Главная / Методические материалы / Преподавание химии

Занятие элективного курса Хром и его соединения

Автор(ы): Зайнулина Фатыма Фартхуловна, учитель химии

Notice: Undefined variable: content in /home/area7ru/area7.ru/docs/metodic-material.php on line 278
Цель: углубить знания учащихся по теме занятия.
Задачи:

дать характеристику хрома как простого вещества;
познакомить учащихся с соединениями хрома разной степени окисления;
показать зависимость свойств соединений от степени окисления;
показать окислительно – восстановительные свойства соединений хрома;
продолжить формирование умений учащихся записывать уравнения химических реакций в молекулярном и ионном виде, составлять электронный баланс;
продолжить формирование умений наблюдать химический эксперимент.

Форма занятия: лекция с элементами самостоятельной работы учащихся и наблюдением за химическим экспериментом.
Ход занятия
I. Повторение материала предыдущего занятия.
1. Ответить на вопросы и выполнить задания:
- Какие элементы относятся к подгруппе хрома?
- Написать электронные формулы атомов
- К какому типу элементов относятся?
- Какие степени окисления проявляют в соединениях?
- Как изменяется радиус атомов и энергия ионизации от хрома к вольфраму?
Можно предложить заполнить учащимся заполнить таблицу, используя табличные величины радиусов атомов, энергии ионизации и сделать выводы.
Образец таблицы:

Элемент	Электронные формулы	Радиус атома нм	Энергия ионизации эВ	Степень окисления
хром	…3s²3p⁶3d⁵4s¹	0,125	6,76	+2,+3,+6
молибден	…4s²4p⁶4d⁵5s¹	0,136	7,10	+3,+4,+5,+6
вольфрам	…5s²5p⁶5d⁴6s²	0,140	7,98	+3,+4,+5,+6

2. Заслушать сообщение учащегося по теме «Элементы подгруппы хрома в природе, получение и применение».
II. Лекция.
План лекции:

Хром.
Соединения хрома. (2)

Оксид хрома; (2)
Гидроксид хрома. (2)

Соединения хрома. (3)

Оксид хрома; (3)
Гидроксид хрома. (3)

Соединения хрома (6)

Оксид хрома; (6)
Хромовая и дихромовая кислоты.

Зависимость свойств соединений хрома от степени окисления.
Окислительно – восстановительные свойства соединений хрома.

1. Хром.
Хром – это белый с голубоватым отливом блестящий металл, очень твердый (плотность 7, 2 г/см³), температура плавления 1890˚С.
Химические свойства: хром при обычных условиях неактивный металл. Это объясняется тем, что его поверхность покрыта оксидной пленкой (Сr₂О₃). При нагревании оксидная пленка разрушается, и хром реагирует с простыми веществами при высокой температуре:

4Сr +3О₂ = 2Сr₂О₃
2Сr + 3S = Сr₂S₃
2Сr + 3Cl₂ = 2СrСl₃

Задание: составить уравнения реакций хрома с азотом, фосфором, углеродом и кремнием; к одному из уравнений составить электронный баланс, указать окислитель и восстановитель.
Взаимодействие хрома со сложными веществами:
При очень высокой температуре хром реагирует с водой:

2Сr + 3 Н₂О = Сr₂О₃ + 3Н₂↑

Задание: составить электронный баланс, указать окислитель и восстановитель.
Хром реагирует с разбавленной серной и соляной кислотами:

Сr + Н₂SО₄ = СrSО₄ + Н₂↑
Сr + 2НСl= СrСl₂ + Н₂↑

Задание: составить электронный баланс, указать окислитель и восстановитель.
Концентрированные серная соляная и азотная кислоты пассивируют хром.
2. Соединения хрома. (2)
1. Оксид хрома (2) - СrО – твердое ярко – красное вещество, типичный основной оксид (ему соответствует гидроксид хрома (2) - Сr(ОН)₂), не растворяется в воде, но растворяется в кислотах:

СrО + 2НСl = СrСl₂ + Н₂О

Задание: составить уравнение реакции в молекулярном и ионном виде взаимодействия оксида хрома (2) с серной кислотой.
Оксид хрома (2) легко окисляется на воздухе:

4СrО+ О₂ = 2Сr₂О₃

Задание: составить электронный баланс, указать окислитель и восстановитель.
Оксид хрома (2) образуется при окислении амальгамы хрома кислородом воздуха:
2Сr (амальгама) + О₂ = 2СrО
2. Гидроксид хрома (2) - Сr(ОН)₂ – вещество желтого цвета, плохо растворимо в воде, с ярко выраженным основным характером, поэтому взаимодействует с кислотами:

Сr(ОН)₂ + Н₂SО₄ = СrSO₄ + 2Н₂О

Задание: составить уравнения реакций в молекулярном и ионном виде взаимодействия оксида хрома (2) с соляной кислотой.
Как и оксид хрома (2), гидроксид хрома (2) окисляется:

4 Сr(ОH)₂ + О₂ + 2Н₂О = 4Сr(ОН)₃

Задание: составить электронный баланс, указать окислитель и восстановитель.
Получить гидроксид хрома (2) можно при действии щелочей на соли хрома (2):

