Тема: Взаимодействие щелочных и щелочноземельных металлов с растворами солей Тип урока: урок освоения новых знаний. Цели урока. Обучающие: На основе проблемного демонстрационного опыта формировать у учащихся правильное представление о взаимодействии щелочных и щелочно-земельных металлов с растворами различных солей. Развивающие: • развитие познавательного интереса, коммуникативных качеств, умение сравнивать, обобщать, выделять главное и прогнозировать • развитие внимания, умения наблюдать, способствовать развитию исследовательских навыков. Воспитательные: воспитывать в детях чувства товарищества, умения работать в коллективе, воспитывать интерес у обучающихся к урокам химии, соблюдать технику безопасности при работе с веществами. Учитель. Вспомните, какие металлы взаимодействуют с растворами солей? Учитель. Давайте сначала посмотрим опыт: Взаимодействие раствора сульфата меди (II) с железом Опыт 1. Взаимодействие раствора сульфата меди (II) с железом. Учитель. Какие признаки реакции вы наблюдали? признак реакции: выделение красной меди, изменение цвета раствора (с течением времени) с голубого на желтоватый CuSO4 + Fe = FeCI2 + Cu Опыт 2. Взаимодействие раствора сульфата железа (II) с медью В раствор хлорида железа (II) опускаем медную пластину, через 2-3 минуты вынимаем пластину из раствора. Что вы наблюдаете? Ответ: никаких изменений с медной пластиной не произошло. Вывод: Хлорид хлорида железа (II) не вступает в реакцию с медью. Почему? FeSO4 + Cu = р. н. и С растворами солей, реагируют металлы, стоящие в электрохимическом ряду напряжений металлов впереди металла, входящего в состав данной соли. При этом более активный металл вытесняет менее активный из раствора соли. Задание: допишите уравнения возможных химических реакций А) Pb(NO3)2 + Ni → Б) CuCl2 + Zn → В) CuCl2 + Ag → Учитель. Будут ли щелочные и щелочноземельные металлы взаимодействовать с растворами солей и вытеснять менее активные металлы из растворов этих солей? Не будем торопиться с составлением уравнения химических реакций. Обратимся сначала к химическому эксперименту. Опыт 3 . Взаимодействие раствора сульфата меди (II) с литием. Возьмем для первого эксперимента щелочной металл литий и поместим его небольшой кусочек в раствор соли сульфата меди (II) В ходе эксперимента наблюдаем, что на поверхности раствора соли протекает энергичная реакция, сопровождающаяся выделением пузырьков газа. Одновременно, идёт образование осадка сначала голубого цвета, который сразу превращается в осадок черного цвета. Если к пробирке с выделяющимся газом поднести горящую лучинку раздаётся характерный хлопок. Так сгорает газ водород. Признак реакции – выделение газа, образование черного осадка Схема: CuSO4 (раствор) + Li → H2↑ + осадок чёрного цвета Проблемная ситуация Почему при взаимодействии лития с раствором сульфата меди(II) образуется чёрный осадок? Давайте рассуждать. Если бы литий вступил в реакцию замещения с сульфатом меди (II), мы наблюдали бы, как и в первом опыте, образование меди в виде красного налёта. Но мы этого не увидели. Следовательно, что можно предположить? Гипотеза: Щелочной металл литий вступает в реакцию не с солью, а с водой. Рассуждаем дальше. В ходе опыта наблюдается выделение газа, который сгорает с характерным звуком. Этот газ водород. Выделение водорода возможно при взаимодействии щелочного металла лития с водой. Щелочной металл активно взаимодействует с водой, образуя щелочь гидроксил лития и водород. Эта реакция экзотермична и сопровождается выделением большого количества теплоты. 2 Li + 2H2O = 2LiOH + H2 ↑+ Q t = 70 º Образующийся в ходе реакции гидроксид лития не дает осадка, так как он растворимый, следовательно, на этом реакции не закончились. Гидроксид лития вступает в реакцию с сульфатом меди (II), образуя осадок синего цвета гидроксид меди (II), но этот осадок очень быстро превращается в чёрный. Почему? 2LiОН + CuSO4 = Li2SO4 + Cu(OH)2 Разложение полученного гидроксида меди (II) (температура выше 50°С): Cu(OH)2 = CuO + H2O или в обобщенном виде: 2Li + H2O + CuSO4 = Li2SO4 + H2↑ + CuO Итог. Уравнения последовательно протекающих реакций: 2Li + 2H2O = 2LiOH + H2↑ + Q 2LiOH + CuSO4 = Cu(OH)2 + Li2SO4 Cu(OH)2 = H2O + CuO В обобщённом виде: 2Li+2H2O+CuSO4=CuО+H2О +H2↑+Li2SO4 Вопрос: Будут ли щелочноземельные металлы взаимодействовать с растворами солей, так же как и щелочные? Опыт 4. Взаимодействие раствора хлорида меди (II) с кальцием. Рассмотрим взаимодействие щелочноземельного металла кальция с раствором хлорида меди (II) В ходе эксперимента наблюдаем выделение пузырьков газа и образование осадка голубого цвета. Превращение голубого осадка в чёрный в данной химической реакции не наблюдается. Уравнения последовательно протекающих реакций: Са + 2H2O = Са(OH) 2 + H2↑ Са(OH) 2 + CuCl2= Cu(OH)2 + СаCl2 В обобщённом виде: Са(OH) 2 + 2H2O+CuCl2=CuCl2 +H2↑+ Cu(OH)2 Вопрос. Почему при взаимодействии щелочных металлов с растворами солей гидроксид меди (II) разлагается до оксида меди (II), а с щелочноземельными металлами такого не происходит? Ответ. Дело в том, что кальций менее активный металл, чем литий и его теплоты гидратации недостаточно для разложения гидроксида меди (II). Вопрос: В чём отличие в свойствах щелочных и щелочноземельных металлов при взаимодействии их с растворами солей от других металлов? Обобщение и выводы: Щелочные и щелочноземельные металлы не вытесняют менее активные металлы из растворов солей, а протекают более сложные химические процессы с участием воды. Вопрос: возможно ли вытеснение активным металлом менее активного из его соли? Реакцию вытеснения более активным металлом менее активного (стоящего правее) из его соли для этих металлов можно осуществить только в расплаве соли, поскольку с водой они непосредственно и активно взаимодействуют 2 Na+ ZnCl2 → Zn + 2NaCl сплавление Задание на дом: Составьте уравнения реакций между: литием и раствором хлорида магния Составьте уравнения реакций между: литием и раствором хлорида железа (III) Учитель. Сегодняшнее занятие я хотела бы закончить следующими словами: Человек рождается на свет, Чтоб творить, дерзать – и не иначе. Чтоб оставить в жизни добрый след И решить все трудные задачи. Человек рождается на свет… Для чего? Ищите свой ответ! Далее учитель оценивает работу групп и отдельных учащихся. Подведение итогов урока.