Https://youtu.be/BGtxUElW2Y4 (Особенности генетической связи веществ).
2. После просмотра видео- материалов изучите теоретический материал лекции по данной теме, данная информация поможет вам успешно выполнить практическую работу:
Теоретический материал касается темы: Генетическая связь классов неорганических веществ, по которой Вы будете выполнять практическую работу.
Генетические связи - это связи между разными классами, основанные на их взаимопревращениях.
Зная классы неорганических веществ, можно составить генетические ряды металлов и неметаллов. В основу этих рядов положен один и тот же элемент.
Среди металлов можно выделить две разновидности рядов:
1. Генетический ряд, в котором в качестве основания выступает щёлочь. Этот ряд можно представить с помощью следующих превращений:
металл→основный оксид→щёлочь→соль
Например, K→K2O→KOH→KCl
2. Генетический ряд, где в качестве основания выступает нерастворимое основание, тогда ряд можно представить цепочкой превращений:
металл→основный оксид→соль→нерастворимое основание→
→основный оксид→металл
Например, Cu→CuO→CuCl2→Cu(OH)2→CuO→Cu
Среди неметаллов также можно выделить две разновидности рядов:
1. Генетический ряд неметаллов, где в качестве звена ряда выступает растворимая кислота. Цепочку превращений можно представить в следующем виде:
неметалл→кислотный оксид→растворимая кислота→соль
Например, P→P2O5→H3PO4→Na3PO4
2. Генетический ряд неметаллов, где в качестве звена ряда выступает нерастворимая кислота:
неметалл→кислотный оксид→соль→кислота→
→кислотный оксид→неметалл
Например, Si→SiO2→Na2SiO3→H2SiO3→SiO2→Si
|
|
Генетическая связь – это связь между веществами разных классов, образованных одним химическим элементом, связанных взаимопревращениями и отражающая единство их происхождения. Слайд11
Данная тема важна не только тем, что задания такого уровня очень распространены в том числе и в контрольных работах, но и поможет вам при проведении химического эксперимента, при отработке навыков записи уравнений реакций.
Генетический ряд – это ряд веществ, разных классов соединений, содержащий в своем составе один и тот же химический элемент.
Генетическая связь - это связь между разными классами веществ (в нашем случае между классами неорганических соединений), основанная на их взаимопревращениях (в основе таких взаимопревращениях положен один и тот же элемент).
Рассмотрим несколько примеров генетических рядов.
1. В основе генетического ряда положен металл
металл → основный оксид → щёлочь → соль
Са → СаО → Са(ОН)2 → СаSO4
1) 2Сa + O2 → 2CaO
2) CaO + H2O → Са(ОН)2
3) Са(ОН)2 + H2SO4 → СаSO4 + H2O
металл → основный оксид → соль → нерастворимое основание →основный оксид
Сu → СuО → Cu(NO3)2 → Сu(ОН)2 → СuO
1) 2Cu + O2 → 2СuО
2) СuО +2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O
3) Cu(NO3)2 + 2NaOH → Сu(ОН)2 + 2NaNO3
4) Сu(ОН)2 → СuO + H2O
металл → амфотерный оксид → соль → амфотерный гидроксид →соль
Zn → ZnО → ZnCl2 → Zn(ОН)2 → K2ZnO2
1) 2Zn + O2 → 2ZnО
2) ZnО + 2HCl → ZnCl2 + H2O
3) ZnCl2 + 2KOH → Zn(ОН)2 + 2KCl
В зависимости от того где идет реакция (в расплаве или в растворе) будут образовываться разные продукты реакции:
|
|
4) Zn(ОН)2 + 2KOHтв. → K2ZnO2 + 2H2O (сплавление)
4) Zn(ОН)2 + 2KOHр-р → K2 [Zn(OН)4] (в растворе)
2. В основе генетического ряда положен неметалл
неметалл → кислотный оксид → кислота → соль
S → SO2 → H2SO3 → Na2SO3
1) S + O2 → SO2
2) SO2 + H2O → H2SO3
3) H2SO3 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O
неметалл → кислотный оксид → соль → кислотный оксид
C → CO2 → Na2CO3 → СО2
1) C + O2 → CO2
2) CO2 + 2NaOH → Na2CO3 +H2O
3) Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2
Обладая знаниями о классах простых веществ, можно выделить два генетических ряда:
1) Генетический ряд металлов
2) Генетический ряд неметаллов.
Генетический ряд металлов раскрывает взаимосвязанность веществ разных классов, в основу которой положен один и тот же металл.
Генетический ряд металлов бывает двух видов.
1. Генетический ряд металлов, которым в качестве гидроксида соответствует щелочь. Такой ряд может быть представлен подобной цепочкой превращений:
металл → основной оксид → основание (щелочь) → соль
Возьмем для примера генетический ряд кальция:
Ca → CaO → Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2.
2. Генетический ряд металлов, которым соответствуют нерастворимые основания. В данном ряде больше генетических связей, т.к. он более полно отражает идею прямых и обратных превращений (взаимных). Такой ряд можно изобразить очередной цепочкой превращений:
металл → основной оксид → соль → основание → основной оксид → металл.
Возьмем для примера генетический ряд меди:
Cu → CuO → CuCl2 → Cu (OH)2 → CuO → Cu.
