План-конспект урока химии в 11 классе

Т е м а « К о м п л е к с н ые с о е д и н е н и я »

Дата п роведения : 18.10. 14г.

Цели урока: 1. Расширить знания учащихся о веществах и их свойствах, изучить и закрепить

понятия: комплексные соединения, атом-комплексообразователь, лиганды. 2. Развивать пред­ставления о многообразии форм существова­ния веществ; развивать мировоззрение школь­ников, их интеллектуальные умения (анали­зировать, сравнивать, обобщать, выделять главное), логическое мышление, внимание, речь; 3. Формировать их познавательную актив­ность и самостоятельность, умение находить межпредметные связи; воспитывать культуру общения.

Планируемые результаты обучения: уча­щиеся должны научиться характеризовать состав комплексных соединений, определять заряды внутренней и внешней сфер, комплексообразователя, лигандов, рассматривать комплексные соединения с позиций пред­ставлений о единстве мира, т. е. взаимосвязи неорганических и органических веществ, жи­вого и неживого.

Оборудование: плакаты «Строение моле­кулы гемоглобина», «Строение молекулы хло­рофилла», «Пространственное строение ком­плексных соединений», «Названия некото­рых важнейших лигандов», телевизор, ви­деосюжет о значении гемоглобина крови и хлорофилла зелёных растений, дидактиче­ский материал, штатив с демонстрационны­ми пробирками, экран с подсветкой, хими­ческие стаканы (на 100 мл), пинцет, белая хлопчатобумажная ткань, растворы сульфата железа(II), хлорида кобальта(II), красной кровяной соли, сульфата меди(II), гидроксида аммония.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Ход урока

I.  Организационный момент.

II.  Мотивация и целеполагание.

Учитель. Мир химии богат и разнообра­зен. Немало загадок и тайн приготовил он

человеку. Но человек любознателен и настой­чив — множество веществ и явлений было им открыто и в глубокой древности, и в совре­менную эпоху.

В 1780-1790 гг. дед английского физика и химика Уильяма Рамзая, носивший фамилию Турнбуль, владел заводом, на котором произ­водились вещества, применяемые для окра­шивания тканей.

В класс входят мастер Турнбуль и его ученик-подмастерье. Они одеты соответ­ственно своему времени.

Подмастерье. Великий мастер! Как пре­красны ткани, окрашенные краской, которая создана на вашем заводе! Этот неповторимый цвет лазури пользуется большим спросом. Вы слышали, что краску уже называют вашим именем — «турнбулева синь» или «турнбульская лазурь»? Великий мастер, объясните мне, какое же вещество является причиной столь чудесной окраски тканей. Раскройте свой секрет!

Турнбуль. Да, я немало потрудился для создания этого чуда. А способ окраски ткани по моему методу очень прост: он заключается в протравливании ткани раствором сульфата железа(II) и последующей обработке её раст­вором красной кровяной соли. Смотри!

Турнбуль наливает в стакан раствор суль­фата железа(II), затем опускает в него пин­цетом кусочек белой ткани, смачивает ткань, вынимает и слегка отжимает на фильтровальной бумаге. Затем опускает протравленный материал в раствор красной кровяной соли K3[Fe(CN)6]. Белая ткань при­обретает ярко-синюю окраску.

Уходя, Турнбуль и подмастерье оставляют лист бумаги, на котором написано «красная кровяная соль».

Учащиеся определяют цель урока.

III.  Изучение нового материала.

Учитель. Вот он, секрет мастера, сделав­ший его знаменитым, а имя его бессмертным. Название «красная кровяная соль» вы уже встречали при изучении качественных реак-

ций на ионы железа. Вспомните формулы {записывает на доске):

K3[Fe(CN)6J — красная кровяная соль;

K4[Fe(CN)6J — жёлтая кровяная соль.

Эти вещества относятся к группе ком­плексных соединений.

Учащиеся записывают дату и тему урока в тетрадях.

Задача урока — познакомиться с составом, некоторыми свойствами, применением ком­плексных соединений. Вы узнаете о таких комплексных соединениях, без которых мы просто не смогли бы жить.

Слово «комплекс» означает совокупность предметов, составляющих единое целое. В каждой науке имеются объекты, которые по составу относятся к комплексам.

Например, плод каштана.

Учитель демонстрирует плод каштана, постепенно отделяет от него внешнюю обо­лочку, показывает внутреннюю часть и со­держащийся внутри зародыш будущего рас­тения, окружённый питательными веще­ствами, подчёркивает сложность строения природного комплекса.

Комплексные соединения применяют бо­лее чем в 30 областях народного хозяйства. Их используют для очистки воды, урана (в атомной энергетике), как противоопухоле­вые медицинские препараты, для обработки кино - и фотоплёнки, в аналитической химии для распознавания ионов, в качестве катали­заторов и красителей — именно с этой об­ласти применения мы и начали знакомство с комплексными соединениями.

