11 класс. Тема урока: «Ионная химическая связь» Общее количество часов, отведенное на изучение темы «Строение вещества»: 26 1 час Место урока в системе уроков по теме: №1 (в курсе 11 класса - №7) Цель: обеспечить в ходе урока обобщение знаний обучающихся об ионной химической связи как об универсальном понятии теоретической химии с опорой на внутрипредметные связи между курсами органической и неорганической химии и межпредметные связи с биологией и физикой; раскрыть единую природу всех типов химической связи и показать относительный характер ее классификации. Задачи: 1. повторить и закрепить основные понятия: «ион», «катион», «анион»; продолжить формирование умения устанавливать взаимосвязь между строением атомов и свойствами веществ ими образованных; 2. развивать интерес к предмету, эрудицию, умение быстро и четко формулировать и высказывать свои мысли, логически рассуждать, сравнивать свои знания; продолжить формирование умений работать быстро, экономя время урока; развивать самостоятельность и волю учащихся, используя для этого проблемные ситуации, творческие задания, дискуссии; 3. воспитывать культуру учебного труда; содействовать в ходе урока формированию следующих мировоззренческих идей: объективность и реальность окружающего мира, а так же причинно-следственные и другие связи между явлениями; содействовать формированию у учащихся интереса к изучению строения веществ, типов химической связи, которыми они образованы. Планируемые результаты: знать / понимать: • важнейшие химические понятия: вещество, атом, ион, химическая связь, электроотрицательность; • основные теории химии: химической связи; уметь: • определять тип химической связи в соединениях, заряд иона; • объяснять зависимость свойств веществ от их строения, природу химической связи (ионной); Использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для: • критической оценки достоверности химической информации, поступающей из разных источников; • владеть компетенциями: познавательной, коммуникативной, информационной, рефлексивной. Оборудование: таблица «Образование ионной связи», модель ионной кристаллической решетки хлорида натрия, видеоопыты: «Горение натрия в хлоре», «Взаимодействие метиламина с соляной кислотой», шкала значений электроотрицательности Полинга, тексты для учащихся. Используемая литература: 1. Габриелян О.С. "Химия", 11 класс. Базовый уровень. Учебник. М., «Дрофа», 2014г 2. Бердоносов С.С., Менделеева Е.А. «Химия. Новейший справочник». М., «Махаон», 2006г. 3. Курдюмов Г.М. «1234 вопроса по химии». М., «Мир», 2004г. 1 Содержание урока Деятельность учителя Деятельность ученика Подготовка к уроку. Приветствие. I. Самоопределение к деятельности (2 мин.) «Отыщи всему начало, и ты многое поймешь» Козьма Прутков В Периодической системе Д.И. Менделеева особняком стоят благородные газы. Это уникальные химические элементы, так как даже в форме простого вещества они существуют в виде отдельных атомов, не связанных друг с другом. До сих пор ученые затрудняются ответить на вопрос, как рассматривать их частицы в простом веществе: как свободные атомы, или как одноатомные молекулы? Нет ответа на вопрос о типе кристаллической решетки благородных газов. По физическим свойствам это вещества с молекулярными кристаллами. А по составу?.. Получается, что силы межмолекулярного взаимодействия, удерживающие частицы в кристаллах, действуют между атомами. Почему атомы благородных газов так самодостаточны? В природе же, атомы большинства элементов не существуют разрозненно, а Отвечают на вопросы соединяются между собой. Какова причина всего этого? учителя. Причиной объединения большинства атомов является стремление к наиболее устойчивому энергетическому состоянию, которое достигается при завершении внешнего энергетического уровня. Атомы благородных газов имеют завершенный восьмиэлектронный (2-хэлектронный у Сегодня мы вспомним, каким образом, по какому механизму гелия) внешний происходит соединение атомов химических элементов между собой. энергетический II. Постановка учебной задачи, актуализация знаний уровень (5-6 мин) Прочтите отрывок из книги «Занимательно о химии» (Л. Власов, Д. Трифонов) назовите текст, сформулируйте тему урока. «Быстрое чтение». Называют текст, например «Механизм образования ионной связи». Формулируют тему урока, определяют 2 цель Записывают урока в тетрадь тему Фронтально: 1. Природа химической связи – электронная. Какое значение имеет электронное строение атомов для определения характера химической связи между взаимодействующими атомами? 