодах слева направо кислотные свойства летучих водородных соединений неметаллов в водных растворах усиливается. Это объясняется тем, что ионы кислорода имеют свободные электронные пары, а ионы водорода – свободнуюорбиталь, то происходит процесс, котроый выглядит следующим образом:H₂O + HF = H₃O⁺ + F ^–  Фтороводород в водном растворе отщепляет положительные ионы водорода, т.е. проявляет кислотные свойства. Этому процессу способствует и другое обстоятельство: ион кислорода имеет неподеленную электронную пару, а ион водорода – свободную орбиталь, благодаря чему образуется донорно-акцепторная связь.При растворении аммиака в воде происходит противоположный процесс. А так как ионы азота имеют неподеленную электронную пару, а ионы водорода – свободную орбиталь, возникает дополнительная связь и образуются ионы аммония NH₄⁺ и гидроксид-ионы ОН^-. В результате раствор приобретает основные свойства. Этот процесс можно выразить формулой:H₂O + NH₃ = NH4⁺ + OH^-   Молекулы аммиака в водном растворе присоединяют положительные ионы водорода, т.е. аммиак проявляет основные свойства.

Теперь рассмотрим, почему водородное соединение фтора – фтороводород HF – в водном растворе является кислотой, но более слабой, чем хлороводородная. Это объясняется тем, что радиусы ионов фтора значительно меньше, чем ионов хлора. Поэтому ионы фтора гораздо сильнее притягивают к себе ионы водорода, чем ионы хлора. В связи с этим степень диссоциации фтороводородной кислоты значительно меньше, чем соляной кислоты, т.е. фтороводородная кислота слабее соляной кислоты.

4.Из приведенных примеров можно сделать следующие общие выводы:

1)В периодах слева направо у ионов элементов положительный заряд увеличивается. В связи с этим кислотные свойства летучих водородных соединений элементов в водных растворах усиливаются.

2)В группах сверху вниз отрицательно заряженные анионы все слабее притягивают положительно заряженные ионы водорода Н+. В связи с этим облегчается процесс отщепления ионов водорода Н+ и кислотные свойства водородных соединений увеличиваются.

3)Водородные соединения неметаллов, обладающие в водных растворах кислотными свойствами, реагируют со щелочами. Водородные же соединения неметаллов, обладающие в водных растворах основными свойствами, реагируют с кислотами.

4)Окислительная активность водородных соединений неметаллов в группах сверху вниз сильно увеличивается. Например, окислить фтор из водородного соединения HF химическим путем нельзя, окислить же хлор из водородного соединения HCl можно различными окислителями. Это объясняется тем, что в группах сверху вниз резко возрастают атомные радиусы, в связи с чем отдача электронов облегчается.

Учащиеся  записывают новые идеи  в своих тетрадях .Слайд№3

IV.Физкультминутка.  МИКС-ФРИЗ-ГРУП (Таймер. 5минут)

Вопросы для физкультминутки: Слайд №4

1.Какая степень окисления атома углерода в углекислом газе? (4)

2.Сколько  «квартир» имеет атом водорода в ПСХЭ Д.И.Менделеева? (2)

3. Сколько атомов водорода содержит молекула аммиака?(3)

V. Продолжение получения новых знаний и умений. Обсуждение в группах вопросов:

1.Как меняются свойства высших оксидов в периодах и главных подгруппах?

2.Почему серная кислота сильнее сернистой кислоты ?

3.Как меняются в периодах кислотные свойства летучих водородных соединений неметаллов?

4. Почему фтороводородная кислота слабее хлороводородной кислоты?

VI.Закрепление полученных знаний.СИМАЛТИНИУС РАУНДТЭЙБЛ

( Таймер.5 минут)

1.В состав вулканических газов входят водородные соединения НСl, NН₃, Н₂S. Составьте уравнения реакций их синтеза из простых веществ.

2. Как изменяется химическая активность галогеноводородов в ряду: HF–HCl–HВr–HI?

3.При пропускании газообразных кислотных оксидов (NO₂, SO₂, CO₂) в водные растворы щелочей образуются:а) нерастворимые основания; б) соли; в) кислоты; г) свободные неметаллы.

Отвечают на вопросы письменно.Ответы: Слайды №5,6.7

VII. Рефлексия.

- Что нового узнали по пройденной теме?

-Что хотели бы узнать?

