Обобщающий урок химии по теме "Неметаллы» (стр. 3 )

* меньший атомный радиус;

* четыре и более электрона на внешнем энергетическом уровне.

Отсюда и такое важнейшее свойство атомов неметаллов – тенденция к приёму недостающих до 8 электронов, т. е. окислительные свойства. Качественной характеристикой атомов неметаллов, т. е. своеобразной мерой их неметалличности, может служить электроотрицательность, т. е. свойство атомов химических элементов поляризовать химическую связь, оттягивать к себе общие электронные пары. Электроотрицательность – мера неметалличности, т. е. чем более электроотрицателен данный химический элемент, тем ярче выражены неметаллические свойства.

3. Кристаллическое строение неметаллов-простых веществ. Аллотропия.

Если металлы – простые вещества образованы за счет металлической связи, то для неметаллов – простых веществ характерна ковалентная неполярная химическая связь. В отличие от металлов неметаллы – простые вещества, характеризуются большим многообразием свойств. Неметаллы имеют различное агрегатное состояние при обычных условиях:

* газы – H2, O2, O3, N2, F2, Cl2;

* жидкость – Br2;

* твердые вещества – модификации серы, фосфора, кремния, углерода и др.

Гораздо богаче у неметаллов и спектр цветов: красный – у фосфора, красно-бурый – у брома, желтый – у серы, желто-зеленый – у хлора, фиолетовый – у паров йода. Элементы – неметаллы более способны, по сравнению с металлами, к аллотропии.

Способность атомов одного химического элемента образовывать несколько простых веществ называется аллотропией, а эти простые вещества – аллотропными видоизменениями или модификациями.

Причины А:

 

Образование молекул с разным Образование различных

числом атомов (кислород, озон) кристаллических форм (алмаз, графит)

4. Физические свойства неметаллов.

Неметаллы

5. Химические свойства неметаллов.

Неметаллы в химических реакциях могут быть восстановителями и окислителями (фтор, кислород.)

6. Водородные соединения неметаллов.

В отличие от металлов неметаллы образуют газообразные водородные соединения. Их состав зависит от степени окисления неметаллов.

-4

RH4 → RH3 → H2R → HR

Летучие водородные соединения неметаллов можно разделить на три группы:

1) Хорошо растворимые в воде (HCl, HBr, HJ, H2S, H2Se, NH3), которые диссоциируют на ионы, проявляя кислотные и основные свойства.

NH3 → H2O → HCl

осн. амф. кисл.

HCl + H2O [ H3O ]+ +Cl -

NH3 + H2O NH4++OH-

2) Соединения, разлагаемые водой:

BH3 + 3H2O = H3BO3 + 3H2↑

3) Летучие водородные соединения

CH4, PH3, которые не взаимодействуют с водой.

По периоду в ПС химических элементов с увеличением порядкового номера элемента – неметалла усиливается кислотный характер водородного соединения.

SiH4 → PH3 → H2S → HCl

Выводы:

1) Элементы-неметаллы расположены в главных подгруппах ….. ….. ПС , занимая её верхний правый угол.

2) На внешнем электронном слое атомов элементов-неметаллов находятся от … до… электронов.

3) Неметаллические свойства элементов ………….. в периодах и ………….. в подгруппах с увеличением порядкового номера элемента.

4) Высшие кислородные соединения неметаллов имеют ………….. характер (кислотные оксиды и гидроксиды).

5) Атомы элементов-неметаллов способны как ………… электроны, проявляя окислительные функции, так и ………….. их, проявляя восстановительные функции.

ТЕСТ

1) Вставьте слова, пропущенные в тексте.

Атомы ……… в отличие от атомов……. легко принимают наружные электроны, являются …….

2) Вставьте слова, пропущенные в тексте.

Неметаллические свойства элементов с увеличением порядкового номера в периодах …..

В группах неметаллические свойства элементов ………

3) Пользуясь периодической таблицей, запишите молекулярные формулы высших кислородных соединений неметаллов III периода. Как будет изменяться кислотный характер?

4) Запишите формулы водородных соединений элементов VII А группы. Как изменяются кислотные свойства с увеличением порядкового номера элемента?

5) Водород занимает в периодической таблице два места: в I А группе и в VII А группе. Запишите молекулярные формулы водородных соединений Na, K, Cl, F.

6) Какую высшую степень окисления имеют следующие элементы?

