Генетичні ряди металів та їх сполук. Генетичний зв'язок між основними класами неорганічних речовин

Повторення. Генетичний зв'язок класів не органічних сполук
Вступ

Тема цього уроку – «Повторення. Генетичний зв'язок класів неорганічних сполук». Ви повторите, як діляться всі неорганічні речовини, зробите висновок, як із одного класу неорганічних сполук можна отримати інший. На підставі отриманих відомостей дізнаєтеся, що таке генетичний зв'язок таких класів, два основні шляхи зв'язків.

Тема: Вступ

Урок: Повторення. Генетичний зв'язок класів неорганічних сполук

Хімія - це наука про речовини, їх властивості та перетворення одна в одну.

Рис. 1. Генетичний зв'язок класів неорганічних сполук

Усі неорганічні речовини можна поділити на:

Прості речовини

Складні речовини.

Прості речовини поділяються на:

Метали

Неметали

Складні речовини можна поділити на:

Основи

Кислоти

Солі. Див. Рис.1.

Це бінарні сполуки, що складається з двох елементів, одним з яких є кисень у ступені окислення -2. Рис.2.

Наприклад, оксид кальцію: Сa +2 О -2 ,оксид фосфору (V) P 2 O 5., оксид азоту (IV) -« лисячий хвіст"

Рис. 2. Оксиди

Поділяються на:

Основні

Кислотні

Основним оксидамвідповідають основи.

Кислотним оксидамвідповідають кислоти.

Соліскладаються з катіонів металуі аніонів кислотного залишку.

Рис. 3. Шляхи генетичних зв'язків між речовинами

Таким чином: з одного класу неорганічних сполук можна одержати інший клас.

Отже, все класи неорганічних речовин взаємопов'язані.

Зв'язок класівнеорганічних сполук часто називають генетичної.Рис.3.

Генезис по-грецьки означає «походження». Тобто. генетичний зв'язок показує взаємозв'язок перетворення речовин та його походження від єдиної речовини.

Існує два основних шляхи генетичних зв'язків між речовинами. Один з них починається металом, інший – неметал.

Генетичний ряд металупоказує:

Метал → Основний оксид → Сіль → Основа → Нова сіль.

Генетичний ряд неметалувідображає такі перетворення:

Неметал→ Кислотний оксид → Кислота → Сіль.

Для будь-якого генетичного ряду можна написати рівняння реакцій, що показують перетворення одних речовин на інші.

Для початку потрібно визначити до якого класу неорганічних сполук відноситься кожна речовина генетичного ряду.

Подумати, як з речовини, що стоїть до стрілочки, отримати речовину, що стоїть після неї.

Приклад №1. Генетичний ряд металів.

Ряд починається простою речовиноюметалом міддю. Щоб здійснити перший перехід, потрібно спалити мідь у атмосфері кисню.

2Cu +O 2 →2CuO

Другий перехід: потрібно отримати сіль CuCl 2. Вона утворена соляною кислотою HCl, тому що солі соляної кислоти називаються хлоридами.

CuO +2 HCl → CuCl 2 + H 2 O

Третій крок: щоб отримати нерозчинну основу, потрібно до розчинної солі додати луг.

CuCl 2 + 2NaOH → Cu(OH) 2 ↓ + 2NaCl

Щоб гідроксид міді(II) перевести в сульфат міді(II) додамо до неї сірчану кислоту H 2 SO 4 .

Cu(OH) 2 ↓ + H 2 SO 4 → CuSO 4 + 2H 2 O

Приклад №2. Генетичний ряд неметалу.

Ряд починається простою речовиною неметалом вуглецем. Щоб здійснити перший перехід, потрібно спалити в атмосфері кисню.

C + O 2 → CO 2

Якщо до кислотного оксиду додати воду, то вийде кислота, яка називається вугільною.

З 2 + H 2 O → H 2 З 3

Щоб отримати сіль вугільної кислоти- карбонат кальцію, потрібно до кислоти додати сполуку кальцію, наприклад, гідроксид кальцію Ca(OH) 2 .

H 2 С 3 + Ca (OH) 2 → CaCO 3 + 2H 2 O

До складу будь-якого генетичного ряду входять речовини різних класівнеорганічних сполук.