Генетический ряд неметаллов раскрывает взаимосвязь веществ различных классов, в основе которых лежит один и тот же неметалл.
|
|
Давайте выделим еще две разновидности.
1. Генетический ряд неметаллов, которым в качестве гидроксида соответствует растворимая кислота, может быть изображен в виде следующей линии превращений:
неметалл → кислотный оксид → кислота → соль.
Возьмем для примера генетический ряд фосфора:
P → P2O5 → H3PO4 → Ca3(PO4)2.
2. Генетический ряд неметаллов, которым соответствует нерастворимая кислота, может быть изображен очередной цепочкой трансформаций:
неметалл → кислотный оксид → соль → кислота → кислотный оксид → неметалл.
Поскольку из рассмотренных нами кислот нерастворимой является исключительно кремниевая кислота, давайте рассмотрим в качестве примера генетический ряд кремния:
Si → SiO2 → Na2SiO3 → H2SiO3 → H2SiO3 → SiO2 → Si.
Итак, давайте подведем итоги и выделим самую основную информацию.
Целосность и разнообразие химических веществ наиболее выражено изображены в генетической связи веществ, которая раскрывается в генетических рядах. Рассмотрим самые важные признаки генетических рядов:
· Вещества одного ряда должны быть образованы исключительно одним химическим элементом.
· Вещества, которые образованы одним и тем же элементом, должны относиться к разным классам химических веществ.
Простое вещество → кислота → соль → соль.
· Вещества, которые образовывают генетический ряд элемента, должны быть скоординированы взаимопревращениями. Ряд можно назвать полным, если он начинается и заканчивается простым веществом. И неполным, если он оканчивается другим веществом, к примеру, ряд который приведен выше неполный, но если добавить переход AgCl Cl2, ряд станет полным.
Генетические ряды – это группа органических соединений, у которых равное число атомов углерода в молекуле, различающихся функциональными группами.
Генетическая связь – более общее понятие, в отличие от генетического ряда, который пусть и является достаточно ярким, но в тоже время частным проявлением данной связи, которая может происходить при любых двусторонних превращениях веществ.
3.На основе теоретического материала и видео-материалов, выполняем практические задание, выполняем в тетради для практических работ!
Задания практической работы:
1. Осуществить цепочку превращений:
Fe(OH)2 — FeO — FeSO4 — Fe
2.Осуществить схему превращения, определите формула вещества Х в генетическом ряду
Fe - FeCl2 - Fe(OH)2 – Х- Fe2O3
3.Осуществить схему превращения
Cu→CuO→CuCl2→Cu(OH)2→CuO→Cu
4.Осуществите схему превращения
N2O5→HNO3→Fe(NO3)2→Fe(OH)2→FeS→FeSO4
5. Прочитайте отрывок из романа Л. Буссенара «Похитители бриллиантов» и выполните задания:
«Пожар пылал несколько часов подряд. Пещера превратилась в настоящую печь по обжигу извести. Неслыханной силы пламя обожгло весь известковый пласт, который представляет собой углекислую соль кальция. Под действием огня известняк разложился, угольная кислота выделилась, и получилось именно, то, что называется негашеной известью. Оставалось только, чтобы на нее попало известное количество воды.
Так и случилось. Ливень, который последовал за грозой, залил всю эту огромную массу негашеной извести, она разбухла, стала с непреодолимой силой распирать сжимавший её уголь и выталкивать его по направлению к пропасти… Скалы, деревья, клад, мумии – все исчезло в мгновение ока вместе с презренными негодяями».
Задания:
1. Составить и осуществить цепочку превращений.
2. Решить задачу.
3. Определить массу негашеной извести, образующейся при разложении известняка массой 300г., в котором массовая доля некарбонатной примеси составляет 20%.
6. Для осуществления превращений в соответствии со схемой: Al(OH)3 → AlCl3 → Al(OH)3 необходимо последовательно использовать: 1) хлор и водород 2) хлорид натрия и гидроксид натрия 3) хлороводород и гидроксид натрия 4) соляную кислоту и калий
Дайте ответ_________________________________________________
7. В схеме превращений FeCl2 → X → Y веществом Y является: 1) FeO 2) Fe(OH)3 3) FeCl2 4) FeCl
Дайте ответ_________________________________________
8. Схема превращений Э → Э2О3 → Э(ОН)3 соответствует генетическому ряду:
1) натрий → оксид натрия → гидроксид натрия 2) алюминий → оксид алюминия → гидроксид алюминия 3) кальций → оксид кальция → гидроксид кальция 4) азот → оксид азота(V) → азотная кислота
Запишите уравнения реакций__________________________________________________
9. Для осуществления превращений в соответствии со схемой: Al2S3 → X → Y → H2SO4 необходимо последовательно использовать: 1) кислород, воду, соляную кислоту 2) кислород, азотную кислоту, воду 3) воду, кислород, хлорную воду 4) кислород, кислород, воду.
Запишите уравнения реакций по схеме превращений______________________________________________________________
10. Укажите вещество, пропущенное в цепочке: Cu→ X → CuCl2: 1) CuO 2) Cu(OH)23)Cu2O 4)CuCO3
_11. Приведите не менее пяти уравнений реакций между веществами: сульфат меди (II), хлорид бария, гидроксид натрия, железо, бромоводородная кислота, оксид серы (IV).