Гіпермаркет Знань>>Хімія>>Хімія 8 клас. Повні уроки>>Хімія: Фізичні та хімічні властивості кислот: дія на індикатори, взаємодія з металами. Класифiкація кислот. Поняття про ряд активності металів. Заходи безпеки під час роботи з кислотами . Повні уроки

Тема

• Фізичні та хімічні властивості кислот: дія на індикатори, взаємодія з металами. Класифiкація кислот. Поняття про ряд активності металів. Заходи безпеки під час роботи з кислотами

Мета уроку

• ознайомити учнів з хімічними та фізичними властивостями кислот, з їх класифікацією та заходами безпеки під час роботи з кислотами.

Задачі уроку

• проаналізувати фізичні властивості кислот – їх дію на індикатори, та хімічні властивості – взаємодію з металами; розглянути класифікацію кислот за різними ознаками; ознайомитися з поняттям про ряд активності металів та правилами, яких треба дотримуватися при роботі з кислотами.

Основні терміни

• Кислоти - це сполуки, що містять катіони Гідрогену, які здатні заміщуватись металом (або металоподібною групою атомів), і аніони кислотного залишку.
• Кислотний залишок – це група атомів, що залишається при відщепленні від молекули кислоти йонів Гідрогену.
• Ізополікислоти - це продукти заміщення атома Оксигену на кислотний залишок цієї ж кислоти або як продукт взаємодії молекули води з двома або трьома молекулами кислотного оксиду.
• Гетерополікислоти - це похідні звичайних оксигеновмісних кислот, в яких атоми Оксигену частково або повністю заміщені на кислотні залишки ізополікислот.
• Пероксокислоти – утворюються, якщо в оксигеновмісних кислотах атоми Оксигену замістити на кислотні залишки таких слабких кислот.

Хід уроку

Фізичні властивості кислот

Кислотами називаються сполуки, що містять катіони Гідрогену, які здатні заміщуватись металом (або металоподібною групою атомів), і аніони кислотного залишку. Група атомів, що залишається при відщепленні від молекули кислоти йонів Гідрогену, називається кислотним залишком.

Багато кислот добре розчиняються у воді. Змінюють синє забарвлення лакмусу на червоне.

Хімічні властивості

Взаємодія з металами:
2HCl + Zn = ZnCl2 + H2↑.

Метали, розміщені у ряді стандартних електродних потенціалів ліворуч від Гідрогену, витісняють Гідроген із кислот, розміщені праворуч – не витісняють гідроген із кислот. Не виділяється гідроген за час взаємодії металів із концентрованими нітратною HNO3 і сульфатною H2SO4 кислотами.

Процес взаємодії кислоті і металів можете спостерігати на наступному відео.

Відео 1. Кислоти та метали.

Атоми різних металічних елементів по-різному здатні віддавати електрони. А кожен метал тим більш активний, чим легше він здатен віддавати свої електрони, і тим енергійніше він може реагувати з іншими речовинами. Після проведення деяких досліджень усі метали розташували в ряд за зменшенням їхньої активності. Такий ряд був вперше запропонований таким видатним вченим як М. М. Бекетов. Цец ряд активності металів ще іноді називають витискувальним рядом металів або електрохімічним рядом напруг металів. Він має наступний вигляд:
Li, K, Ва, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H2, Cu, Hg, Ag, Рt, Au.

Мал. 2. Ряд активності металів.

За цим рядом виявляють який метал активніший за інший. У даному ряді наявний водень, який не є металом. Але його здатність до відновлення прийнята для порівняння за своєрідний нуль.

Взаємодію металів з іншими речовинами ви можете спостерігати на наступному відео.

Відео 2. Ряд активності металів. Витіснення водню.

Контролюючий блок 1

1.    Які хімічні властивості кислот ви знаєте?
2.    Що являє собою ряд активності металів?
3.    Чому у ряді активності металів присутній водень, якщо він таким не являється?

Класифікація кислот

Загалом, виділяють багато видів кислот. Їх можна класифікувати за різноманітними класифікаційними ознаками.

Мал.3. Класифікація кислот.

Кількість йонів Гідрогену, здатних заміщуватися на метал з утворенням солей, визначає основність кислоти.

За цим параметром визначають одноосновні (HCl, HNO3), двоосновні (H2SO4, H2CrO4), триосновні (H3PO4, H3BO3) і багатоосновні (H4P2O7, H4SiO4) кислоти.

Мал. 4. Класифікація кислот за кількістю йонів.