Але в ці речовини обов'язково входить той самий елемент. Знаючи, хімічні властивості класів сполук, можна підбирати рівняння реакцій, з яких можна здійснити дані перетворення. Ці перетворення використовуються і на виробництві для підбору найбільш раціональних методів отримання тих чи інших речовин.

Ви повторили, як діляться всі неорганічні речовини, зробили висновок, як із одного класу неорганічних сполук можна отримати інший. На підставі отриманих відомостей дізналися, що таке генетичний зв'язок таких класів, два основні шляхи таких зв'язків .

1. Рудзітіс Г.Є. Неорганічна та органічна хімія. 8 клас: підручник для загальноосвітніх установ: базовий рівень / Г. Є. Рудзітіс, Ф.Г. Фельдман.М.: Просвітництво. 2011 р.176с.:іл.

2. Попель П.П.Хімія: 8 кл.: підручник для загальноосвітніх навчальних закладів/П.П. Попель, Л.С.Крівля. -К.: ІЦ «Академія», 2008.-240 с.: Іл.

3. Габрієлян О.С. Хімія. 9 клас. Підручник Видавництво: Дрофа.:2001. 224с.

1. № № 10-а, 10з (с.112) Рудзітіс Г.Є. Неорганічна та органічна хімія. 8 клас: підручник для загальноосвітніх установ: базовий рівень/Г. Є. Рудзітіс, Ф.Г. Фельдман.М.: Просвітництво. 2011 р.176с.: іл.

2. Як двома способами з оксиду кальцію отримати сульфат кальцію?

3. Складіть генетичний ряд одержання із сірки сульфату барію. Напишіть рівняння реакцій.

Тема: ГЕНЕТИЧНИЙ ЗВ'ЯЗОК МІЖ металами та неметалами та їх з'єднань. 9 клас.

Цілі: освітні: закріпити поняття «генетичний ряд», «генетичний зв'язок»; навчити складати генетичні ряди елементів (металів та неметалів), складати рівняння реакцій, що відповідають генетичному ряду; перевірити, як засвоєно знання про хімічні властивостіоксидів, кислот, солей, основ; розвиваючі: розвивати вміння аналізувати, порівнювати, узагальнювати та робити висновки, складати рівняння хімічних реакцій; виховні: сприяти формуванню наукового світогляду.

Забезпечення заняття: таблиці Періодична система», «Таблиця розчинності», «Ряд активності металів», інструкції для студентів, завдання для перевірки знань.

Хід роботи: 1) Орг. момент

2) Перевірка д/з

3) Вивчення нового матеріалу

4) Закріплення

5) Д/З

1) Орг. момент. Вітання.

2) Перевірка д/з.

Генетичні зв'язки - це зв'язки між різними класами, що ґрунтуються на їх взаємоперетвореннях.
Знаючи класи неорганічних речовин, можна скласти генетичні ряди металів та неметалів. В основу цих рядів покладено один і той самий елемент.

Серед металів можна виділити два різновиди рядів:

1 . Генетичний ряд, в якому як основа виступає луг. Цей ряд можна представити за допомогою таких перетворень:

метал→основний оксид→луг→сіль

Наприклад, K→K 2 O→KOH→KCl

2 . Генетичний ряд, де як основа виступає нерозчинна основа, тоді ряд можна уявити ланцюжком перетворень:

метал→основний оксид→сіль→нерозчинна основа→

→основний оксид→метал

Наприклад, Cu→CuO→CuCl 2 →Cu(OH) 2 →CuO→Cu

1 . Генетичний ряд неметалів, де як ланка ряду виступає розчинна кислота. Ланцюжок перетворень можна представити у такому вигляді:

неметал→кислотний оксид→розчинна кислота→сіль

Наприклад, P→P 2 O 5 →H 3 PO 4 →Na 3 PO 4

2 . Генетичний ряд неметалів, де як ланка ряду виступає нерозчинна кислота:

неметал→кислотний оксид→сіль→кислота→

→кислотний оксид→неметалл

Наприклад,Si→ SiO 2 → Na 2 SiO 3 → H 2 SiO 3 → SiO 2 → Si

Фронтальна бесіда з питань:

Що таке генетичний зв'язок? Генетичні зв'язки - це зв'язки між різними класами, засновані на їх взаємоперетвореннях. Що таке генетичний ряд?

