План урока на тему: "Степень окисления. Бинарные соединения".

Тема урока: Степень окисления. Бинарные соединения. Задачи: 1. сформировать понятие «степень окисления», «бинарные соединения»; 2. научить определять степени окисления, называть бинарные соединения, составлять формулы бинарных соединений по степени окисления; 3. совершенствовать умения высказываться, обсуждать суждения; 4. воспитывать у учащихся внимательность и сосредоточенность. Мотивация и целеполагание: Какие элементы отдают, а какие элементы принимают электроны? Чем отличаются металлы от неметаллов? В чем сущность ионной и ковалентной связи? Изучение нового материала: С   бинарными   соединениями   вы   уже   знакомились.   Их   еще   называют двухэлементными соединениями, потому что би от лат. – два. Т.е. бинарные соединения – это сложные вещества, состоящие из двух химических элементов. Например,   при   изучении   ионной   и   ковалентной   связи,   мы   встречали   такие соединения. Помните, при образовании молекулы NaCl, Na  отдает свой электрон атому Cl, при этом они оба превращаются в ионы Na+ и  Cl­. При образовании молекулы HCl, общая пара электронов смещена к атому Cl, т.к. он более электроотрицательный и на атомах появляются частичные заряды: на атоме H+  δ , на атоме  Cl­δ. Если предположить, что электрон от Н полностью перешел к атому Cl, то их заряды будет не частичные, а +1 и ­1: H+1 и Cl­1. Эти условные заряды и называют степенью окисления.  Значения   степеней   окисления   ставят   над   символом   элемента   арабской   цифрой, впереди которой ставят «+» или «­». Например, MgCl2, степень окисления Mg (+2), Cl (­1). Следует различать степени окисления и заряды ионов. Например, в молекуле NaCl, степень окисления Na (+1), а Cl (­1). В зарядах этих ионов цифры опускают и записывают ионы Na+, Cl­. Запомните,   что   степень   окисления   –   это   условный   заряд   атомов   химического элемента в соединении, если предположить, что оно состоит только из ионов. Степень   окисления   может   быть   положительной,   отрицательной   и   нулевой. Положительную степень окисления имеют как металлы, так и неметаллы, кроме фтора, гелия и неона. Максимальная степень окисления равна номеру группы. Т.е. у  N  высшая степень   окисления   равна   +5,   т.к.   он   находится   в  V  группе.   Отрицательную   степень окисления   имеют   только   неметаллы,   т.к.   они   присоединяют   электроны   до   завершения внешнего   уровня.   Минимальная   степень   окисления   равна   №группы   –   8.   Т.о.   у  N минимальная степень окисления будет 5 ­   8 = ­3. Кроме максимальной и минимальной степени окисления есть еще промежуточная степень окисления. Например, у N она равна +3.     O3  и др. простых веществ она – 0.    Степень окисления  F  всегда ­1, потому что он самый электроотрицательный элемент и принимает электроны при образовании химической связи. Например, в соединении NaF,  у F  степень окисления (­1). Нужно знать, что степень окисления простых веществ равна 0, т.е. у N2, H2, S8, Cu, У   кислорода   степень,   окисления   ­2,   потому   что   он   второй   элемент   по электроотрицательности, иск. cоставляет соединение кислорода с фтором, где его степень окисления +2. Например, в соединении CaO, степень окисления О (­2),  а в соединении OF2, степень окисления О (+2). У металлов степень окисления всегда положительная, т.к. они отдают электроны другим атомам. Степень окисления металлов А групп численно совпадает с валентностью. Например, в соединении  Na2O   степень окисления  Na  (+1), т.к. он является металлом, значит,  у него только  положительная  степень  окисления,  а 1,  потому что он является металлом  I  A   группы, значит, и валентность его – единица. Аналогично и в соединении BaS, степень окисления Ва (+2), т.к. он металл  II A группы, в соединении Al2O3, степень окисления Al (+3), т.к. это металл III А группы.   Степень окисления Н всегда (+1), за исключением его соединений с металлами, где у него степень окисления (­1). Например,  CaH2,  KH,  LiH,   в этих соединениях у водорода степень окисления (­1). Как было сказано, валентность численно совпадает со степенью окисления. Однако не всегда. Степень окисления имеет знак заряда, а валентность – нет.     