Тема: Гидролиз солей

Химия
11 класс
Волков Алексей Валерьевич, гимназия № 12
Тема: МЕСТО И РОЛЬ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ В КУРСЕ
ХИМИИ
Цели:
Обучающие
1. Актуализировать знания о составе, строении, свойствах комплексных
соединений в свете представлений теории строения атома и учения о
химической связи.
2. Продолжить формирование понятий: комплексные (координационные)
соединения, комплексообразователь, лиганды, координационное число,
комплексный ион, внутренняя и внешняя сферы, диссоциация комплексного
соединения, константа нестойкости.
3. Установить место и роль комплексных соединений в курсе химии
(амфотерность; реакции ионного обмена; качественные реакции).
4. Продолжить
формирование
умений:
определять
степень
окисления
комплексообразователя; давать название комплексного соединения по его
формуле и составлять формулу по называнию; составлять уравнения
диссоциации комплексных соединений; составлять уравнения реакций, в
которых в качестве реагента или продукта выступают комплексные
соединения.
Развивающие
1. Развивать у учащихся интеллектуальные умения (сравнивать, анализировать,
устанавливать причинно-следственные связи, формулировать гипотезы,
устанавливать закономерности, делать выводы), умение компактно и
логически последовательно излагать свои мысли.
2. Развивать познавательную активность учащихся, создавая на уроке
эмоциональные и мотивационные ситуации.
2
Воспитательные
1. Продолжить формирование умений: а) аккуратно работать в тетради; б)
общаться в коллективе; в) осуществлять самооценку и самоконтроль.
2. Продолжить работу по обучению грамотному проведению химического
эксперимента с соблюдением правил техники безопасности.
Тип урока (по дидактической цели): урок обобщения и систематизации знаний.
Метод:
эвристическая
беседа
с
выполнением
лабораторных
и
демонстрационных опытов.
Дидактические средства: тест по теме «Комплексные соединения» для
осуществления учащимися самоконтроля и самооценки, карта фронтальной
работы «Место и роль комплексных соединений в курсе химии».
Оборудование и реактивы:
1. Лабораторный опыт «Получение и исследование свойств гидроксида
цинка»: штатив с пробирками, хлорид цинка (р-р), гидроксид натрия
(р-р),
соляная кислота.
2. Демонстрационный опыт «Свойства формальдегида»: штатив с пробирками,
пробиркодержатель, спиртовка, спички, аммиачный раствор оксида серебра
(I), формалин (водный раствор).
3
Вводная часть (химическая разминка)
На протяжении последних уроков мы изучали комплексные
соединения. И сегодня настало время подвести некоторые
итоги.
Слово учителя
Задание 1
Индивидуальная
Напишите формулы следующих соединений:
работа уч-ся у
1) сульфат гексаамминхрома (II);
доски (на доске
2) нитрат гидроксодиамминакваплатины (II);
подготовлена
3) гексацианоферрат (II) калия;
таблица). После
4) тетрагидроксокупрат (II) натрия;
ответа задаются
5) трихлоротриамминкобальт (III).
дополнительные
Определите: а) заряд внутренней сферы, б) степень вопросы
окисления комплексообразователя; в) координационное
число комплексообразователя; г) заряд лигандов и их
дентантность.
Задание 2
Фронтальная
Заполните пропуски в листе рассказа «Комплексные
работа
соединения».
(по цепочке)
1. Строение
комплексных
соединений
объясняется
с
позиций … теории швейцарского ученого Альфреда
Вернера.
2. Согласно названной теории в комплексном соединении
различают две сферы – …
3. В комплексных соединениях центральный ион или атом
металла, называется …, он удерживает вокруг себя
некоторое число ионов или молекул, называемых … (от
4
лат. ligo – «связываю»).
4. Совокупность … и … называется … сферой комплекса
(комплексным ионом).
5. Комплексообразователь связан с лигандами … связями,
образованными по … механизму.
