Гіпермаркет Знань>>Хімія>>Хімія 7 клас. Повні уроки>>Біологія: Складання формул бiнарних сполук за валентністю елементів.Повні уроки

Тема

• Складання формул бінарних сполук за валентністю елементів

Мета уроку

• ознайомити учнів з сутністю бінарних сполук, з процесом складання їх формул.

Задачі уроку

• вивчення поняття бінарних сполук, навчити учнів складати їх формули за валентністю елементів.

Хід уроку

Сутність бінарних сполук

Для того щоб навчитися складати формули бінарних сполук, треба, перш за все, визначити саме їх поняття. Отже, бінарні сполуки – це ті, у які входять два різні хімічні елементи.

Зважаючи на те, який елемент стоїть на другому місці у формулі сполуки, їх розподіляють на різні типи. Так само визначається і її назва. Розрізняють галогеніди, халькогеніди, карбіди, оксиди, нітриди, гідриди, фосфіди.

Галогеніди (англ. Halogenides) – це сполуки, однією з складових якої є одновалентні аніони галогенів. До галогенів входять такі елементи: фтор (F), хлор (Cl), бром (Br), астат (At) та йод (І). Разом вони складають головну підгрупу сьомої групи періодичної системи хімічних елементів. Молекули галогенів двоатомні, вони є сильними окислювачами.

Халькогеніди (з грецької мови χαλκός («chalkos») - мідь та γεννώ («genos») – народжувати, утворювати) – це сполуки, в яких однією складовою є метал, а іншою – халькоген. До халькогенів відносяться: кисень (O), сірка (S), селен (Se), телур (Te), полоній (Po) та синтетично отриманий Унунгексій (Uuh). Вони входять до шостої групи головної підгрупи періодичної системи.

Карбіди (англ. Carbide) - це сполуки, до яких входить вуглець (С), у взаємодії з металами чи неметалами. Вуглець, або карбон, знаходиться у періодичній системі під номером шостим. У сполуках з металами та неметалами він утворює тверді кристалічні речовини, які не руйнуються в жодному з розчинників, і плавляться лише за дуже високої температури .

Мал. 1. Карбід кременю.

Відео 1. Карбід кремнію.

Оксиди – сполуки, одним з елементів яких є кисень (О). Кисень, елемент шостої групи періодичної системи, – це безбарвний газ, без запаху, погано розчиняється у воді. У реакціях з усіма елементами (окрім фтору) є окислювачем. Назви оксидів формуються в залежності від елементів, з якими взаємодіє кисень: СО – карбону (ІІ) оксид; СО2 – карбону (IV) оксид; FeO – феруму (ІІ) оксид; Al2O3 – алюмінію оксид. У тому випадку, коли елемент може утворювати декілька оксидів, у дужках біля назви вказується ступінь окислення елемента.

Мал.2. Види оксидів.

Відео 2. Взаємодія основних оксидів металів з водою.

Нітриди (англ. Nitrides) – це ті сполуки, у яких метали взаємодіють з нітрогеном (N). Нітроген (азот) – газ без кольору та запаху, мало розчинний у воді. У молекулі азоту атоми зв’язані трьома ковалентними зв’язками, тому в неї низька реакційна здатність. За звичайних умов азот реагує лише з літієм, утворюючи нітрид; з натрієм, кальцієм та магнієм реагує при нагріванні: нітриди, що утворюються повністю гідролізуються при контакті з водою. Розрізняють ковалентні, металічні та іонні нітриди.

Гідриди  (англ. Hydride)– бінарні сполуки, одним з елементів яких є водень (Н), який взаємодіє з елементом, що має меншу електронегативність. Водень (гідроген) відноситься до першої групи хімічних елементів. Це найлегший газ, його молекула утворюється з двома атомами Гідрогену. Гідриди, як і нітриди поділяють на ковалентні, металічні та іонні. Їх тип визначається в залежності від домінуючого типу зв’язку.

 Мал. 3. Типи хімічного зв’язку.

Фосфіди – це бінарні сполуки,  у яких метали взаємодіють з фосфором  (P). Взаємодіючи з водою фосфіди гідролізують, утворюючи характерні гідроксид і фосфін. А взаємодіючи з кислотами утворюється характерна сіль і фосфін.

Мал. 5. Фосфід цинку.

Відео 3. Утворення фосфіду кальцію.

Контролюючий блок № 1

1. Що являють собою бінарні сполуки?
2. Як визначається тип бінарної сполуки, і які типи Ви знаєте?
3. Визначте назви оксидів: SO2, Ag20, CuO, К2О, Na2О, BaO.

Валентність

Валентність — це здатність атомів одного хімічного елементи складати хімічні зв’язки з атомами других хімічних елементів.