Комплексные соединения чрезвычайно широко распространены в природе, их зна­чительно больше, чем всех остальных неор­ганических веществ. Такие природные соеди­нения, как гемоглобин крови и хлорофилл зелёных растений, тоже являются комплекс­ными.

Демонстрирует соответствующие плакаты

Комплексные соединения были известны химикам давно, но причины их образования и состав долгое время оставались загадкой. К концу XIX в. был накоплен огромный экс­периментальный материал об этих веществах. В результате его систематизации и обобще­ния швейцарский химик Альфред Вернер (демонстрация портрета) в 1893 г. разрабо­тал координационную теорию.

Учитель записывает на доске: «1893 г. А. Вернер. Координационная теория». Уча­щиеся делают соответствующие записи в тетрадях.

Учитель. Человек рождается на свет,

Чтоб творить, дерзать — и не иначе, Чтоб оставить в жизни добрый след И решить все трудные задачи.

Одну из трудных задач вам сейчас пред­стоит решить.

В течение 5 мин учащиеся в группах изу­чают материал, изложенный в дидактиче­ской карточке 1, обсуждают его между со­бой. В группах по 6 человек, в каждой есть сильный, средние и слабоуспевающие ученики. Учитель вывешивает на доску плакаты «Пространственное строение комплексных соединений», «Названия некоторых важней­ших лигандов».

Карточка 1 . Строение комплексных соединений

лиганды

ион-комплексообразователь

K3 [ Fe3+(CN-)6]

\

компл. ион координ. число

2. Основные положения координацион­ной теории

•  В комплексных соединениях имеется центральный ион — ион металла, который на­зывают комплексообразователем.

•  Вокруг комплексообразователя располо­жено определённое число противоположно заряженных ионов или полярных молекул

на­зываемых лигандами (от лат. ligo — связы­ваю).

•  Число лигандов, окружающих комплек-сообразователь, называют координационным числом, чаще всего оно равно 6 или 4,

возмож­ны и другие значения — 2, 5, 7, 8, 9,10,12.

•  Совокупность комплексообразователя и окружающих его лигандов называют внутрен­ней сферой комплекса, в формуле её

обычно заключают в квадратные скобки.

•  Ионы, окружающие внутреннюю сферу, составляют внешнюю сферу, в формуле эти ионы записывают за квадратными скобками.

•  Заряд комплексного иона равен сумме зарядов комплексообразователя и лигандов.

•  Заряд внутренней сферы по абсолютной величине равен заряду внешней, но противо­положен по знаку.

Рассмотрите состав двух комплексных соединений: Na[Al(OH)4], [Cu(NH3)4]SO4 - сульфат тетраамминмеди (II).

Укажи­те их составные части, определите заряды ионов, сравните эти соединения.

К какому классу веществ можно отнести эти соединения? (К солям.)

Учитель. Среди комплексных соединений встречаются не только соли, но и кислоты и основания.Учитель открывает обратную сторону классной доски, где записаны формулы неко­торых комплексных соединений:

Н[АuС14] — кислота;

[Ag(NH3)2]OH - основание;

Na3[AlF6] - соль

Обобщим материал, который вы прорабо­тали в группах.

Учитель вместе с учащимися составляет схему «Состав комплексных соединений».

Состав комплексных соединений (слайд)

Комплексные соединения

/ \
Внешняя сфера Внутренняя сфера

/ / \

Ионы Ион-комплексообразователь Лиганды

/ \ \ / \

«+» «-» «+» Ионы Нейтральные

«-» молекул

Номенклатура комплексных соединений

1. К названиям анионов, расположенных во внутренней сфере, прибавляют соединительную гласную о, например: CI - - хлоро;

OH - - гидроксо;

CN - - циано;

SO32- - сульфито.

2. Названия нейтральных лигандов:

NH3 - аммин

H2O –аква.

НАЗВАНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ ИОНОВ: ^

От латинского названия комплексообразователя с добавлением суффикса ат

+2

Fe - феррат

+2

Cu – купрат

+

Ag – аргентат

+3

Au – аурат

+2

Zn - цинкат

+3

Al - алюминат

+2

Hg – меркурат

[Cu(NH3)4] SO4

Сульфат тетрааммин меди (II)

1.  Анион

2.  Лиганд

3.  Комплексо-образователь

4.  Валентность

K4 [Fe(CN)6]

Гексацианоферрат (II) калия

1.  Лиганд

2.  Комплексо-образователь

3.  Валентность

4.  Катион

Карточка 2

Назовите вещества

o  K2 [PtCl6]

o  [Co(NH3)4Cl2] Cl

o  Na2 [Zn(OH)4]

o  [Cu(NH3)4] (OH)2

Карточка 3

Составьте формулы веществ:

v  Комплексообразователь - Fe Co

v  Его заряд - +3 +2

v  Координационное число - 6 6

v  Лиганд - CN (-) NH3,

внешняя сфера - К (+) Cl (-)

Определите заряд внутренней сферы. (гексацианоферрат (II) калия ; хлорид гексааквакобальта (II).