6. Число вакантных атомных орбиталей, представляемых
комплексообразователем для образования связей с
лигандами, определяет его …
7. Атомы или ионы, которые не входят во внутреннюю
сферу комплекса, образуют его …
8. Между внутренней и внешней сферой комплексного
соединения образуется … связь.
5
Задание 3
Фронтальная
Назовите комплексные соединения:
работа
1) [Cu(NH3)4]SO4
(по цепочке)
2) [Cr(H2O)6]Cl3
3) K2[Zn(OH)4]
4) K3[Fe(CN)6]
5) [Cr(H2O)3Cl3]
Самостоятельная
Задание 4
Осуществите
самоконтроль
и
самооценку,
выполнив работа для
тестовое задание по теме «Комплексное соединение».
осуществления
1. Какую степень окисления имеет комплексообразователь в учащимися
соединении [Pt(NH3)5Br](NO3)3?
самоконтроля и
1) +1; 2) +2; 3) +3; 4) +4; 5) +5.
самооценки
Ответ: ______________
2.
Какое
координационное
число
имеет
комплексообразователь в соединении [Cr(H2O)4Cl2]Cl?
1) 2; 2) 3; 3) 4; 4) 5; 5) 6.
Ответ: ______________
3. Какой заряд имеет комплекс [Cu+2(H2O)Br3]?
1) 1+; 2) 1–; 3) 2+; 4) 2–; 5) 3+.
Ответ: ______________
4. Какое координационное число наиболее характерно для
комплексообразователя Со+3?
1) 3; 2) 2; 3) 6; 4) 4; 5) 8.
Ответ: ______________
5.
Как
называется
комплексное
[Cr(H2O)(NH3)4Cl]Cl2?
1) хлорид хлороамминаквахрома (III);
2) хлороакватетраамминхромат (III);
соединение
6
3) хлорид хлоротетраамминаквахрома (III);
4) хлорид акватетраамминхлорохрома (III);
5) тетраамминаквахлорохром (III).
Ответ: ______________
6. Какая форма отвечает комплексам, образованным при
атомных
sp3d2-гибридизации
орбиталей
комплексообразователя?
1)
плоский
квадрат;
2)
тетраэдр;
3)
тригональная
бипирамида; 4) октаэдр; 5) линейная.
Ответ: ______________
7.
Какая
формула
нестойкости
отвечает
комплексного
выражению
иона
в
константы
соединении
[Pt(NH3)5Cl]Cl3?
1)
K нест
K нест
[Cl  ]4 [ NH 3 ]5 [ Pt 4 ]

[ Pt ( NH 3 ) 5 Cl ]Cl3
2)
K нест
[Cl  ]3 [ NH 3 ]5

[ Pt ( NH 3 ) 5 Cl ]3
[ PtCl( NH 3 ) 5 ]3
[ Pt 4 ] [Cl  ] [ NH 3 ]5
4) K нест 

[ Pt 4 ] [ NH 3 ]5
[ Pt 4 ]
5) K нест
[ Pt 4 ] [Cl  ] [ NH 3 ]5

[ Pt ( NH 3 ) 5 Cl ]3
Ответ: ______________
7 совпавших ответов – пять баллов
5-6 совпавших ответов – четыре балла
4 совпавших ответа – три балла
Ваша отметка ___________________________________
3)
7
Вы справились с тестовым заданием, и мы можем Слово учителя
продолжить разговор о комплексных соединениях
Основная часть
Есть такое выражение «Лицом к лицу лица не увидать»/
«Большое
видится
на
расстоянии».
При
изучении
комплексных соединений в 11 классе Вы могли подумать,
что это первое знакомство с веществами в квадратных
скобках и одновременно с этим точка в разговоре о них. Но
точка обычно ставится в конце предложения. Так обратимся
к памяти и вспомним наш путь изучения химии, на котором
мы, начиная с 8 класса, неоднократно встречались с
комплексными соединениями. Мы их не видели, не
узнавали, потому что многое о них не знали. И сегодня
настал момент, когда мы определим место и роль Слово учителя.
