Как найти растворимость основания

Тема: Растворимые и нерастворимые в воде
основания

Цели: сформировать
представление о классе сложных веществ – основаниях, их составе, общей формуле
и их названиях, классификации оснований по их растворимости в воде,
качественном определении растворимых оснований индикаторами; познакомить с
физическими свойствами, значением в жизни человека и применением некоторых
оснований; научить составлять формулы оснований и называть их, определять по
составу соединения принадлежность его к классу оснований, индикаторами
определять растворимые основания – щелочи, работать с растворами щелочей,
соблюдая правила ТБ.

Основные
понятия: Гидроксид-ион, основания, щелочи, гашеная
известь, известковая вода, индикаторы.

Оборудование:
ПСХЭ Д.И. Менделеева, ряд ЭО

Ход
урока:

I.
Организационный момент. Подготовка учащихся к
уроку, наличие принадлежностей, психологический настрой.

II.Актуализация
знаний.

1.Фронтальный
опрос:

– написать общую формулу оксидов на доске;

– дать определение классу неорганических
соединений – оксиды;

– что значит бинарные соединения?;

-степень окисления кислорода?;

–  кислород соединяется с металлами или с
неметаллами в оксиде?;

– как узнать степень окисления элемента в
оксиде?;

– как узнать по положению химического
элемента в ПСХЭ металл он или нет?;

– напишите формулу воды и углекислого
газа;

– какие частицы называются ионами?;

– расставьте степени окисления над
элементами, напишите названия оксидов: N₂O₃ -,    N₂O -.

2.Самостоятельная 
письменная работа,  взаимопроверка работы с оцениванием друг друга. Ученики
выполнили работу по карточкам, оценивали работы  друг друга, объявили
результаты

III.Изучение
нового материала

Ребята, сегодня мы
познакомимся еще с одним классом неорганических веществ – с основаниями.
Запишите в тетрадь тему урока: «Основания»  Формулирование обучающимися
целей  урока

§ 
1.
Познакомить учащихся с новым классом неорганических соединений – основаниями.

§ 
2.
Рассмотреть классификацию, состав и номенклатуру оснований.

Установка учителем
актуальности темы:  почему основания  изучаются нами? Основания – один из
классов неорганических веществ, который наряду с кислотами, оксидами и солями
составляет основу неорганической химии. Они широко используются в разных
областях химии и химической промышленности. С их помощью получают удобрения,
строительные материалы, стекло. Без них мы бы лишились легких и экономичных
щелочных аккумуляторов, многих медицинских препаратов. Основания имеют огромное
значение.

План
изучения темы:

1.     Состав,
названия и определение оснований.

2.     Классификация
оснований.

3.     Индикаторы.

4.     Физические
свойства оснований, их значение в жизни человека.

1.Состав, названия
и определение оснований.

     К
сложным веществам относятся не только бинарные соединения, но и соединения,
которые образованы большим количеством атомов химических элементов

Познакомимся
с соединениями, которые образованы тремя химическими элементами: металлом,
кислородом и водородом. Кислород и водород в эти соединения входят в виде
группы ОН, которая называется гидроксогруппой. Суммарный заряд
гидроксогруппы равен -1: (О⁻²
Нᶧ)⁻.

Гидроксогруппа
– это сложный ион, или  гидроксид-ион (ОН) ⁻.
Общая  формула оснований: Мᶧn(ОН)n,
где М – металл, n– число групп ОН⁻ 
и в то же время численное значение заряда иона (с.о.) металла.

Основания
– это сложные вещества, состоящие из ионов
металла и связанных с ними гидроксид-ионов.

Название основания
состоит из слова гидроксид и названия металла в родительном падеже с с.о., если
она переменная. Например, NaOH
– гидроксид натрия, Cu(OH)₂
– гидроксид меди (II) (гидроксид меди
два).

Физкультурная
минутка.

2.Классификация
оснований.

По
растворимости в воде основания делятся на хорошо растворимые – щелочи,
малорастворимые и нерастворимые. Чтобы определить растворимость того или иного
основания в воде, следует обратиться к таблице «Растворимость кислот, оснований
и солей в воде», которая размещена на форзаце учебника.(Учащиеся
работают с таблицей и определяют растворимость тех оснований, которые называет
и демонстрирует учитель.)

Растворимые
основания – щелочи – могут вызвать химический ожог при попадании на
незащищенные участки кожи рук и лица. Они могут разъесть кожу, ткань, бумагу и
другие материалы.

(Учитель
обращает внимание учащихся на правила ТБ: обращаться с едкими щелочами
необходимо осторожно, чтобы они не попали на одежду и кожу.)