Генетичний ряд – ряд речовин – представників різних класів, що є з'єднаннями одного хімічного елемента, пов'язаних взаємоперетвореннями і відображають перетворення даних речовин В основу цих рядів покладено один і той самий елемент.

Які види генетичних рядів прийнято виділяти? Серед металів можна виділити два різновиди рядів:

а) Генетичний ряд, в якому як основа виступає луг. Цей ряд можна представити за допомогою таких перетворень:

метал →основний оксид → луг → сіль

наприклад, генетичний ряд калію K → K 2 O → KOH → KCl

б) Генетичний ряд, де як основа виступає нерозчинна основа, тоді ряд можна уявити ланцюжком перетворень:

метал → основний оксид → сіль → нерозчинна основа → основний оксид → метал

наприклад: Cu → CuO → CuCl 2 → Cu(OH) 2 → CuO → Cu

Серед неметалів також можна виділити два різновиди рядів:

а) Генетичний ряд неметалів, де як ланка ряду виступає розчинна кислота. Ланцюжок перетворень можна у наступному вигляді: неметал → кислотний оксид → розчинна кислота → сіль.

Наприклад: P→ P 2 O 5 → H 3 PO 4 →Na 3 PO 4

б) Генетичний ряд неметалів, де як ланка ряду виступає нерозчинна кислота: неметал → кислотний оксид → сіль → кислота → кислотний оксид → неметал

Наприклад: Si→ SiO 2 → Na 2 SiO 3 → H 2 SiO 3 → SiO 2 → Si

Виконання завдань за варіантами:

1. Виберіть у вашому варіанті формули оксидів, поясніть свій вибір, спираючись на знання ознак складу даного класуз'єднань. Назвіть їх.

2. У стовпці формул вашого варіанту знайдіть формули кислот і поясніть свій вибір на підставі аналізу складу цих сполук.

3. Визначте валентність кислотних залишків у складі кислот.

4. Виберіть формули солей та назвіть їх.

5. Складіть формули солей, які можуть бути утворені магнієм та кислотами вашого варіанту. Запишіть їх, назвіть.

6. У стовпці формул вашого варіанту знайдіть формули підстав і поясніть свій вибір на підставі аналізу складу цих сполук.

7. У вашому варіанті оберіть формули речовин, з якими може реагувати розчин ортофосфорної кислоти (соляної, сірчаної). Складіть відповідні рівняння реакцій.

9. Серед формул свого варіанта оберіть формули речовин, здатних взаємодіяти між собою. Складіть відповідні рівняння реакцій.

10. Складіть ланцюжок генетичних зв'язків неорганічних сполук, до складу якого увійде речовина, формула якої наведена у вашому варіанті під номером один.

Варіант 1

Варіант 2

CaO

HNO 3

Fe(OH) 3

N 2 O

Zn(NO 3 ) 2

Cr(OH) 3

H 2 SO 3

H 2 S

PbO

LiOH

Ag 3 PO 4

P 2 O 5

NaOH

ZnO

CO 2

BaCl 2

HCl

H 2 CO 3

H 2 SO 4

CuSO 4

З цих речовин складіть генетичний ряд, використовуючи всі формули. Напишіть рівняння реакцій, за допомогою яких можна здійснити цей ланцюжок перетворень:

I варіант: ZnSO 4, Zn, ZnO, Zn, Zn(OH) 2 : IIрізновид:Na 2 SO 4, NaOH, Na, Na 2 O 2 , Na 2 O

4) Закріплення1.Al→ Al 2 O 3 → AlCl 3 → Al( OH) 3 → Al 2 O 3

2. P→ P 2 O 5 → H 3 PO 4 → Na 3 PO 4 → Ca 3 ( PO 4 ) 2

3. Zn→ZnCl 2 →Zn(OH) 2 →ZnO→Zn(NO 3 ) 2

4.Cu →CuO→CuCl 2 →Cu(OH) 2 →CuO→Cu

5.N 2 O 5 →HNO 3 →Fe(NO) 3 ) 2 →Fe(OH) 2 →FeS→FeSO 4

5)Домашнє завдання: складіть схему поступового переходувід кальцію до карбонату кальцію та підготуйте повідомлення про використання в медицині будь-якої солі (використовуючи додаткову літературу).