За хімічним складом кислоти можна поділити на безоксигенні (HCl, HJ, H2S) та оксигеновмісні (H2SO4, H3PO4, HClO, HNO3).

За окисною здатністю кислоти поділяються на кислоти-окисники – сильні (HNO3, HClO, HClO3, HClO2) та кислоти-неокисники – слабкі (HCl, HBr, H2S).

Мал. 5. Класифікація кислот за окисною здатністю.

За складом кислотних залишків розрізняють полі-, тіо- та пероксокислоти.

Ізополікислоти можна розглядати як продукти заміщення атома Оксигену на кислотний залишок цієї ж кислоти або як продукт взаємодії молекули води з двома або трьома молекулами кислотного оксиду, або взаємодію оксигеновмісної кислоти з молекулою кислотного оксиду. Наприклад H2S2O7, H2S3O10, H4P2O7, H5P3O10, H6P4O13.

Гетерополікислоти можна розглядати як похідні звичайних оксигеновмісних кислот, в яких атоми Оксигену частково або повністю заміщені на кислотні залишки ізополікислот. Наприклад: H4[Si(W3O10)4], H3[P(Mo2O7)4].

Якщо в оксигеновмісних кислотах атоми Оксигену замістити на кислотні залишки таких слабких кислот, як H2O2 або H2S, то утворюються тіокислоти та пероксокислоти. Наприклад: H2SO5, H2CS3, H3AsO3S, H2S2O8.

Контролюючий блок 2

1.    За якими класифікаційними ознаками поділяють кислоти?
2.    Що таке кислотний залишок і на які види за його складом поділяють кислоти?
3.    Що утвориться, якщо в оксигеновмісних кислотах атоми Оксигену замістити на кислотний залишок H2S?

Заходи безпеки під час роботи з кислотами

Робота з кислотами потребує дотримання певних правил для усунення можливих травм.

По-перше, при роботі з сірчаною кислотою її розбавлення треба виконувати переливанням кислоти у воду, і ні в якому разі не навпаки, і лише в жаростійких і фарфорових сосудах, тому що у процесі цього відбуватиметься значне виділення тепла.

Властивості сірчаної кислоти можете спостерігати на наступному відео.

Відео 3. Окисні властивості сірчаної кислоти.

По-друге, переливання міцних кислот можна здійснювати тільки наразі включеної тяги у витяжній шафі. А дверцята шафи повинні бути, за можливістю, прикриті.

По-третє, якщо ви працюєте з міцними кислотами - обов’язково одягайте захисні окуляри, а якщо з HNO3, то, крім окулярів, треба одягати ще й довгий гумовий фартух.

Мал. 6. Нітратна кислота.

Контролюючий блок 3

1.    Які основні, елементарні правила, окрім перекислених вище, при роботі з кислотами ви знаєте?
2.    Яких умов треба дотримуватися при роботі з сірчаною кислотою?
3.    Чому при роботі з міцними кислотами треба одягати окуляри?

Домашнє завдання

Напишіть приклади хімічних рівнянь за участю елементів-металів у переліченому вище «ряду активності металів», які б показували наскільки активний той чи інший елемент, та порівняйте їх.

Цікаво знати, що…

Суміш марганцевокислого калію з концентрованою сульфатною кислотою є добрим окиснювачем. За допомогою цієї суміші можна навіть запалювати деякі органічні речовини, наприклад спирт.

Приготуйте у фарфоровій чашці суміш з невеликої кількості (2-3г) розтертого калій перманганату та концентрованої сульфатної кислоти так, щоб утворилася кашоподібна маса.

Змочивши ґнотик спиртівки денатуратом, спробуйте запалити спиртівку, доторкнувшись до неї скляною паличкою, зануреною перед тим у суміш.

Спирт одразу ж займеться, запалюючи ґніт.

Список використаних джерел

1. Урок на тему «Кислоти та їх використання» Князєвої М. В., вчителя хімії, м. Бєлгород, СШ №39.
2. Урок на тему «Хімічні та фізичні властивості кислот» Сискової Р. Ф., вчителя хімії, м. Челябінськ, СОШ №118.
3. Ф. А. Деркач "Хімія", - науково-методичний посібник. – Київ, 2008.
4. Л. Б. Цвєткова «Неорганічна хімія» – 2-ге видання, виправлене і доповнене. – Львів, 2006.
5. В. В. Малиновський, П. Г. Нагорний «Неорганічна хімія» -  Київ, 2009.

Відредаговано та вислано Лісняк А.В.

Над уроком працювали

Князєва М.В.

Сискова Р.Ф.

Лісняк А.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, а 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.