Азот +6

Хлор +5

Сера +4

Кремний +7

7) Определите, окислителем или восстановителем является сера в следующих реакциях:

H2+S=H2S

S —

2SO2 + O2 → 2SO3

S—

8) Наиболее ярко выраженные неметаллические свойства проявляет вещество, образованное из атомов, в которых число электронов во внешнем электронном слое равно…..

а) 4 б) 5 в) 6 г)7

9) Наиболее электроотрицательными являются атомы…..

• серы

• фосфора

• кремния

• хлора

10) Типичному неметаллу соответствует следующая схема распределения электронов по электронным слоям:

• 2, 1

• 2, 8, 2

• 2, 8, 7

Поменяйтесь тестом с соседом и проверьте тест.

2. Вопросы разминки.

Первой группе:

в статье, опубликованной в 1745 г., писал: “При растворении какого-либо неблагородного металла, особенно железа, в кислотах из отверстия склянки вырывается горючий пар”. Что это за вещество?

Второй группе:

Семен Исаакович Вольфкович (1896 – 1980) в одной из лабораторий Московского университета на Моховой получал это вещество в электрической печи при электротермической возгонки фосфоритов. Когда он поздно возвращался домой по почти не освещенным в то время улицам Москвы, его одежда излучала голубоватое свечение, а из–под ботинок высекались искры. Вскоре среди жителей Моховой улицы стали передаваться рассказы о “светящемся монахе”. Назовите вещество, которое получал Вольфкович

Третьей группе:

Шведский химик так описал один свой опыт, выполненный в 1774 г.: “Я поместил смесь черной магнезии (оксид марганца) с муриевой кислотой (соляной) в реторту, к горлышку которой присоединил пузырь, лишенный воздуха, и поставил ее на песчаную баню. Пузырь наполнился газом. Газ имел желто-зеленный цвет, пронзительный запах”. Назовите этот газ.

Четвертой группе:

У Куртуа был любимый кот, который во время обеда сидел обычно на плече своего хозяина. Куртуа часто обедал в лаборатории. В один из дней во время обеда кот, чего-то испугавшись, прыгнул на пол, но попал на бутылки, стоявшие около стола. В одной из бутылок находилась суспензия золы водорослей, а в другой – концентрированная серная кислота. Бутылки разбились и с пола стали подниматься клубы сине-фиолетового пара, которые оседали на окружающих предметах в виде черно-фиолетовых кристаллов с металлическим блеском. Так был открыт новый элемент…

2. Задания для работы с учебником – на работу 5–10 минут, отчеты групп – устно, на доске – уравнения (примеры реакций, характеризующие свойства), остальные на листах заполняют таблицу:

Вещества	Общие свойства	Отличительные свойства
Простые вещества – неметаллы
Оксиды
Кислоты
Соли

Задания для работы с учебником:

1.  Выписать химические общие и специфические свойства неметаллов

2.  Выписать химические общие и специфические свойства кислотных оксидов неметаллов

3.  Выписать химические общие и специфические свойства кислот

4.  Выписать химические общие и специфические свойства солей

Проверка заполнения таблицы производится учащимися самостоятельно, на экране высвечиваются свойства (слайды 7–12, приложение 3)

5.  Лабораторная работа.

Определить в какой из пробирок находятся иодид калия, хлорид калия, карбонат калия. На листах записываются – уравнения реакций. Проверка осуществляется самостоятельно (слайды 13–17, приложение 3).

6.  Самостоятельная работа.

Каждый учащийся составляет уравнения реакций в соответствии с цепочкой превращения, одно уравнение нужно записать в ионном виде, одно с электронным балансом (слайд 18, приложение 3). В каждой группе учащиеся получают разные варианты цепочек.

7.  Определение и инструктаж домашнего задания.

Домашнее задание: повторить параграф 24, доказать качественный состав соли хлорид аммония – 1 вариант, сульфат аммония – 2 вариант (слайд 19, приложение 3)

8.  .  Итог урока. Выставление отметок за работу групп (слайд 20, приложение 3)

При оценивании за ответы выставляются баллы, которые в конце урока переводятся в отметки.