5. Сообщение: Основные типы комплексных соединений – учащийся.

Классификация

Существует несколько классификации комплексных соединений в основу которых положены различные принципы

По заряду комплекса

1) Катионные комплексы образованы в результате координации вокруг положительного иона нейтральных молекул (H2O, NH3 и др.).

[(Zn(NH3)4)]Cl2 — хлорид тетраамминцинка(II)

[Co(NH3)6]Cl2 — хлорид гексаамминкобальта(II)

2) Анионные комплексы: в роли комплексообразователя выступает атом с положительной степенью окисления, а лигандами являются простые или сложные анионы.

K2[BeF4] — тетрафторобериллат(II) калия

Li[AlH4] — тетрагидридоалюминат(III) лития

K3[Fe(CN)6] — гексацианоферрат(III) калия

3) Нейтральные комплексы образуются при координации молекул вокруг нейтрального атома, а также при одновременной координации вокруг положительного иона — комплексообразователя отрицательных ионов и молекул.

[Ni(CO)4] — тетракарбонилникель

[Pt(NH3)2Cl2] — дихлородиамминплатина(II)

[править]

По числу мест, занимаемых лигандами в координационной сфере

По природе лиганда

1) Аммиакаты — комплексы, в которых лигандами служат молекулы аммиака, например: [Cu(NH3)4]SO4, [Co(NH3)6]Cl3, [Pt(NH3)6]Cl4 и др.

2) Аквакомплексы — в которых лигандом выступает вода: [Co(H2O)6]Cl2, [Al(H2O)6]Cl3 и др.

3) Карбонилы — комплексные соединения, в которых лигандами являются молекулы оксида углерода(II): [Fe(CO)5], [Ni(CO)4].

4) Ацидокомплексы — комплексы, в которых лигандами являются кислотные остатки. К ним относятся комплексные соли: K2[PtCl4], комплексные кислоты: H2[CoCl4], H2[SiF6].

5) Гидроксокомплексы — комплексные соединения, в которых в качестве лигандов выступают гидроксид-ионы: Na2[Zn(OH)4], Na2[Sn(OH)6] и др.

Физминутка

6. Лабораторный опыт. Получите комплексные соединения, запишите соответствующие химические реакции, объясните результаты проведенных опытов, назовите полученные вещества.

Опыт № 1 . Растворение амфотерных гидроксидов в избытке щелочи.

К раствору сульфата алюминия по капле добавьте щелочь, получите осадок, затем растворите его в избытке щелочи.

1. Объясните результаты проведенных опытов.

2. Запишите уравнения проведённых реакций.

3. Какое пространственное строение комплексного иона?

Опыт №2

К раствору хлорида цинка добавьте по каплям гидроксид калия до появления белого студенистого осадка гидроксида цинка. Разделите в две пробирки: в одну добавьте избыток КОН, а в другую - раствор аммиака. Что наблюдаете?

Задания:

1. Составьте уравнения всех проведенных реакций.

2. Определите координационное число иона Zn2+, заряд комплексного иона, внешнюю сферу.

Карточка 4

Получите гидроксид тетраамминмеди (II)

CuSO4+ NaOH →

Cu(OH)2 + 4NH3 →

CuSO4+2NaOH → Cu(OH)2↓+Na2SO4

Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4](OH)2

Составьте формулу полученного ком­плексного соединения и уравнение реакции. Используя карточку 2, выполните это задание в тетрадях. Обсудите результаты в группах.

Работа у доски – 2 ученика разбтрают задания ЕГЭ –С 2, с участием комплексных соединений.

7. Сообщение: Применение комплексных соединений

IV.  Закрепление изученного материала

Карточка 5

Даны вещества:

Na3[AlF6]

Na[Al(OH)4]

[Cu(NH3)4]Cl2

Δ Определить состав комплексного соединения

□ Определить заряды комплексных ионов

⌂ Назвать комплексные соединения

Учитель, Задача сегодняшнего урока вы­полнена. Вы изучили и закрепили тему: Комплексные соединения. Фронтальная беседа по основным вопросам темы.

V.  Домашнее задание:

Прочитать §12 , подготовить сообщения, электронные презентации по теме: Комплексные соединения.

o  □ №1 стр.84; В9, В10. - Демоверсия 2013

o  ⌂ №2 стр. 84; С4, С5 - Демоверсия 2013

Составить уравнения реакции образования комплексного соединения

Δ ZnCI2 + 2HCI =

□ CuCl + 2NH3 =

⌂ ZnSO4 + K3[Fe(CN)6]=

VI.  Итог урока.

Рефлексивно оценочный тест

1.  Я узнала много нового.

2.  Мне это пригодится в жизни.

3.  На уроке было над чем подумать.

4.  Мне было комфортно на уроке.

5.  На многие вопросы в ходе урока я получил(а) ответы.