комплексных соединений в курсе химии.
Запись темы урока
I. Амфотерность (от греч. amphoteros – «и тот и другой») –
способность веществ в зависимости от условий проявлять
либо основные, либо кислотные свойства.
На слайде изображен древнекитайский символ гармонии.
Этим символом выражалась сущность бытия, существо
всего живого, состоящее в неразрывном единстве и
симметричном дополнении двух противоположных начал
мироздания Инь и Янъ. В соединении и взаимодействии Слово учителя.
этих двух мировых начал – источник жизни. Многие Запись названия
вещества также наделены двойственной природой. О какой порции учебного
способности веществ идет речь?
материала
Задание
Лабораторный
Из имеющихся реактивов получите гидроксид цинка и опыт
экспериментально докажите его амфотерность. Напишите
уравнения проведенных реакций в молекулярном и ионном
8
виде.
Подсказка
(держите
взаимодействии
растворимый
ушки
на
со
Zn(OH)2
гидроксокомплекс,
макушке!):
щелочью
При
образуется
содержащий
ион
[Zn(OH)4]2–-.
ZnCl2 + 2NaOH → Zn(OH)2↓ + 2NaCl
Zn2+ + 2Cl– + 2Na+ + 2OH– → Zn(OH)2↓ + 2Na+ + 2Cl–
Zn2+ + 2OH– → Zn(OH)2↓
Zn(OH)2 + 2HCl → ZnCl2 + 2H2O
Zn(OH)2 + 2H+ + 2Cl– → Zn2+ + 2Cl– + 2H2O
Zn(OH)2 + 2H+ → Zn2+ + 2H2O
Zn(OH)2 + 2NaOH → Na2[Zn(OH)4]
Zn(OH)2 +2Na+ + 2OH– → 2Na+ + [Zn(OH)4]2–
Zn(OH)2 + 2OH– → [Zn(OH)4]2–
Вывод:
Комплексные
соединения
(растворимые
гидроксокомплексы) – продукт реакции взаимодействия
амфотерных соединений с растворами щелочей.
9
Домашнее задание (1 часть)
Мыслительный эксперимент «От перестановки мест
слагаемых сумма …?».
а) Что произойдет, если к раствору гидроксида натрия
прилить раствор хлорида алюминия?
б) Что произойдет если к раствору хлорида алюминия
прилить раствор гидроксида натрия?
Составьте уравнения реакций. Обоснуйте ответ.
II. Реакции ионного обмена – реакции между растворами
электролитов,
которые
протекают
в
направлении
связывания ионов.
У меня есть яблоко, у тебя есть яблоко. Если мы
обменяемся ими, то, сколько яблок будет у каждого? (! в
кабинете запрещается принимать пищу).
У меня есть идея, у тебя есть идея. Если мы обменяемся
ими, то, сколько идей будет у каждого?
Аналогичное действие может происходить между двумя
сложными веществами. О каком типе химических реакций Слово учителя.
идет речь? При каких условиях реакции ионного обмена Запись названия
протекают необратимо (до конца)? Чтобы ответить на этот порции учебного
вопрос выполните предложенное вам задание.
материала
Задание
Комментированное
По приведенным схемам составьте молекулярные и ионные выполнение
уравнения реакций, укажите условия, при которых данные задания
реакции ионного обмена протекают необратимо (до конца):
а) CuSO4 + NaOH → …; б) Na2CO3 + HCl →…; в) NaOH +
HCl → …; г) FeCl3 + 6KCN →…
CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4
Cu2+ + SO 24  + 2Na+ + 2OH– → Cu(OH)2↓ + 2Na+ + SO 24 
10
Cu2+ + 2OH– → Cu(OH)2↓
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2↑
2Na+ + CO 32  + 2H+ + 2Cl– → 2Na+ + 2Cl– + H2O + CO2↑
CO 32  + 2H+ → H2O + CO2↑
NaOH + HCl → NaCl + H2O
Na+ + OH– + H+ + Cl– → Na+ + Cl– + H2O
OH– + H+ → H2O
FeCl3 + 6KCN → K3[Fe(CN)6] + 3KCl
Fe3+ + 3Cl– + 6K+ + 6CN– → 3K+ + [Fe(CN)6]3– + 3K+ + 3Cl–
Fe3+ + 6CN– → [Fe(CN)6]3–
Вывод: Образование комплексного соединения – одно из
условий необратимого протекания реакций ионного обмена.