В залежності від того, яку валентність має  атом хімічного елементу, стільки зв’язків може утворювати елемент. Тому, якщо, наприклад, валентність атому Гідрогену дорівнює одиниці, то відповідно він може утворювати лише один зв’язок.

А значення другого елементу у сполуці буде визначатися за допомогою числа атомів Гідрогену, які він приєднує до атомів заданого другого хімічного елемента. Валентність прийнято позначати римською цифрою понад символом хімічного елемента.

Наприклад:
— у формулі хлороводню   — так як Гідроген має валентність 1, а у формулі видно, що хлор утримує лише один атом Гідрогену, то хлор одновалентний;
— у формулі амоніаку   — Гідроген має валентність – 1, трьохатомний. А якщо Нітроген сполучений з трьома атомами Гідрогену, то відповідно він тривалентний.

У бінарних сполуках сумарна валентність атомів кожного елементу має бути рівна. Тому, якщо задана формула, і відома валентність одного з елементів, то валентність іншого визначається так:
- валентність відомого елементу множимо на кількість його атомів;
- отримане число ділимо на кількість атомів другого елемента.

Розглянемо на прикладі.

Визначте валентність Фосфору в оксиді  .

Ми знаємо, що Оксиген – двовалентний.

Якщо так, то ми валентність Оксигену (II) маємо помножити на кількість його атомів (5).

Отримуємо сумарну валентність атомів Оксигену – 10. Ми знаємо, що сумарні валентності елементів у сполуці мають бути однакові.

Отже, сумарна валентність Фосфору також дорівнює 10.
У формулі вказано, що кількість атомів Фосфору дорівнює 2. Тому нам треба сумарну валентність Фосфору (10) поділити на кількість його атомів (2). Отримуємо 5. Отже, Фосфор у цій сполуці п’ятивалентний.

І навпаки, якщо ви знаєте валентність обох хімічних елементів у сполуці, то можете скласти хімічну формулу. Візьмемо для прикладу ту ж саму формулу оксиду Фосфору.

Задано хімічні символи РО.

Ми знаємо, що Оксиген – двовалентний, а Фосфор – п’ятивалентний.
Для того, щоб визначити кількість атомів кожного елементу у сполуці треба:
- знайти найменше спільне кратне обох валентностей. Уданому випадку це – 10.
- це найменше спільне кратне ділимо почергово на валентність кожного з елементів, отримані числа і будуть кількістю відповідних атомів у сполуці. Тобто, спочатку ділимо 10 на валентність Фосфору (5), отримуємо 2, що означає, що у сполуці два атоми Фосфору. Таким же чином добуваємо, що кількість атомів Оксигену у сполуці дорівнює 5.

Контролюючий блок № 2

1. Що таке валентність?
2. Визначте валентність металів у сполуках: Ag20, CuO.
3. Визначте індекси елементів у сполуках: NaO, C(ІІ)O, Cu(ІІ)O.

Цікаво знати, що…

 Оксид азоту знаходиться майже у всіх ділянках головного мозку і бере участь практично у всіх його фізіологічних процесах. Він є нестабільним, нейрони виробляють його при потребі. Відповідає оксид азоту за передачу інформації між усіма клітинами організму, але і більшості, все ж таки, у головному мозку.

Вчені проводять дослідження щодо того, яку ж роль відіграє оксид азоту у мозку людини. Якщо покладатися на результати, які вони отримали на даний час, то є можливим, що оксид азоту являється тією ключовою молекулою, яка є основою процесу навчання та пам’яті.

В університеті Джона Хопкінса, в США, проводився цікавий дослід на мишах. Було виведено тварин, у мозку яких була відсутня клітина, що відповідала за вироблення оксиду азоту. Ці миші, порівняно з іншими виявляли більш агресивну поведінку, і з часом вона набирала обертів. З цього можна зробити висновок, що видалення цього гену викликає знищення механізму соціальних меж.

Список використаної літератури

1. Урок на тему «Історія розвитку науки біології» Сень С.В., вчителя хімії, м. Донецьк, сш №14.
2. Урок на тему «Видатні вчені-біологи України» Черчик Т.В., вчителя хімії, м. Харків, сш №6.
3. Ф. А. Деркач "Хімія", 2008.
4. Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького, 2004.
5. В.І. Саранчук, М.О.Ільяшов, В.В. Ошовський, В.С.Білецький. Хімія і фізика горючих копалин. - Донецьк, 2007.

Відредаговано та вислано Лісняк А. В

Над уроком працювали

Лісняк А. В

Сень С.В.

Зонков В.А.

Черчик Т.В.

Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на Образовательном форуме, где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия. Создав блог, Вы не только повысите свой статус, как компетентного преподавателя, но и сделаете весомый вклад в развитие школы будущего. Гильдия Лидеров Образования открывает двери для специалистов  высшего ранга и приглашает к сотрудничеству в направлении создания лучших в мире школ.