CrCl₂ + 2KOH = Cr(OH)₂↓ + 2KCl

Задание: составить ионные уравнения.
3. Соединения хрома. (3)
1. Оксид хрома (3) - Сr₂О₃ – порошок темно – зеленого цвета, нерастворим в воде, тугоплавкий, по твёрдости близок к корунду (ему соответствует гидроксид хрома (3) – Сr(ОН)₃). Оксид хрома (3) имеет амфотерный характер, однако в кислотах и щелочах растворяется плохо. Реакции со щелочами идут при сплавлении:

Сr₂О₃ + 2КОН = 2КСrО₂(хромит К) + Н₂О

Задание: составить уравнение реакции в молекулярном и ионном виде взаимодействия оксида хрома (3) с гидроксидом лития.
С концентрированными растворами кислот и щелочей взаимодействует с трудом:

Сr₂О₃ + 6 КОН + 3Н₂О = 2К₃[Сr(ОН)₆]
Сr₂О₃ + 6НСl = 2СrСl₃ + 3Н₂О

Задание: составить уравнения реакций в молекулярном и ионном виде взаимодействия оксида хрома (3) с конценрированной серной кислотой и концентрированным раствором гидроксида натрия.
Оксид хрома (3) может быть получен при разложении дихромата аммония:

(NН₄)2Сr₂О₇ = N₂ + Сr₂О₃ +4Н₂О

2. Гидроксид хрома (3) Сr(ОН)₃ получают при действии щелочей на на растворы солей хрома (3):

СrСl₃ +3КОН = Сr(ОН)₃↓ + 3КСl

Задание: составить ионные уравнения
Гидроксид хрома (3) представляет собой осадок серо – зеленого цвета, при получении которого, щелочь надо брать в недостатке. Полученный таким образом гидроксид хрома (3), в отличие от соответствующего оксида легко взаимодействует с кислотами и щелочами, т.е. проявляет амфотерные свойства:

Сr(ОН)₃ + 3НNО₃ = Сr(NО₃)₃ + 3Н₂О
Сr(ОН)₃ + 3КОН = К₃[Сr(ОН)6](гексагидроксохромит К)

Задание: составить уравнения реакций в молекулярном и ионном виде взаимодействия гидроксида хрома (3) с соляной кислотой и гидроксидом натрия.
При сплавлении Сr(ОН)₃ со щелочами получаются метахромиты и ортохромиты:

Cr(OH)₃ + KOH = KCrO₂(метахромит К) + 2H₂O
Cr(OH)₃ + KOH = K₃CrO₃(ортохромит К)+ 3H₂O

4. Соединения хрома. (6)
1. Оксид хрома (6) - СrО₃ – темно – красное кристаллическое вещество, хорошо растворимо в воде – типичный кислотный оксид. Этому оксиду соответствует две кислоты:

СrО₃ + Н₂О = Н₂СrО₄ (хромовая кислота – образуется при избытке воды)
СrО₃ + Н₂О =Н₂Сr₂О₇ (дихромовая кислота – образуется при большой концентрации оксида хрома (3)).

Оксид хрома (6) – очень сильный окислитель, поэтому энергично взаимодействует с органическими веществами:

С₂Н₅ОН + 4СrО₃ = 2СО₂ + 2Сr₂О₃ + 3Н₂О

Окисляет также иод, серу, фосфор, уголь:

3S + 4CrO₃ = 3SO₂ + 2Cr₂O₃

Задание: составить уравнения химических реакций оксида хрома (6) с йодом, фосфором, углем; к одному из уравнений составить электронный баланс, указать окислитель и восстановитель
При нагревании до 250⁰С оксид хрома (6) разлагается:

4CrO₃ = 2Cr₂O₃ + 3O₂

Оксид хрома (6) можно получить при действии концентрированной серной кислоты на твердые хроматы и дихроматы:

К₂Сr₂О₇ + Н₂SО₄ = К₂SО₄ + 2СrО₃ + Н₂О

2. Хромовая и дихромовая кислоты.
Хромовая и дихромовая кислоты существуют только в водных растворах, образуют устойчивые соли, соответственно хроматы и дихроматы. Хроматы и их растворы имеют желтую окраску, дихроматы – оранжевую.
Хромат - ионы СrО₄^2- и дихромат – ионы Сr2О₇^2- легко переходят друг в друга при изменении среды растворов
В кислой среде раствора хроматы переходят в дихроматы:

2К₂СrО₄ + Н₂SО₄ = К₂Сr₂О₇ + К₂SО₄ + Н₂О

В щелочной среде дихроматы переходят в хроматы:

К₂Сr₂О₇ + 2КОН = 2К₂СrО₄ + Н₂О

При разбавлении дихромовая кислота переходит в хромовую кислоту:

H₂Cr₂O₇ + H₂O = 2H₂CrO₄

5. Зависимость свойств соединений хрома от степени окисления.

Степень окисления

ВНИМАНИЕ!
Текст просматриваемого вами методического материала урезан на треть (33%)!

Чтобы просматривать этот и другие тексты полностью, авторизуйтесь на сайте:

Простая ссылка на эту страницу:

Ссылка для размещения на форуме:

HTML-гиперссылка:

Добавлено: 2010.11.22 | Просмотров: 2578
При использовании материалов сайта, активная ссылка на AREA7.RU обязательна!

Notice: Undefined variable: r_script in /home/area7ru/area7.ru/docs/metodic-material.php on line 340