Урок №1. Предмет химии. Химия как часть естествознания. Вещества и их свойства.
I. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ХИМИИ
Прочитайте документ об основных этапах развития химии:
Внимательно посмотрите презентацию.
II. О ФИЗИЧЕСКИХ ТЕЛАХ, ВЕЩЕСТВАХ И ИХ СВОЙСТВАХ
А что же такое вещество?
Из курса физики Вам известно, что то, из чего состоят тела, называется веществом .
Что объединяет между собой эти столь разные предметы?
Основные положения темы (выписать в тетрадь, выучить):
Физическое тело – имеет форму и объём, состоит из вещества.
Вещество – конкретный вид материи, с определёнными свойствами.
Свойства вещества – признаки, по которым вещества отличаются или сходны между собой.
Температура плавления и кипения
III. О ПРЕДМЕТЕ И ЗАДАЧАХ НАУКИ ХИМИИ
Основные положения темы (выписать в тетрадь, выучить)
Химия — наука о веществах, их свойствах, превращениях веществ друг в друга и явлениях, сопровождающих эти превращения.
Задачи химии:
Изучение веществ, их свойств и прогнозирование относительно их использования.
Получение веществ, необходимых человеку.
IV. ЗАКРЕПЛЕНИЕ
Задача №1.
Вспомните физические свойства бензина и воды и ответьте на вопрос.
Бензин и вода отличаются друг от друга по следующим физическим свойствам:
В) Агрегатное состояние;
Выпишите из предложенного списка только «вещества».
Тренируемся по свойствам кислот
ЗАКОНЧИТЕ УХР
Оксид основный + Вода = Щёлочь
Только для оксидов активных металлов –
I(A) – щелочных – Li, Na K, Rb, Cs, Fr и IIA – щелочно-земельных – Ca, Sr, Ba, Ra
Оксид натрия + вода =
Оксид кальция + вода =
Оксид кислотный + Вода = Кислота
Оксид серы (IV) +вода =
Оксид фосфора + вода =
Оксид углерода (IV) + вода =
Оксид серы (VI) + вода =
Основный оксид + Кислотный оксид = Соль
Амфотерный оксид + Кислотный оксид = Соль
Оксид натрия + оксид фосфора (V) =
Оксид бария + оксид кремния =
Оксид алюминия + оксид серы (IV) =
Оксид цинка + оксид азота (V) =
Основный оксид + Кислота = Соль + Вода
Амфотерный оксид + Кислота = Соль + Вода
Оксид калия + соляная кислота =
Оксид бария + ортофосфорная кислота =
Оксид алюминия + серная кислота =
Оксид цинка + азотная кислота =
Кислотный оксид + Основание = Соль + Вода
Оксид углерода (IV) + гидроксид кальция =
Оксид серы (VI) + гидроксид калия =
Оксид азота (V) + гидроксид бария =
Оксид кремния + гидроксид лития =
Оксид фосфора + гидроксид алюминия =
Активный металл + Вода = Щёлочь + Водород↑
Соль + Щёлочь = Нерастворимое основание↓ + Новая соль
Сульфат железа (III) + гидроксид калия =
Хлорид меди (II) + гидроксид натрия =
Нитрат хрома (II) + гидроксид кальция =
Бромид алюминия + гидроксид бария =
Основание + Кислота = Соль + Вода (р. Нейтрализации)
Гидроксид натрия + ортофосфорная кислота =
Гидроксид калия + серная кислота =
Гидроксид алюминия + соляная кислота =
Гидроксид бария + кремниевая кислота =
Гидроксид железа (III) + бромоводородная кислота =
Урок№9. Простые и сложные вещества.
ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СООТВЕТСТВУЮЩИХ ПРОСТЫХ ВЕЩЕСТВ
1. Твёрдое агрегатное состояние (исключение – ртуть)
2. Металлический блеск
3. Хорошие проводники тепла и электричества.