2. Определите тип химической связи в соединениях: рутил – Отвечают на вопросы. TiO2, сера – S8, киноварь - HgS, флюорит – CaF2. Предполагают ионную связь в: TiO2, HgS, CaF2, т.к. связь элементов металлов с неметаллами. S8– ковалентное соединение, образованное элементом неметаллом. На самом деле в киновари тип химической связи – ковалентная полярная. Почему, попробуем ответить на этот вопрос в конце урока. Для этого выясним: вспомним и дополним наши знания об ионной химической связи. Заряженные частицы, 3. Что представляют собой ионы? в которые превращаются атомы в результате отдачи или присоединения электронов. 4. Тенденцию к приему электронов (восстановлению) проявляют атомы неметаллов. Следовательно, можно ожидать, что ионная связь образуется в соединениях Соглашаются с металлов с неметаллами. утверждением 5. Снова, противоречие: как в случае с AlCl3 или Al2O3? Какая связь в этих соединениях, если известно, что у них атомная кристаллическая решетка и соответствующие свойства: высокие прочность и температура плавления, т.е. ковалентная Значит ИХС химическая связь? возникает м/у некоторыми Ме и неМе. 6. Какими? Галогенидами и оксидами щелочных и щелочноземельных металлов. Т.е. между типичными металлами и типичными III. Обобщение и систематизация знаний (25 мин.) неметаллами. 1. Природа ионной химической связи Природу ионной связи, структуру и свойства ионных соединений 3 объясняют с позиций электростатической теории химической связи. По данной схеме объясните механизм образования химической связи в кристалле хлорида натрия: Объясняют принцип возникновения данного типа связи Дем. видеоопыта «Горение металлического натрия в хлоре» Верно, в результате этой ОВР образуются катионы сильно электроположительного элемента и анионы сильно электроотрицательного элемента. Ионная связь осуществляется за счет электростатического притяжения катионов к анионам в результате перехода электрона. Это связь в бинарном соединении. А какие соединения с этим типом связи, но большим количеством Гидроксиды элементов вам известны? щелочных, щелочноземельных металлов и соли. Каков состав ионов в таких соединениях? Классифицируйте ионы по различным признакам. Признаки классификации: а) по составу: простые (натрия и т.п.) сложные (гидроксид-, сульфат- и т.п.) б) по заряду: катионы, У веществ с ионной химической связью энергия связи определяется анионы энергией кристаллической решетки (Е, которую необходимо затратить для разрыва всех химических связей – разъединения всех ионов- в 1 моле в-ва) Е (LiF) = 1004 кДж/моль Е (NaCl) = 755 кДж/моль Чем меньше размеры ионов и чем больше их заряд, тем сильнее у них электростатическое поле и прочнее ХС. По мере увеличения валентных электронов у металлов способность к образованию ионных связей уменьшается - AlCl3. Но в растворе это соединение с ионной связью. Т.е. существует еще классификация ионов: гидратированные и негидратированные. Важнейшей особенностью ионной связи является: - ненасыщаемость: каждый положительно заряженный катион 4 притягивается ко всем анионам, участвующим в построении кристаллической решетки данного вещества (а не только к тем, которые раположены рядом) и отталкивается от всех положительно заряженных катионов; точно так же к данному аниону может притягиваться любое число катионов. - ненаправленность: как следует из закона Кулона (физического закона, описывающего взаимодействие любых заряженных тел или частиц), притяжение разноименно заряженных ионов, как и отталкивание одноименно заряженных ионов, возможно по любому направлению пространства. Ненасыщаемость и ненаправленность приводит в ионных кристаллах к структурам плотнейших упаковок, важной характеристикой которых является координационное число (КЧ) – число противоионов, окружающих в кристалле данный ион. Дем. кристаллической решетки хлорида натрия (каждый ион натрия окружен шестью ионами хлора и наоборот). 