Давайте вспомним, что валентность – это число связей, которыми атом связан с другими атомами, а степень окисления – это условный заряд атомов. Давайте сравним валентность и степень окисления у азота (N2). Степень окисления равна 0, т.к. это простое вещество, а вот валентность равна  III, потому что атом азота связан с другим атомом азота тройной связью. Или в пероксиде (Н2О2) степень окисления О (­1), а валентность равна  II, т.к. О связан двумя связями с атомами водорода: Н – О – О – Н. А в ацетилене (С2Н2) степень окисления С (­1), а валентность IV: Н – С  ≡  С – Н.  Учитывая, что суммарная степень окисления  равна 0, можно найти степени окисления элементов в соединении, а также составить формулу соединения, зная степени окисления. Определим степени окисления элементов в соединении  Fe2O3. Степень окисления О нам известна (­2). Следовательно, три атома О будут иметь общий заряд (­6), т.к. (­2) ∙ 3 = ­6. Тогда общий заряд двух атомов железа будет равен (+6), помните, что суммарный заряд равен 0. Значит, степень окисления одного атома Fe будет (+3), т.к. (+6)  ׃ 2+ = . 3 Составим формулу соединения Al с C. Для этого запишем символы элементов Al, C. Углерод на втором месте, потому что он более электроотрицательный. Al – элемент III A группы. Он является металлом, поэтому он отдаст свои 3 электрона и получит степень окисления (+3), а С – элемент  IV  A, он примет еще 4 электрона для завершения своего внешнего уровня, на котором  уже есть 4 электрона, при этом получит степень окисления (­ 4). Запишем значения степеней окисления в формулу сверху. Теперь найдем наименьшее общее  кратное.  Оно  будет 12.  Затем  НОК разделим  на  абсолютные  значения   степеней окисления и получим соответствующие индексы. 12 : 3 = 4, значит индекс у Al – 4, 12 : 4 = 3, значит индекс у С – 3. Следовательно, формула будет Al4C3.  Чтобы дать название бинарному соединению нужно сделать следующим образом: сначала  называют  более  электроотрицательный  элемент  –  это  неметалл.   Его  латинское название стоит в именительном падеже и употребляется с суффиксом – ид. Например: оксид,   хлорид,   сульфид,   нитрид.   Второе   слово   обозначает   элемент     менее электроотрицательный, его название стоит в родительном падеже. Например, назовем следующие соединения: Na2S, K2O, BaCl2, Mg3N2.  Na2S – сульфид натрия, K2O – оксид калия, BaCl2 – хлорид бария, Mg3N2 – нитрид магния. Если элемент имеет переменную степень окисления, то после названия в скобках римскими цифрами указывают степень окисления. Например, назовем следующие соединения: MnO2, CO2, P2O5. MnO2 – оксид марганца (IV), CO2 – оксид углерода (IV), P2O5 – оксид фосфора (V). В   некоторых   случаях,   число   атомов   элементов   обозначают   при   помощи   названий числительных на греческом языке. Т.е. 1 – моно, 2 – ди, 3 – три, 4 – тетра, 5 – пента и т.д. Например, СО – монооксид углерода, или оксид углерода (II); СО2 – диоксид углерода, или оксид углерода (IV). Для того чтобы химики всего мира понимали друг друга, необходимо было создать единую терминологию и номенклатуру, т.е. названия веществ. Впервые в 1785 г. такими учеными,   как       А.   Лавуазье,   А   Фуркруа,   Л.   Гитоном   де   Мерво   и   К.   Бертолле,   были разработаны   принципы   номенклатуры.   В   настоящее   время   принципы   номенклатуры   и терминологии   разрабатывает   Международный   союз   теоретической   и   прикладной   химии (ИЮПАК). Обобщение и систематизация знаний:    1. Фронтальный опрос по теме.    2. § 12, упр. 1, 2. Закрепление и контроль знаний:    1. § 12, упр. 5    2. Определите степени окисления у следующих соединения:        а) CH4; б) Ba3N2; в) CCl2; г) PCl3; д) F2O.     Ответы: а) ­4 и +1; б) +2 и ­3; в) +2 и ­1; г) +3 и ­1; д) ­1 и +2.    3. Назовите следующие бинарные соединения:        а) КH; б) Al2O3; в) NaCl; г) CuO; д) CaH2.      Ответы: а) гидрид калия; б) оксид алюминия; в) хлорид натрия; г) оксид меди (II); д) гидрид кальция.    4. Составьте бинарные соединения фосфора с кислородом.    Ответ: у фосфора может быть с кислородом степень окисления +5 и +3, следовательно, соединения будут Р2О5 и Р2О3. Рефлексия и подведение итогов:    На доске числовая ось, оцените свои знания по новой теме по этой шкале. Домашнее задание:    I уровень: § 12, упр. 4, 6;    II уровень: тоже + упр. 7.