Разработка урока химии на тему. Типы химических реакций. Реакции замещения.

Тема урока: Реакции замещения. Задачи: 1. сформировать понятия «реакции замещения», «ряд активности металлов»; 2. продолжить   развитие   умений   составлять   уравнения   химических   реакций, определять их тип, а также практических умений постановки эксперимента; 3. воспитывать   у  учащихся   бережное   отношение   к  лабораторному  оборудованию  и экологическую культуру. Мотивация и целеполагание:     Проведем опыт английского химика Г. Кавендиша. Для этого нальем в пробирку раствор соляной кислоты и поместим туда несколько гранул цинка. Мы видим выделение пузырьков газа.   Соберем этот газ методом вытеснения воздуха, т.к. выделяющийся газ, водород, легче воздуха. Когда соберется достаточное количество газа, поднесем пробирку с газом водородом к пламени спиртовки, после чего раздастся взрыв, сопровождающийся «лающим» звуком. Этот взрыв произошел из­за смешения водорода с воздухом. Смесь 2 объёмов водорода и 1 объема кислорода называют «гремучим газом». Если собрать чистый водород   и   поднести   пробирку   к   горелке,   то   раздастся   легкий   хлопок,   из­за   сгорания чистого водорода. Откуда в реакции  водород и какие ещё продукты образуются? На этот вопрос мы ответим сегодня на уроке. Изучение нового материала:     В результате этой реакции – между цинком и соляной кислотой – образуется соль (хлорид   цинка).   Это   можно   доказать,   если   немного   этого   раствора   поместить   на предметное стекло и выпарить. В результате вода испариться, а на стеле будут кристаллы соли.   Теперь   составим   уравнение   этой   реакции:   в   реакцию   вступает   цинк   и   соляная кислота, в результате чего образуется соль – хлорид цинка и выделяется водород. Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑     Проведем   дугой   эксперимент.   Нальем   в   четыре   пробирки   раствора   соляной кислоты. В первую пробирку поместим кальций, во вторую – магний, в третью – цинк, в четвертую   –   медь.   Понаблюдаем   за   процессом,   будет   ли   выделение   водорода   во   всех случаях,   ведь   в   реакцию   вступает   металл   и   соляная   кислота?   Самое   интенсивное выделение водорода наблюдается в первой пробирке, где был металл кальций, во второй пробирке – с металлом магнием – менее интенсивное, с цинком еще менее интенсивное, а с медью реакция не протекает, т.к. выделение водорода и вовсе не наблюдается (см. рис. 104).     Поэтому, для прогнозирования протекания реакции между металлом и кислотой, нужно использовать ряд активности металлов, или ряд напряжений металлов. Как видите, в этом ряду есть и водород, который металлом не является. Металлы, которые стоят в ряду напряжений металлов до водорода, способны  вытеснять его из растворов кислот, те металлы, которые стоят в этом ряду после водорода, этой способностью не обладают. Самые активные металлы находятся вначале ряда, менее активные – в конце. Т.к. кальций более активный, то выделение водорода в растворе кислоты шло интенсивнее, чем у магния или цинка. Медь не вытесняет водород из раствора кислот, потому как этот металл стоит в конце ряда. В этом вы сами убедились из предыдущего опыта.     Ряд активности металлов используют также для прогнозирования реакций между металлом и раствором соли. Для этого нужно знать, что более активный металл вытесняет из раствора соли менее активный. Проведем эксперимент: поместим в химический стакан сраствором   сульфата   меди   (II)   железный   гвоздь.   Через   некоторое   время   на   гвозде появляется красный налет, а раствор соли изменяет свою окраску. Красный налет – это выделившаяся   медь,   раствор   изменил   окраску,   т.к.   в   результате   реакции   образовался раствор сульфата железа (II) (см. рис. 105). CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu↓     Если цинк поместить в растворы сульфатов магния, цинка, меди и серебра, то из всех этих растворов он вытеснит только медь в виде красного налёта и серебро в виде серебристо­белого   налета.   Магний   более   активный   металл,   чем   цинк,   т.к.   в   ряду активности   стоит   левее   цинка,   поэтому   реакция   не   прошла,   как   и   реакция   цинка   с раствором сульфата цинка (см. рис. 106).     Если поместить медь в раствор нитрата серебра, то через некоторое время на меди появляется серебристо­белый налет из­за образовавшегося серебра. Как видим, реакция протекает, т.к. медь стоит в ряду напряжений металлов левее серебра, т.е. является более активным металлом, чем серебро (см. рис. 107). Все рассмотренные реакции являются реакциями замещения. Теперь можно сделать     вывод,   что   реакции   замещения   –   это   реакции,   в   результате   которых   атомы   простого вещества замещают атомы одного из химических элементов в сложном веществе.   Обобщение и систематизация знаний:    1. Фронтальный опрос.    2. §32, упр. 1.      3. Лабораторный опыт «Взаимодействие металлов с растворами солей», «Замещение меди в растворе сульфата меди (II)» Закрепление и контроль знаний: 1. Закончите уравнения практически возможных реакций: ;→    а) Al + HCl  ;→    б) Cu + H2SO4  ;→    в) Zn + CuSO4  ;→    г) Fe + H2SO4  ;→    д) Ag + HCl     ж) Fe + AgNO3  .→ ;↑ Ответы:     а) 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2    б) Cu + H2SO4 ≠;    в) Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu ;↓ ;↑    г) Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2    д) Ag + HCl ≠;    ж) Fe + 2AgNO3 = Fe(NO3)2 + 2Ag .↓ 2. Газ, полученный действием цинка на соляную кислоту, пропускают над раскаленным оксидом марганца (IV). Какие вещества образуются в результате описанных превращений? Составьте уравнения реакций. К какому типу они относятся?    Ответ:1) Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2  (реакция замещения)    2) 2H2 + MnO2 = Mn + 2H2O (реакция замещения) ↑ 3. Определите, какая масса соляной кислоты необходима для полного растворения магния химическим количеством 0,5 моль. Какое количество вещества соли при этом образуется? Рефлексия и подведение итогов:    1. Что нового о реакциях вы узнали на уроке?    2. Что вызвало у вас наибольший интерес? Почему?  Домашнее задание:    I уровень: §32, упр. 2, 3, 4;    II уровень: тоже + упр. 5.