Конспект урока «Комплексные соединения» по химии для 10 класса

Петрова Марина Валериевна

МОУ «Кокшамарская средняя общеобразовательная школа им.И.С.Ключникова-Палантая» Звениговского района Республики Марий Эл

Учитель химии и географии

Урок по химии в 10 классе

Тема урока: Комплексные соединения

Тип урока: изучение нового материала с использованием технологии критического мышления.

Учебно-воспитательные задачи:

1.Ознакомление учащихся со строением, составом, номенклатурой и значением комплексных соединений.

2.На примере комплексных соединений показать многообразие и взаимосвязь веществ.

3.Формирование умения самостоятельно работать с источниками информации.

4.Формирование умений работать в коллективе и индивидуально, слушать лекцию и обобщать полученную информацию.

Оборудование: растворы хлорида железа (III) и сульфата железа (II), красная и желтая кровяные соли, растворы хлорида меди (II) и аммиака, пробирки, проектор.

Технологическая карта урока

Стадии технологии

Ход урока

1.Стадия вызова

На стадии вызова выписываются на доске ассоциации, которые возникают у учащихся в связи с понятием «Комплекс»

(Возможны варианты: комплекс витаминов, комплекс физических упражнений, спортивный комплекс, торговый комплекс, комплекс неполноценности и т.д.)

Толковый словарь Ожегова даёт такое определение: комплекс – совокупность, сочетание чего-либо.

Далее работать в парах и составить кластер: как мы будем изучать комплексные соединения? Что о них нужно знать? Как мы изучаем любой класс соединений?

Строение Состав

Получение Применение

Номенклатура

(Кластер выносится на доску.)

2.Стадия осмысления

На стадии осмысления учащимися предлагается лекция, лабораторная работа.

Итак, тема урока: «Комплексные соединения»

В курсе неорганической химии вы встречались с явлениями, когда сложные вещества, взаимодействуя друг с другом, образовывали более сложные вещества. Например:

CuSO₄ + 5 H₂O → CuSO₄•5H₂O

NH₃ + H₂O → NH₄OH

Рассмотрим строение иона аммония. Валентность азота в аммиаке равна 3, степень окислении равна – 3. А в ионе аммония NH₄⁺?

Строение иона аммония

III, - 3 H ⁺

** |

H – N – H + □ H ⁺ → H – N – H

| |

H H

донорно-акцепторный механизм

Из электронных формул аммиака и иона аммония видно, что при соединении иона водорода к молекуле аммиака новой электронной пары не образовалось, на неё целиком перешла электронная пара с атома азота по принципу донорно-акцепторного механизма.

Соединения, образование которых не связано с возникновением новых электронных пар, называются комплексными.

Комплексными соединениями являются все кристаллогидраты. Чтобы разобраться в сущности процессах, при которых образуются комплексные соединения, необходимо кратко ознакомиться с координационной теорией, предложенной швейцарским учёным Альфредом Вернером (1893 г.)

Основные положения координационной теории (1893 г. Альфред Вернер).

1.В комплексном соединении один из ионов или атомов считается центральным, его называют комплексообразователем.

2.Вокруг центрального иона (атома) – комплексообразователя расположено (координировано определённое число противоположно заряженных ионов или полярных молекул, называемых лигандами.

3.Центральный ион (атом) с лигандами образует внутреннюю координационную сферу соединения, которую при написании заключают в квадратные скобки.

4.В большинстве случаев число лигандов, непосредственно связанных с центральным ионом (атомом), называется координационным числом, которое чаще всего принимает значение 2, 4, 6, 8.

5.Ионы, которые располагаются на более далёком расстоянии от центрального иона (атома), образуют внешнюю координационную сферу.

Рассмотрим с точки зрения этой теории строение комплексного соединения хлорид тетрааминмеди (II). ₂₊

NH₃

••₂₊

NH₃׃Cu ׃ NH₃ Cl₂

••

NH₃

Cu²⁺ - комплексообразователь; 4NH₃ – лиганды; координационное число – 4 (количество лиганд). Комплексообразователь с лигандами образует внутреннюю координационную сферу или комплексный ион [Cu(NH₃)₄]²⁺. Ион Cl^– образует внешнюю координационную сферу. Заряд комплексного иона = заряд комплексообразователя + заряд лигандов.