В
случае попадания щелочи на одежду или участок кожи следует немедленно сообщить
учителю о случившемся и сделать следующее: тщательно и обильно промыть участок
кожи водой из-под крана, затем обработать это место нейтрализующим раствором
борной кислоты, вновь промыть водой и смазать место ожога вазелиновым маслом.
Обязательно обратиться в медпункт школы для наблюдения и оказания дальнейшей
медицинской помощи.

3.Индикаторы.

Для
определения растворов, которые внешне сходны с водой, необходимо использовать
индикаторы – растворы – определители реакции среды. Известны следующие
индикаторы: лакмус, метиловый оранжевый, фенолфталеин и универсальный.

Среда
бывает нейтральной (такую среду имеет вода), щелочной и кислотной. Растворимые
основания дают щелочную среду.

Название индикатора	Окраска индикатора в нейтральной среде	Окраска индикатора в щелочной среде
Лакмус	Фиолетовая	Синяя
Метиловый оранжевый	Оранжевая	Желтая
Фенолфталеин	Бесцветная	Малиновая

Реакции,
с помощью которых определяют вещества, называются качественными. Индикаторы –
это качественные определители реакции среды.

–
При изучения фотосинтеза в курсе биологии каким веществом мы доказывали
выделение углекислого газа при дыхании? (Использовали известковую воду. При
пропускании через нее углекислого газа она мутнеет.)

Выходит,
что качественным реактивом на известковую оду, гидроксид кальция, является
углекислый газ.

4.Физические
свойства оснований, их значение в жизни человека.

Гидроксид
кальция Caᶧ²(OH)₂⁻
– малорастворимое основание. Раствор гидроксида кальция прозрачный,  его
называют известковой водой. Историческое название – гашенная
известь.

Гидроксид калия Kᶧ(OH)⁻
– растворимое основание, щелочь, прозрачный бесцветный раствор, мылкий на
ощупь. Историческое название гидроксида калия – едкое кали.

Гидроксид
натрия Naᶧ(OH)⁻ – растворимое основание,
щелочь, прозрачный бесцветный раствор, мылкий на ощупь. Историческое название
гидроксида натрия – едкий натр.

Применение:

LiOH
– в аккумуляторах.

NaOH
– для очистки нефти, производства мыла, в текстильной промышленности, для
органического синтеза.

KOH
– в аккумуляторах.

Ca(OH)₂
– в производстве сахара, соды, в строительстве, применяют для приготовления бордовской
смеси – средства для борьбы с болезнями и вредителями растений.

 Углекислый
газ входит в состав выдыхаемого нами воздуха. (Учитель проводит опыт,
изображенный на рис. 58 стр. 100: продувает выдыхаемый воздух через растворы
гидроксида кальция и гидроксида натрия. В той пробирке, где наблюдается
помутнение, находится известковая вода.

Осуществляя
этот эксперимент, учитель заостряет внимание учащихся на соблюдении правил ТБ.)

IV.
Закрепление изученного материала.

1.
Ученики отвечают на вопросы. Делают следующие выводы:

1.     Основания
– это сложные вещества, образованные ионами металла и гидроксид-ионами.

2.     Общая
формула оснований Мᶧⁿ(ОН)_n.

3.     Основаниям
соответствуют оксиды металлов.

4.     По
растворимости в воде основания делятся на хорошо растворимые, малорастворимые и
нерастворимые.

5.     Хорошо
растворимые основания в воде называются щелочами.

6.     Индикаторы
– вещества, определяющие реакцию среды. Среда бывает нейтральная, щелочная и
кислотная.

 2.
Выполнение учениками теста «Пятерочка» с последующим самооцениванием.

V.
Рефлексия, подведение итогов  урока.

Давайте
вместе оценим нашу совместную работу (проводится пофамильно по вопросам):

–
Как работал на уроке?- мнение ученика и одноклассников

–
Какую (и почему) ставлю себе оценку?

–
Были ли ошибки в ответе (если да, то какие)?

–
Итоговая скорректированная  учителем оценка

VI.
Задание на дом.

В нем металл и кислород,

Да еще плюс водород,

И такое сочетание

Называют основание.

Основания
– это сложные вещества, состоящие из атомов металла и гидроксогруппы. Гидроксогруппа
– это группа ОН.

Степень
окисления      О (-2), Н (+1), поэтому суммарный заряд этого иона (1-).
Т.е. гидроксогруппа представляет собой сложный ион, который еще называют гидроксид-ионом.

Состав
оснований можно записать формулой Ме(ОН)_n,
где Ме – это металл, а n –
число групп ОН.

