Тема: 1.2. Строение вещества.

Методические указания к выполнению

Внеаудиторной самостоятельной работы №

Тема: 1.2. Строение вещества.

Время контроля: занятие №13 (1 семестр)

Учебно-методическое и информационное обеспечение:

Основные источники:

1. Учебно-методическое пособие по химии для студентов 1 курса, глава 1.3.

2. Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия: учебник для 11 кл. - М. Просвещение, 2014, гл.II

3. Химия. 10 класс. Углубленный уровень: учебник / Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И., Дроздов А.А., Лунин В.В., М., Дрофа, 2014., стр.26-32.

4. Химия. 11 класс. Углубленный уровень: учебник / Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Дроздов А.А., Лунин В.В., М., Дрофа, 2014., стр.245-263.

 

Интернет-ресурсы:

1. Образовательный ресурс по химии «Алхимик» https://www.alhimik.ru/

2. Видео уроки по химии URL https://www.videouroki. net/filecom.php? fileid=98665112

3. Интерактивный учебник по химии Центра онлайн-обучения «Фоксфорд» https://www.youtube.com/watch?v=NpBpWmsJz_w&list=PL66kIi3dt8A6oBVusRR98vfkbuKxR5UgC

Требования к оформлению работы: (см. Указания по выполнению внеаудиторной самостоятельной работы)

 

Студент должен знать:

- важнейшие понятия: атом, ион, молекула, химический элемент, валентность, степень окисления, химическая связь, σ- и π- связи, ковалентная связь, полярная и неполярная связь, электроотрицательность, ионная связь, металлическая связь, водородная связь, кристаллическая решетка;

- механизм образования ковалентной связи (обменный и донорно-акцепторный), как образуется σ- и π- связь, понятие «кратность связи», от чего зависит полярность ковалентной связи, для каких элементов характерно образование ковалентной связи;

- правила составления электронных и структурных формул соединений и схем образования ковалентных связей;

- типы кристаллических решеток, которые могут образовывать вещества с ковалентной связи (атомная (каркасная, слоистая, цепочечная) и молекулярная), физические свойства веществ с данным видом решетки;

- механизм образования ионной связи, за счет чего она осуществляется, между какими элементами она образуется, чем похожа и чем отличается от ковалентной связи; кристаллическая ионная решетка: частицы, которые ее образуют, взаимодействие между ними, прочность решетки, свойства веществ, имеющих ионное строение;

- образование связи в простых веществах металлах, особенности строения кристаллической решетки металлов и металлической связи, общие физические свойства металлов, обусловленные металлической связью;

- знать за счет чего образуется водородная связь внутри молекулы и между молекулами, межмолекулярное взаимодействие (силы Ван-дер-Ваальса);

- правила определения степени окисления в соединениях;

- понятия ОВР, окислителя и восстановителя, реакции окисления и восстановления, алгоритма расстановки коэффициентов в ОВР методом электронного баланса, роль ОВР в природе и обмене веществ человека.

 

Студент должен уметь:

- правильно использовать основные понятия теории строения вещества при ответах;

- определять наличие ковалентной связи в соединении, её полярность, кратность, наличие σ- и π- связи, механизм образования, оценивать прочность связи;

- составлять схемы образования ковалентной связи, записывать структурные формулы ковалентных соединений, обозначать полярность и кратность связи;

- определять тип кристаллической решетки, описывать физические свойства веществ с молекулярной и атомной решеткой, приводить примеры таких веществ

- условно обозначать ионы и писать для них электронные формулы; рисовать схему образования ионной связи, обозначать заряды ионов, объяснять сходство и различие ионной связи и ковалентной, описывать физические свойства веществ с ионной решеткой, оценивать ее прочность в зависимости от заряда ионов;

- объяснять общие физические свойства металлов на основании строения кристаллической решетки и особенностей образования металлической связи;

- объяснять появление водородной связи в веществах, и изменения физических свойств, которые из-за этого происходят, приводить примеры веществ с внутримолекулярной и межмолекулярной водородной связью;

- определять степени окисления в соединениях, составлять формулы веществ с определенной степенью окисления и называть их;

- определять является ли реакция ОВР, определять какой из элементов является окислителем, а какой восстановителем, за счет чего протекает окислительный или восстановительный процесс, сколько электронов теряет или при приобретает элемент при изменении степени окисления элемента, расставлять коэффициенты в ОВР методом электронного баланса.

Виды самостоятельной работы студентов:

1. Составление словаря терминов

2. Ответы на вопросы и выполнение упражнений

3. Написание эссе.

 

Вопросы и содержание материала для самостоятельного изучения,

алгоритм выполнения самостоятельной работы:

I. Составить словарь терминов и выучить их:

химическая связь, ковалентная связь, σ- и π- связи, одинарная и кратная (двойная и тройная) связь, полярная и неполярная связь ковалентная связь, ионная связь, металлическая связь, водородная связь, кристаллическая решетка, степень окисления, окислительно-восстановительная реакция, окислитель, восстановитель, процесс окисления, процесс восстановления.