Приложение

Критерии для оценивания ответов

Критерии для оценивания ответов	Баллы
1. Устный полный ответ	2
2. Неполный устный ответ	1
3. Молекулярное уравнение, составленное без ошибок	2
4. Молекулярное уравнение, составленное с одной или двумя ошибками (неверно поставлен индекс или коэффициент)	1
5. Ионное уравнение, составленное без ошибок	3
6. Ионное уравнение, составленное с 1 или 2 ошибками (не написан или неверно записан заряд, индекс, коэффициент)	2
7. Ионное уравнение, составленное с 3 или 4 ошибками (не написан или неверно записан заряд, индекс, коэффициент)	1
8. Правильно определены все степени окисления	2
9. При определении степеней окисления допущена 1 или 2 ошибки	1
10. При составлении электронного баланса правильно определено количество отданных и принятых электронов	1
11. Правильно определены окислители и восстановители	1
12. При выполнении опыта соблюдение всех требований техники безопасности и правил обращения с оборудованием	2
13. Правильная формулировка вывода	2
14. Неудачная формулировка вывода	1
15. Недостатки в оформлении	- 1

Приложение

Пример индивидуального листа опроса для заполнения учащимися

Индивидуальный лист опроса

Фамилия ___________________________________

Группа_____________________________________

Задание № 1: название вещества _______________

Задание № 2: при подготовке ответа заполнить таблицу:

Вещества	Общие свойства	Отличительные свойства
Простые вещества – неметаллы	1. 2.	1. 2. 3. 4. 5.
Оксиды (кислотные)	1. 2. 3.	1. 2. 3.
Кислоты	1. 2. 3. 4. 5.	1. 2. 3. 4. 5.
Соли	1. 2. 3.	1. 2.

Задание № 3. Лабораторная работа

Определить - в какой из пробирок находятся: хлорид натрия, иодид калия, карбонат натрия. Уравнения записать в молекулярной и ионной форме. Оформить результаты в виде таблицы:

Порядок выполнения	Что делал?	Что наблюдал?	Выводы. Уравнения реакций

Задание № 4

Составить уравнения в соответствии с цепочкой превращения.

Уравнения, обозначенное цифрой 1 записать в ионном виде, а обозначенное цифрой 2 – с электронным балансом.

1 2

NH4Cl NH3 NO NO2

Жить - значит узнавать.

Знать - значит победить!

Просто знать — еще не все,

знания надо уметь использовать.

I. Конкурс «Викторина».

1. Один из этих двух элементов в виде простого ве­щества хорошо горит, другой - поддерживает горение, а соединение, состоящее из этих элементов, пригодно для тушения огня.

(Водород и кислород, которые вместе образуют воду.)

2. Аллотропное видоизменение какого элемента пахнет чесноком?

(Белый фосфор.)

3. Какое простое вещество-неметалл издавна вклю­чали в состав мазей для лечения кожных заболеваний?

(Сера.)

4. В атмосфере какого газа-неметалла хранят ста­ринные рукописи?

(Азот.)

5. Это простое вещество используют для очистки воды и воздуха от нежелательных примесей, для уда­ления сивушных масел из спирта.

(Активированный уголь.)

6. Каким элементом богата морская капуста - ла­минария?

(Йод.)

7. Из этого вещества при высоких температуре и давлении получают искусственные алмазы.

(Графит.)

8. Какое простое вещество обладает способностью светиться в темноте?

(Белый фосфор.)

9. Без этого элемента немыслима жизнь на Земле, ему обязана своим существованием органическая хи­мия, в природе он существует в виде нескольких алло­тропных модификаций, из них наиболее известные - три. О каком элементе идет речь?

(Углерод.)

10. Образованное этим элементом простое веще­ство оказывает сильное раздражающее действие на слизистую оболочку глаз и дыхательную систему. О каком веществе идет речь?

(Хлор.)

11. Этот неметалл издавна употребляли для изго­товления лекарственных препаратов, чернения ору­жия, приготовления черного пороха, в производстве спичек; оксид этого неметалла - для отбеливания тка­ней. О каком неметалле идет речь?

(Сера.)

12. Второй элемент по распространенности в зем­ной коре, в свободном виде в природе не встречается, его соединения входят в состав растительных и живот­ных клеток, некоторые организмы обладают способ­ностью его накапливать. Что это за элемент?

(Кремний.)

13. Впервые этот неметалл выделил Г. Кавендиш. В переводе с греческого его название означает «недея­тельный», «неработающий». Что это за неметалл?

(Инертный газ аргон.)

14. Этот газ нашел применение в рекламной инду­стрии, заполненные им стеклянные трубки дают ярко-красное свечение. Название этого газа в переводе с греческого означает «новый». Что это за газ?