Если
заряд иона металла 1+, то с ионом металла связана 1 группа ОН^–,
формула таких оснований будет МеОН, а если заряд иона металла 2+, то с
ионом металла связано 2 группы ОН^– и формула таких оснований будет Ме(ОН)₂
и т.д.

Название
оснований состоит из слова гидроксид + название металла в
родительном падеже. Например, КОН – гидроксид калия, Ва(ОН)₂
– гидроксид бария, Al(OH)₃
– гидроксид алюминия.

Если
металл проявляет переменную степень окисления, то после
названия в скобках римскими цифрами ставят численное значение степени
окисления. Например: Cu(OH)₂
– гидроксид меди (II),
Fe(OH)₃
– гидроксид железа (III),
Mn(OH)₂
– гидроксид марганца (II).

По
числу гидроксид-ионов основания подразделяют на: однокислотные,
в формулах которых 1 гидроксид-ион (NaOH,
KOH); двукислотные, в формулах
которых 2 гидроксид-иона (Ca(OH)₂,
Fe(OH);
многокислотные основания, в которых три и более гидроксид-ионов (Al(OH)₃).

По
растворимости в воде основания делятся на растворимые в воде, или щёлочи и
нерастворимые в воде. Растворимыми основаниями являются основания,
образованные металлами I
A группы и
некоторыми металлами II
A группы.
Например, NaOH, Ba(OH)₂,
KOH.  Растворимые в воде
основания хорошо растворяются в воде, не образуя, осадка, а нерастворимые,
наоборот, выпадают в виде осадка и нерастворимы в воде. Например, Cu(OH)₂,
Al(OH)₃,
Fe(OH)₂. 

Для
того чтобы определить растворимо или нерастворимо основание в воде, можно
воспользоваться таблицей растворимости. Если в таблице на пересечении
иона металла и гидроксид-иона стоит буква «Р», значит, это основание
растворимо в воде, если на пересечении стоит буква «М», значит,
основание мало растворимо в воде, а если буква «Н», значит, основание
нерастворимо в воде.

Таблица
растворимости

Рассмотрим
некоторые щёлочи. Одной из наиболее распространённых щелочей является гидроксид
натрия – NaOH.
Это твердое белое вещество, гигроскопично, т.е. поглощает влагу
из воздуха, поэтому оно расплывается на воздухе, хорошо растворимо в воде с
выделением тепла.

Раствор
гидроксида натрия мыльный на ощупь и очень едкий, поэтому
его ещё называют едкий натр. Он разъедает ткани, кожу, бумагу и др. органические
материалы. С гидроксидом натрия и его раствором обращаться нужно осторожно, при
попадании на кожу вызывает долго не заживляющие раны.   Гидроксид натрия широко
используется в мыловарении, кожевенной, фармацевтической промышленности,
бумажной и текстильной промышленности. Его техническое название – «каустическая
сода».

Гидроксид
калия – КОН – является тоже твердым белым веществом,
которое хорошо растворимо в воде, при этом выделяется большое количество
теплоты. 

Его
раствор мыльный на ощупь и очень едкий, поэтому гидроксид
калия тоже называют едкое кали. Его применяют при производстве мыла и
тугоплавкого стекла.

Гидроксид
кальция Са(ОН)₂ называют еще гашёной известью.
Его получают реакцией негашёной извести с водой. Гидроксид кальция представляет
собой рыхлый белый порошок, малорастворимый в воде. Этот гидроксид
используют при кладке и штукатурке стен, побелке деревьев, для получения
хлорной извести.

Прозрачный
раствор гидроксида кальция называют известковой водой.
Если через нее пропустить углекислый газ, то она помутнеет, вследствие
образования нерастворимого карбоната кальция. Эта реакция является качественной
на углекислый газ. Качественные реакции – это реакции, с помощью которых
распознают определенные вещества. Следовательно, углекислый газ распознают
по помутнению известковой воды.

Для
того чтобы определить щёлочи, используют специальные
вещества, которые называют индикаторами. Индикаторы – это вещества,
которые изменяют свою окраску под действием различных веществ. Сравним окраску
индикаторов в нейтральной среде, или в воде и в растворах щелочей.

Наиболее
распространенными индикаторами являются: лакмус, метиловый оранжевый и
фенолфталеин. В нейтральной среде лакмус – фиолетовый, метиловый
оранжевый – оранжевый, фенолфталеин – бесцветный.

Если
мы капнем в щелочь лакмуса, то он станет синим, метиловый
оранжевый – желтым, а фенолфталеин и вовсе станет малиновым. Поэтому c
помощью индикаторов можно отличить щелочи от других классов соединений.

Изменение
окраски индикаторов в зависимости от среды