VIII.Домашнее задание:выполнить тестовые задания на тему «Неметаллы» из ЕГЭ, повторить главу 7 «Простые вещества». Слайд №8

 Приложение.

Тестовые задания «Неметаллы»

Часть А. Выберите один правильный ответ

1.Электронная формула 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶соответствует частице, обозначение которой:А). N⁰ Б).P^3- В).P⁰ Г).N^3-2. Высший оксид и гидроксид элемента главной подгруппы VIгруппы Периодической системы соответствует общим формулам:

А). ЭО₂ и Н₂ЭО₃                                                 В).ЭО₃ и Н₂ЭО₄

Б). Э₂О₅ и Н₃ЭО₄                                                Г). Э₂О₇ и НЭО₄

3. Окислительные свойства усиливаются в ряду элементов:

А). C – N – P – As                                   В). F – O – N - C

Б). Si – C – N - OГ).P – Si - C – B

4. Ковалентная неполярная связь образуется в соединении, формула которого:

А).CCl₄ Б).S₈  В).KBr  Г).H₂O

5. Молекулярное строение имеет следующее простое вещество:

А). Р (белый)                    Б). Р (красный)        В). графит                   Г). кремний

6. Кислотные свойства в ряду соединений, формулы которых HF – HCl – HBr – HI:

А).не изменяются                                                  В). изменяются периодически

Б).усиливаются                                                      Г). ослабевают

7. Неметалл, проявляющий в реакциях только окислительные свойства:

А).хлор                            Б).кислород                    В).азот                        Г). фтор

8. Определите вещества X и Y в следующей последовательности превращений:

X→НNО₃  → Н₂SО₄

А). NО₂, S                                                                  В).NО, SО₃

Б). N₂,Nа₂SО₄                                                          Г).NО₂,Nа₂SО₄

9. Простое вещество – углерод – взаимодействует с каждым из группы веществ, формулы которых:

А). CO₂, O₂, Cl₂                                                          B). Fe, NaOH, HCl

Б). CO₂, CO, H₂OГ). H₂, O₂, H₂O

10. Какой газ отвечает следующим условиям: а).мало растворим в воде; б). горюч; в). реагирует с щелочами с образованием кислых и средних солей?

А). Н₂S Б).COВ).NO₂ Г).HCl

11. Гидроксид натрия NаОH реагирует в водном растворе с каждым из двух перечисленных веществ:

А). Cl₂,ZnБ).FeCl₃, Mg(OH)₂В). SO₃, KClГ).Al₂O₃, Cu

Часть В

В1. Установите соответствие между уравнением окислительно-восстановительной реакции и свойством азота, которое он проявляет в этой реакции

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ                                                 СВОЙСТВА АЗОТА

А). NH₄HCO₃ = NH₃ + H₂O + CO₂         1). окислитель

Б). 3ZnO + 2NH₃ = N₂ + 3Zn ₊ 3H₂O                     2).восстановитель

В). 4NH₃ + 3O₂ = 2N₂ + 6H₂O                              3).и окислитель, и восстановитель

Г). 3Mg + N₂ = Mg₃N₂                                                                      4).ни окислитель, ни восстановитель

В2. Установите соответствие между типом оксида и его формулой

ТИП ОКСИДА                                                                     ФОМУЛА ОКСИДА

А).кислотный                                                        1). NO

Б).несолеобразующий2). CaO

В).основный                                                                           3). CrO₃

Г).амфотерный                                                                       4). ZnO

В3. Для полной нейтрализации 9г технического гидроксида натрия потребовалось 98г серной кислоты с массовой долей Н₂SО₄ 10%. Вычислите массовую долю примесей в образце NаОН.

Ответ: 11,1%

ЧастьС

С1. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

HI + H₂SO₄→ …H₂S + …

Определите окислитель и восстановитель.

С2. Смесь 5,92г порошкообразных меди и железа сожгли в 5,6л хлора. Определите массовую долю меди в исходной смеси, если оставшийся в избытке хлор смог выделить йод из 170,8мл 20%-ного раствора йодида калия с плотностью 1,166г/мл. Ответ: 43%

C3. Напишите уравнения реакций, соответствующих цепочке превращений:

+HNO₂           t              +Li           + H₂O               + O₂(Pt)           + O₂

NH₃     →    X₁→    X₂→     X₃→        X₄→       X₅   →   X₆

-H₂O                           - LiOH                – H₂O