2. Свойства ионных соединений. Высказывают Вспомните, какими свойствами обладают ионные соединения? основные позиции. Низкая летучесть, отсутствие запаха, сравнительно высокие температуры плавления, кипения. Расплавы таких соединений проводят электрический ток; если соединение с ионной связью растворимо в воде, в растворе оно ведет себя как электролит. Ионные соединения – хрупкие: деформация кристаллической решетки приводит к тому, что одноименные заряды оказываются друг против друга и отталкиваются, 3. Причина образования ионных соединений решетка разрушается. Ионная связь – результат взаимодействия самых типичных металлов с самыми типичными неметаллами. Это утверждение относительно: соли аммония, имеющие ионную химическую связь, состоят исключительно из неметаллов. Аналогично и для органических веществ - солей образованных аминами при взаимодействии их с кислотами. Соединений с ионным типом связи химической связи весьма 5 ограниченное количество, но даже в них чисто ионной связи не наблюдается. Так, например, не существуют «чистые» ионы натрия и хлора с зарядами +1 и -1 соответственно. Истинный заряд этих ионов составляет +0,8 и -0,8. Следовательно, даже в соединениях, которые рассматриваются как ионные, в некоторой степени проявляется ковалентный характер связи. Индивидуальная работа с текстом «Ионная связь. Электроотрицательнос Вернемся к вопросам, возникшим в начале урока: почему в ть. Шкала Полинга» киновари тип химической связи – ковалентная полярная; у хлорида и оксида алюминия атомная кристаллическая решетка и соответствующие физические свойства? Сравнивают электроотрицательнос ти элементов. Делают вывод о типе химической связи – ковалентная полярная Дайте краткое, лаконичное определение ионной химической связи с связь. учетом вышесказанного. Формулируют, записывают в тетрадь: Ионная связь – крайний случай ковалентной полярой связи, но в отличие от неё связь ненаправленная. IV. Применение знаний и умений в новой ситуации (10 мин.) 1. Составьте схему образования связи хлорида Работа у доски и в метиламмония (Дем. видеоопыта «Взаимодействие тетради метиламина с соляной кислотой) 2. Выпишите формулы соединений с иной связью: PCl3, CO2, AlCl3, Cl2, AlF3, BaO. Составьте схемы их образования, укажите число атомов всех элементов в формульных К ионным единицах этих в-в. соединениям относятся: BaO, AlF3 6 3. В каком соединении более выражен ионный характер химической связи: хлороводород, хлориды калия, лития, хлорид калия натрия? 4. На основании строения атомов лития и фтора и расположения их в Периодической системе элементов дайте аргументированный прогноз относительно Литий отдает фтору возможности образования между ними химической связи. один валентный электрон, превращается в катион, фтор электрон принимает, превращаясь в анион. Разность ЭО составляет 3,03, следовательно, тип химической связи – ионная. Домашнее задание. 1. Обязательная часть: Записывают в дневник §3, упр 9; 2. Вариативная часть: упр 10; или задание: «Знания о типах химической связи Вам нужно передать человеку, жившему в XIX веке. Подумайте, какими знаниями мог обладать Ваш собеседник, и, исходя из этого, постройте Ваш рассказ» V. Рефлексия деятельности. Подведение итогов (2 мин.) Анализируют свою -Молодцы. Спасибо за урок. Настало время подвести итоги. Что деятельность. нового сегодня узнали на уроке? Чему научились? Что понравилось? Высказывают свое мнение Выставление оценок 7