(Неон.)

15. Первенство открытия этого химического эле­мента принадлежит китайскому ученому VIII в. Мао Хао, который за 1000 лет до установил, что в состав воздуха входит газ, поддерживающий го­рение и дыхание. О каком газе идет речь?

(Кислород.)

16. Эту аллотропную модификацию серы можно получить в виде нитей.

(Пластическая сера.)

17. Этот неметалл считается самым активным сре­ди всех неметаллов.

(Фтор.)

18. Какой химический элемент называют «элемен­том жизни и мысли»?

(Фосфор.)

19. Недостаток этого элемента в организме челове­ка приводит к кариесу зубов.

(Фтор.)

20. Какого элемента больше всего на Земле, а како­го в космосе?

(На Земле больше всего кислорода, в космосе — водорода.)

II. Конкурс «Виртуальный эксперимент».

1. Команды смотрят видеосюжеты. «Взаимодействие концентрированной азотной кис­лоты с фосфором».

«Взаимодействие концентрированной азотной кис­лоты с углем».

После просмотра видеосюжетов по одному уча­щемуся от команды записывают уравнения на доске и расставляют коэффициенты в уравнениях методом электронного баланса.

Ответ. Уравнения с коэффициентами выглядят так:

Р + 5HNO3 (конц.) = Н3РО4 + 5NO2 + Н2О

С + 4HNO, (конц.) = 2Н2О + СО, + 4NO,.

2. Команды смотрят видеофрагмент «Горение бело­го фосфора». Учащиеся записывают в тетрадях урав­нение реакции, а затем комментируют эту реакцию.

Ответ. 4Р + 502 = 2Р2О5.

III. Конкурс «Открытия».

1. В 1803 г. в лаборатории французского химика Клода Бертолле произошла занятная история. Один из учеников знаменитого химика обнаружил склян­ку с неизвестным красным порошком и спросил, как поступить с этим веществом? «Конечно, прежде все­го, надлежит испытать его!» - воскликнул Бертолле. Ученик взял щепотку красного порошка и попытался растереть его с недавно полученной новой солью, по­лучившей имя Бертолле. Лучше бы он этого не делал - в лаборатории раздался взрыв. Однако ученик не по­страдал и смело продолжил испытания.

Внеся красный порошок в азотную кислоту, он от­метил выделение красно-бурого газа; порошок при этом растворился. При поджигании красного порошка появилось пламя, а потом — белый дым. Бертолле по­хвалил ученика: задание было выполнено правильно. Какое вещество находилось в склянке?

Ответ. Это был красный фосфор, кото­рый при контакте с хлоратом калия (бертоле­това соль) и механическом воздействии (рас­тирании) реагирует со взрывом:

6Р + 5КС1О3 = ЗР2О5 + 5КС1.

Азотная кислота превращает красный фосфор в ортофосфорную кислоту, а на воз­духе он горит, превращаясь в белый «дым» — частички оксида фосфора(V), который ги­гроскопичен и мгновенно реагирует с влагой воздуха с образованием мельчайших капелек ортофосфорной кислоты:

Р + 5HNO3 (конц.) = Н3РО4 + 5NO2 + Н2О,

4Р + 5О2 = 2Р2О5,

Р2О5 + ЗН2О = 2Н3РО4.

2. Студент Гейдельбергского университета Карл Левиг в 1825 г. изучал воды минеральных источников Германии. Одна из приготовленных им проб воды об­ладала интересной особенностью - она желтела под действием хлора. Левиг извлек неизвестное вещество, придававшее желтоватый цвет воде, с помощью диэтилового эфира, а после испарения эфира обнаружил красно-бурую жидкость с резким неприятным запа­хом. Студент уже собирался опубликовать результаты своих опытов, но научный руководитель посоветовал повременить, чтобы иметь возможность детально ис­следовать новое вещество.

Но именно в это время 23-летний химик Антуан Балар из Франции получил то же самое вещество и сразу отправил его образец в Парижскую академию наук. Известные химики Жозеф Гей-Люссак и Луи Тенар подтвердили открытие нового элемента (Балар назвал его «муридом»), но переменили название на дру­гое - bromos, которое в переводе с греческого означает «зловоние». О каком веществе идет речь?