11
Домашнее задание (2 часть)
«Шел XVII век. Молодому монаху было поручено
приготовить красную краску «скарлет». В соответствии с
рецептом он взял водный раствор нитрата ртути (II) и
прилил к нему водный раствор иодида калия. Монах
увидел, как раствор сначала стал красным, а затем
прозрачным и бесцветным. Никакого красного осадка
«скарлет»
не
образовалось.
Объяснив
происшедшее
«дьявольским наваждением», монах бросил работу и стал
молиться». Объясните произошедшее с точки зрения теории
электролитической
диссоциации
и
теории
координационных соединений.
III.
Качественные
реакции
в
химии
(реакция Демонстрационный
серебряного зеркала)
опыт: 1-й ученик –
Фрагмент мультфильма «Спящая красавица» (Свет мой уравнение реакции;
зеркальце скажи …)
2-й ученик – опыт;
Зеркала появились задолго до новой эры. Ими служили учитель –
отполированные до блеска металлические пластинки из объясняет реакцию
золота, серебра и бронзы (сплав меди и олова). В I в. н.э. серебряного
начали изготавливать стеклянные зеркала – стеклянная зеркала с т.з.
пластинка, соединенная со свинцовой или оловянной координационной
пластинкой. Либих предложил изготавливать стеклянные теории
зеркала с серебряным покрытием. Какая реакция лежит в
основе производства серебряных зеркал?
Реакция серебряного зеркала – качественная реакция на
альдегидную группу:
NH ( р  р )
H–CHO + Ag2O 
 H–COOH + 2Ag↓
3
Ag2O + 4NH3 +H2O → 2[Ag(NH3)2](OH) гидроксид
диамминсеребра (I)
2[Ag(NH3)2](OH) + H–CHO → 2Ag↓ + H–COONH4 + 3NH3 +
12
H2O
Домашнее задание (3 часть)
Используя учебную и научно-популярную литературу по
химии (книги для чтения по химии, энциклопедии, журнал
«Химия и жизнь» и др.), мультимедийные пособия по
химии, составьте таблицу «Использование комплексных
соединений в качественном анализе»: а) определяемый ион
(вещество); б) реагент; в) признак реакции; г) уравнение
реакции.
Заключительная часть
Сообщения
А так ли далеки комплексные соединения от нашей с вами
учащихся?
жизни? Взгляните на экран.
Перед
вами
формула
комплексного
соединения,
комплексообразователем в котором выступает ион Fe2+. Это
соединение называется гем, вместе с белком глобином он
образует
гемоглобин
(эритроцитов).
красных
Биологическая
кровяных
роль
телец
гемоглобина
заключается в осуществлении процесса дыхания – переносе
кислорода в животном организме от легких к тканям.
Вторая формула – формула хлорофилла – зеленого
пигмента растений. В качестве комплексообразователя
выступает ион Mg2+. Хлорофилл, поглощая кванты света и
используя полученную энергию для фотохимического
разложения воды, участвует в процессе фотосинтеза.
Таким образом, комплексные соединения – это не мертвецы
в квадратных скобках, а вещества, которые играют важную
роль в физиологических процессах растений и животных. И
ставить точку в отношениях с комплексными соединениями
рано. Мы сегодня не говорим «Прощай», а говорим «До
новых встреч!».
13