4. Пластичные и ковкие.
2. Металлическим блеском не обладают (исключение йод)
3. Не проводят тепло и электрический ток – ИЗОЛЯТОРЫ.
Об атомах и химических элементах
Другого ничего в природе нет
ни здесь, ни там, в космических глубинах:
все — от песчинок малых до планет —
из элементов состоит единых.
С. П. Щипачев, «Читая Менделеева».
В настоящее время известно более 107 видов атомов, то есть более 107 химических элементов. Нужно различать понятия “химический элемент”, “атом” и “простое вещество”
Простые и сложные вещества
К 70-м гг. XIX в. было уже известно более 60 химических элементов. Их условно классифицировали на металлы и неметаллы
На 2019 год в периодической таблице – 118 химических элементов, которые образуют около 500 простых веществ.
Итак, подытожим вышесказанное. Молекулы вещества бывают двух видов:
1. Простые – молекулы таких веществ состоят из атомов одного вида. В химических реакциях не могут разлагаться с образованием нескольких более простых веществ.
2. Сложные – молекулы таких веществ состоят из атомов разного вида. В химических реакциях могут разлагаться с образованием более простых веществ.
Различие понятий “химический элемент” и “простое вещество”
Отличить понятия “химический элемент” и “простое вещество” можно при сравнении свойств простых и сложных веществ. Например, простое вещество – кислород – бесцветный газ, необходимый для дыхания, поддерживающий горение. Мельчайшая частица простого вещества кислорода – молекула, которая состоит из двух атомов. Кислород входит также в состав оксида углерода (угарный газ) и воды. Однако, в состав воды и оксида углерода входит химически связанный кислород, который не обладает свойствами простого вещества, в частности он не может быть использован для дыхания. Рыбы, например, дышат не химически связанным кислородом, входящим в состав молекулы воды, а свободным, растворенным в ней. Поэтому, когда речь идет о составе каких – либо химических соединений, следует понимать, что в эти соединения входят не простые вещества, а атомы определенного вида, то есть соответствующие элементы.
При разложении сложных веществ, атомы могут выделяться в свободном состоянии и соединяясь, образовывать простые вещества. Простые вещества состоят из атомов одного элемента. Различие понятий «химический элемент» и «простое вещество» подтверждается и тем, что один и тот же элемент может образовывать несколько простых веществ. Например, атомы элемента кислорода могут образовать двухатомные молекулы кислорода и трехатомные – озона. Кислород и озон – совершенно различные простые вещества. Этим объясняется тот факт, что простых веществ известно гораздо больше, чем химических элементов.
Пользуясь понятием «химический элемент», можно дать такое определение простым и сложным веществам:
Простыми называют такие вещества, которые состоят из атомов одного химического элемента.
Сложными называют такие вещества, которые состоят из атомов разных химических элементов.
Отличие понятий «смесь» и «химическое соединение»
Сложные вещества часто называют химическими соединениями.
Попробуйте ответить на вопросы:
1.Чем отличаются по составу смеси от химических соединений?
2. Сопоставьте свойства смесей и химических соединений?
3. Какими способами можно разделить на составляющие компоненты смеси и химического соединения?
4. Можно ли судить по внешним признакам об образовании смеси и химического соединения?
Сравнительная характеристика смесей и химических
Урок №66. Валентность и степень окисления. Правила определения степеней окисления элементов
I. Валентность
II. Степень окисления
Степень окисления (СО) – это условный заряд, который получает атом в результате полной отдачи (принятия) электронов, исходя из условия, что все связи в соединении ионные.
Рассмотрим строение атомов фтора и натрия:
— Что можно сказать о завершённости внешнего уровня атомов фтора и натрия?
— Какому атому легче принять, а какому легче отдать валентные электроны с целью завершения внешнего уровня?
— Оба атома имеют незавершённый внешний уровень.
— Атому натрия легче отдавать электроны, фтору – принять электроны до завершения внешнего уровня.