Інструкція для учнів за заочним курсом «Загальна хімія для 12 класу» 1. Категорія учнів: матеріали даної презентації надаються учню самостійного вивченнятеми «Речовини та їх властивості» з курсу загальної хімії 12 класу. 2. Зміст курсу: включає 5 презентацій тем. Кожна учбова тема містить чітку структуру навчального матеріалуна конкретну тему, останній слайд контрольний тест – завдання для самоконтролю. 3. Термін навчання за цим курсом: від одного тижня до двох місяців (визначається індивідуально). 4. Контроль знань: учень надає звіт про виконання тестових завдань– аркуш із варіантами завдань, із зазначенням теми. 5. Оцінювання результату: «3» – виконано 50% завдань, «4» – 75%, «5» % завдань. 6. Результат навчання: залік (незалік) вивченої теми.

Рівняння реакцій: 1. 2Cu + 2 2CuO оксид міді (II) 2. CuO + 2 HCl CuCl 2 + Н 2 Про хлорид міді (II) 3. CuCl NaOH Cu(OH) Na Cl гідроксид міді (II) 4. Cu (OH) 2 + H 2 SO 4 CuSO 4 + 2Н 2 Про сульфат міді (II)

Генетичний ряд органічних сполук. Якщо основою генетичного ряду не органічної хіміїскладають речовини, утворені одним хімічним елементом, то основу генетичного ряду в органічній хімії складають речовини з однаковим числоматомів вуглецю у молекулі.

Схема реакцій: Кожній цифрі над стрілкою відповідає певне рівняння реакції: етанал етан етан етан хлоретан етин Оцтова (етанова) кислота

Рівняння реакцій: 1. З 2 Н 5 Cl + H 2 O З 2 Н 5 OH + HCl 2. З 2 Н 5 OH + O СН 3 СН O + H 2 O 3. СН 3 СН O + H 2 С 2 Н 5 OH 4. З 2 Н 5 OH + HCl З 2 Н 5 Cl + H 2 O 5. З 2 Н 5 Cl З 2 Н 4 + HCl 6. З 2 Н 4 З 2 Н 2 + H 2 7. З 2 Н 2 + H 2 O СН 3 СН O 8. СН 3 СН O + Ag 2 O СН 3 СOOH + Ag

Генетичний зв'язок– це зв'язок між речовинами, які відносяться до різних класів.

Основні ознаки генетичних рядів:

1. Усі речовини одного ряду мають бути утворені одним хімічним елементом.

2. Речовини, утворені тим самим елементом, повинні належати до різних класів хімічних речовин.

3. Речовини, що утворюють генетичний ряд елемента, мають бути пов'язані між собою взаємоперетвореннями.

Таким чином, генетичнимназивають ряд речовин, які представляють різні класи неорганічних сполук, є сполуками однієї й тієї ж хімічного елемента, пов'язані взаємоперетвореннями і відбивають спільність походження цих речовин.

Для металів виділяють три ряди генетично зв'язаних речовин, для неметалів – один ряд.

1. Генетичний ряд металів, гідроксиди яких є основами (лугами):

метал→основний оксид→основа (луг)→сіль.

Наприклад, генетичний ряд кальцію:

Ca → CaO → Ca(OH) 2 → CaCl 2

2. Генетичний ряд металів, що утворюють амфотерні гідроксиди:

сіль

метал→амфотерний оксид→(Сіль)→амфотерний гідроксид

Наприклад: ZnCl 2

Zn → ZnO → ZnSO 4 → Zn(OH) 2
(H 2 ZnO 2) ↓
Na 2 ZnO 2

Оксид цинку з водою не взаємодіє, тому спочатку отримують сіль, а потім гідроксид цинку. Так само надходять, якщо металу відповідає нерозчинна основа.

3. Генетичний ряд неметалів (неметали утворюють тільки кислотні оксиди):

неметал→кислотний оксид→кислота→сіль

Наприклад, генетичний ряд фосфору:

P → P 2 O 5 → H 3 PO 4 → K 3 PO 4

Перехід від однієї речовини в іншу здійснюється за допомогою хімічних реакцій.