 

II. Ответьте на вопросы и выполните упражнения

№1 Почему атомы химических элементов склонны образовывать простые и сложные вещества?

№2 Что такое химическая связь? Какие виды связи бывают?

№3 Какая связь называется ковалентной? Для каких веществ она характерна? Приведите примеры.

№4 Чем похожи и чем отличаются ковалентная полярная и ковалентная неполярная связь? Может ли существовать в одной молекуле разные виды ковалентных связей?

№5 Чем похожи и чем отличаются π- и σ –связи? Какая из них более прочная? Когда связь называют «кратной»?

№6 Какая связь называется ионной? Для каких веществ она характерна? Приведите примеры

№7 Какая химическая связь характерна для металлов? За счет чего она образуется?

№8 Какие виды кристаллических решеток вам известны? Какая из них самая прочная? Какая самая непрочная? Почему?

№9 Какое правило используют для вычисления степени окисления элементов в сложном соединении?

№10 Что такое окислители и восстановители? От чего окислительные и восстановительные способности атомов элементов?

 

№11 Распределите вещества на четыре группы, по видам химической связи, поясните свой выбор:

Na, N₂, P₂O_5, NH_3, Fe₂O_3, CaCl_2, Cu, P_4, CS_2, Na₃N, H₂O, C, Zn, HF

№12 Запишите схему образования молекул, укажите тип связи:

Br_2, HCl, H₂O, O_2, KCl, Na₂S

№13 В какой молекуле ковалентная связь более полярная в HF или в HI? Почему?

№14 Какая кристаллическая решетка будет а) у нафталина, б) у воды, в) у хрома, г) алмаза, д) у поваренной соли? Ответ поясните.

№15 Определить степень окисления всех элементов входящих в состав соединений: H₂, MgCl₂, N₂O₃, Al₂(SO₄)_3, Na₂O, Ca, O₂, Al₂O₃, H₃P, Ba(NO₃)₂. Помните, что сумма степеней окисления всех атомов в сложном веществе равна нулю, а в ионе – заряду иона. Алгоритм вычисления степени окисления аналогичен алгоритму вычисления валентности. Постоянную степень окисления имеют те же элементы, которые имели постоянную валентность, причем по модулю эти величины совпадают. Отрицательную степень окисления элемента (она может быть только у неметаллов и только одна!), всегда можно определить по ПС.

№16. Укажите количество электронов, отданных или присоединенных элементами. Какой процесс - окисления или восстановления отражает схема?

а) Cu⁺²…..=>Cu⁰;

б) Cl^-…..=>Cl⁰;

в) N^-3…..=>N⁺².

№17. Определите степень окисления хрома в соединениях. В каких из них для хрома характерны свойства только восстановителя? В каких - только окислителя? Ответ поясните.

Cr₂O₃ , Na₂CrO₄, CrCl₂, CrSO₄, K₂Cr₂O₇, Cr

№18.. Пользуясь алгоритмом расставьте коэффициенты в ОВР методом электронного баланса.

а) Fe₂O₃ + CO Fe + CO₂.

б) NO + O₂ NO₂.

в) K₂S + HNO₃ = KNO₃ + S + NO₂ + H₂O

г) Cu₂O + HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + NO + H₂O

д) KI +KMnO₄ + H₂SO₄ = I₂ +MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O
Алгоритм расстановки коэффициентов в уравнениях ОВР методом электронного баланса.

1. Запишите схему реакции (формулы исходных веществ и продуктов реакции)

2. Определите степени окисления элементов до и после реакции

3. Выписать элементы степени окисления которых изменились (простые вещества выписываются с индексами).

4. Определить, сколько отдал или принял элемент электронов (помните, что электроны имеют отрицательный заряд).

5. Количество электронов с участием простых веществ умножается на индекс и перед ионом выставляется коэффициент равный индексу.

6. Определите окислитель и восстановитель (окислитель принимает электроны и его степень окисления понижается, восстановитель отдает электроны, его степень окисления повышается).

7. Выписать количество электронов для окислителя и восстановителя, найти для этих чисел наименьшее общее кратное.

8. Определить коэффициенты разделив поочередно наименьшее общее кратное на количество электронов.

9. Полученные коэффициенты поставить в правой части уравнения перед теми элементами напротив которых они стоят в окислительно-восстановительном балансе.

10. Уравнять правую и левую части уравнения (проверить по элементам, которые не меняли степени окисления).

 

3*(выполняется по желанию). Написать эссе по теме «Роль ОВР в обмене веществ человека».

Что такое «эссе» и как его написать см. в предыдущей внеаудиторной работе.