Ответ. Левиг и Балар открыли бром. Воды некоторых соляных болот и озер содер­жат бромид натрия, из которого при обработке хлором выделяется бром:

2NaBr + С12 = 2NaCl + Br2

3. В начале 1915 г. около городка Ипр на западе Фландрии (Бельгия) впервые был использован отрав­ляющий газ. Он проникал во все щели и укрытия. Га­зовая атака привела к гибели 5000 английских солдат, болеестали калеками.

История этого газа, враждебного всему живому, на­чинается с середины XVII в., когда голландский химик Ян Баптист ван Гельмонт едва не погиб, нагревая смесь некой соли с азотной кислотой. А шведский химик и аптекарь надышался этого вредного газа, изучая реакцию минерала пиролюзита с соляной кислотой. О каком неметалле идет речь?

Ответ. Этот опасный газ - хлор.

Гельмонт для его получения использовал реакцию хлорида аммония с азотной кислотой.

А Шееле проводил реакцию соляной кис­лоты с диоксидом марганца:

MnO2 + 4HC1 = МпС12 + С12↑ +2Н2О.

4. Получение неметалла X первым осуществил в 1745 г. . Он действовал на железные опилки жидкостью состава X2SO4, разбавленной во­дой. Образовавшийся неметалл Ломоносов называл «флогистоном», что в переводе с греческого означает «горючий». Этот же способ выделения X применил в 1766 г. Генри Кавендиш. В 1787 г. Антуан Лавуазье по­лучил X, продувая струю газообразного оксида этого неметалла через нагретый до красного каления ружей­ный ствол.

Позднее химики разных стран стали использовать для получения этого неметалла реакции алюминия или кремния со щелочами в водной среде или взаи­модействие бинарных соединений этого неметалла и кальция с водой. Какой это неметалл?

Ответ. Этот неметалл - водород. В зада­нии речь идет о следующих реакциях:

Fe + Н2О = FeO + Н2,

2А1 + 2NaOH + 6Н2О = 2Na[Al(OH)4] + 3Н2,

Si + 2NaOH + Н2О = Na2SiO3 + 2Н2,

СаН2 + 2Н2О = Са(ОН)2 + 2Н2

5. Пять знаменитых химиков XVIII в. дали некоему неметаллу, который в виде простого вещества пред­ставляет собой газ и состоит из двухатомных молекул, пять разных названий. В 1772 г. шотландский химик, ботаник и врач Даниел Резерфорд назвал его «ядови­тым воздухом». Английский химик Джозеф Пристли в том же году назвал его «дефлогистированным воз­духом». В 1773 г. шведский химик-аптекарь дал этому газу название «испорчен­ный воздух». А английский химик Генри Кавендиш в 1774 г. назвал его «удушливый воздух». Наконец, в 1776 г. французский химик Антуан Лавуазье устано­вил, что все названные выше газы - одно и то же ве­щество, и предложил свое название, в переводе с гре­ческого означавшее «безжизненный воздух». Каково сейчас название этого неметалла?

Ответ. Это — неметалл азот. Название га­зообразному азоту дал Лавуазье (от греч. а -частица «не» и zoe - «жизнь» (т. е. «азот», зна­чит «безжизненный»)).

6. Первые исследователи, пытавшиеся получить неметалл Х2 в результате электролиза, жестоко по­платились своим здоровьем. Как только этот неметалл вступал в контакт с водородом, происходили сильные взрывы, в нем «горела» даже вода. А любые органи­ческие вещества (например, ткань, из которой были сделаны защитные перчатки экспериментаторов, или вазелиновая смазка пришлифованной аппаратуры) в атмосфере «опасного» неметалла вспыхивали и заго­рались. Какой это неметалл?

Ответ. Это чрезвычайно агрессивный неметалл - фтор.

IV. Конкурс «Лаборатория».

Недаром говорят, что теория проверяется практи­кой. Для проведения этого конкурса приглашаются по одному человеку от каждой команды к доске для вы­полнения практического задания.

1. Соберите прибор для получения кислорода. По­лучите кислород и докажите его наличие. Какими ме­тодами собирают кислород?

Ответ. Проводят реакцию разложения перманганата калия:

2КМпО4 = К2Мп04 + МпО2 + О2

и проверяют тлеющей лучинкой: в кислороде она ярко вспыхивает.

2. Соберите прибор для получения водорода. По­лучите водород и докажите его наличие. Какими мето­дами собирают водород?

Аппарат Киппа (или аппарат Кирюшкина) – (лаборатор­ный прибор для получения газов действием жидкости на твердое вещество при ком­натной температуре)