Природа химических связей в комплексном ионе может быть двоякой: силы электростатического притяжения между разноименно заряженными ионами, а если лиганды – полярные молекулы, то ковалентная связь по донорно-акцепторному механизму. Но может быть и то и другое.

Лабораторная работа. Получение комплексного соединения

Оборудование и посуда: пробирки

Реактивы: CuSO₄, NH₄OH.

Инструкция: в пробирку с раствором сульфата меди (II) прилить по каплям аммиачную воду, отметить образование взвеси гидроксида меди (II). Затем к осадку добавить избыток аммиачной воды до появления раствора ярко-синего цвета. Записать в тетради схему строения полученного соединения.

CuSO₄+NH₄OH → Cu(OH)₂↓+(NH₄)₂SO₄

Cu(OH)₂ + 4NH₃ →[Cu(NH₃)₄](OH)₂

Как же называют такие сложные соединения?

Номенклатура комплексных соединений.

Название комплексного аниона начинается с обозначения состава внутренней сферы названиями лигандов, к которым прибавляют соединительную гласную «О».

Например:

Cl –хлоро; NO₂ –нитро; CN –циано; OH –гидроксо (исключения: NH₃ –амин; H₂O – аква).

Число лигандов обозначается греческими числительными: 2-ди, 3-три, 4-тетра и т.д. Римскими цифрами в скобках указывают степень окисления центрального атома и его название с суффиксом ат.

Последним называют катион – внешнюю сферу.

Например: K₃[Fe(CN)₆] – гексацианоферрат (III) калия,

K₂[Zn(OH)₄] – тетрагидроксоцинкат калия.

Названия соединений, содержащих комплексный катион, строятся из названий соответствующих анионов, после которых указывается число лигандов, дается латинское название лиганда и русское название элемента – комплексообразователя; римской цифрой в скобках указывается степень окисления элемента. Например:

[Cu(NH₃)₄]SO₄ – сульфат тетрааминмеди (II);

[Al(H₂O)₆]Cl₃ – хлорид гексаакваалюминия.

Задание 1. Назовите комплексные соединения.

Na₃[AlF₆] (гексафтороалюминат натрия)

Na[Al(OH)₄] (тетрагидроксоалюминат натрия)

[Ag(NH₃)₂]Cl (хлорид диамминсеребра)

[Cr(H₂O)₆]Cl₃ (хлорид гексааквахрома (III))

Комплексные ионы могут быть, как следует из выше сказанного, как катионами, так и анионами; лиганды представляют собой катионы, анионы, нейтральные ионы. Таким образом – комплексные соединения чрезвычайно разнообразны по строению и составу. Отсюда и разнообразие их применения:

А) в качестве красителей (кобальтовые краски), ядохимикаты, удобрения;

Б) для установления жесткости воды;

В) в качестве стимуляторов биохимических процессов;

Г) для разделения некоторых металлов (лантаноидов) и получения металлов высокой чистоты;

Д) в аналитической химии для определения ионов, например, Fe²⁺ и Fe³⁺.

Демонстрационные опыты: на ионы Fe²⁺ и Fe³⁺.

Заключение.

Изучение комплексных соединений – одна из интереснейших областей химии, в том числе биологической химии. Так, красное вещество гем, составная часть гемоглобина крови теплокровных животных и человека – это комплексное соединение: комплексообразователь – ион Fe²⁺, лиганды – четыре кольца пиррола, имеющие боковые цепи. Похожее строение у хлорофилла, но в нем комплексообразователем служит ион Mg²⁺.

3.Стадия рефлексии. Подведение итогов. Возможно групповое составление синквейнов.

• Комплексные соединения

• Сложные, донорно-акцепторные

• Образуют, существуют, применяют

• Помогают определить ионы металлов

• вещества

Домашнее задание. § 25.3, упр.4 стр. 74

Литература:

1. Габриелян О.С., Лысова Г.Г., Введенская А.Г. Настольная книга учителя. Химия. 11 класс. – М.; Дрофа, 2003.

2. Гузей Л.С., Суровцева Р.П. Химия. 10 класс: Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. – 4-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2001. – 240 с.: ил.

3. Химия.11 класс. Поурочные планы по учебнику: Габриелян О.С., Лысова Г.Г. Химия. Составитель Денисова В.Г. – Волгоград; Учитель, 2003.