Процесс отдачи электронов атомом, называется окислением .
Атом, отдающий электроны и повышающий свою степень окисления, окисляется и называется восстановителем .
Процесс принятия электронов атомом, называется восстановлением .
Атом, принимающий электроны и понижающий свою степень окисления, восстанавливается и называется окислителем .
Правила определения степени окисления атома
3. В сложных веществах степень окисления фтора -1
5. Элементы IA, IIA, IIIA групп отдают электроны и проявляют высшую «+» степень окисления, равную номеру группы
Э 0 -ne — →Э +n
Э 0 -ne — →Э +n
Э 0 +ne — →Э -n
7. Элементы VIIIA группы (инертные или благородные газы) проявляют степень окисления равную 0
8. Степень окисления атомов в простых веществах равна 0
F 2 0 , S 0 , O 3 0
9. В сложном веществе алгебраическая сумма СО всех атомов, с учётом их индексов, равна 0; а в сложном ионе его заряду.
H +1 N +5 O 3 -2 ((+1)*1)+((+5)*1)+((-2)*3)=0
(S +6 O 4 -2 ) -2 ((+6)*1)+((-2)*4)=-2
10. Металлы главных подгрупп IА-IIIА групп проявляют СО
+n = N группы
11. Металлы главных подгрупп групп IV-VII и металлы побочных подгрупп проявляют переменную степень окисления +n, согласно правилу №9 (с учётом рядом стоящего аниона – см. «Таблица растворимости веществ в воде»)
1. Проставим известные степени окисления у водорода и кислорода, а СО серы примем за «х»
2. Составим и решим уравнение, согласно правилу (II):
Х=6 или (+6), следовательно, у серы CО +6, т.е. S +6
1. Проставим известные степени окисления у водорода и кислорода, а СО фосфора примем за «х»
2. Составим и решим уравнение, согласно правилу (II):
Х=5 или (+5), следовательно, у фосфора CО +5, т.е. P +5
1. Проставим известную степень окисления у водорода, а СО азота примем за «х»
2. Составим и решим уравнение, согласно правилу (II):
Урок №13. Массовая доля химического элемента в соединении
Массовая для элемента в данном веществе (w) – отношение относительной атомной массы данного элемента, умноженной на число его атомов в молекуле к относительной молекулярной массе вещества.
w – массовая доля элемента в веществе,
n – индекс в химической формуле,
Ar – относительная атомная масса,
Mr – относительная молекулярная масса молекулы вещества.
Массовые доли выражают в процентах или в долях:
w (элемента) = 20% или 0,2.
Вычислите массовые доли элементов в фосфорной кислоте, имеющей простейшую химическую формулу H 3 PO 4 , с точностью до сотых.
Дано :
Найти :
Решение :
1. Из Периодической таблицы имени Д.И.Менделеева выписываем значения относительных масс атомов элементов, входящих в состав фосфорной кислоты
2. Вычисляем относительную молекулярную массу соединения
Mr(H 3 PO 4 ) = 3·Ar(H) + Ar(P) + 4·Ar(O) = 3·1 + 31 + 4·16 = 98
3. Вычисляем массовые доли элементов по формуле:
w (элемента) = (n· Ar(элемента) · 100%) / Mr( молекулы )
w(H) = n(H)·Ar(H)·100% / Mr(H 3 PO 4 ) = 3·1·100% / 98 = 3,06%
w(P) = n(P)·Ar(P)·100% / Mr(H 3 PO 4 ) = 1·31·100% / 98 = 31,63%
w(O) = n(O)·Ar(O)·100% / Mr(H 3 PO 4 ) = 4·16·100% / 98 = 65,31%
Сумма значений массовых долей всех элементов должна составить 100% w(H) + w(P) + w(O) = 100%
3,06% + 31,63% + 65,31% = 100%
Таким образом, массовые доли элементов в фосфорной кислоте вычислены правильно.