Открытый урок на тему «Комплексные соединения и их использование»

Открытый урок – семинар на город

(учебный проект)

Тема: «Комплексные соединения и их использование»

(исследовательская деятельность учащихся, создание слайдов по теме и мультимедийного проекта «Фотосинтез и комплексные соединения»)

Цель урока:

Развитие учебно-познавательной компетенции и креативных способностей учащихся 11 класса.

Задачи урока:

• Побудить интерес учащихся к углубленному изучению темы комплексных соединений;

• Научить работать с научной литературой, информационными источниками по данной теме;

• Научить анализировать полученную информацию;

• Формировать умение отбирать необходимый текстовый материал и иллюстрированный материал для оформления слайд — проекта;

• Развивать навыки творческого применения полученных знаний;

• Развивать навыки творческого применения полученных знаний;

• Развивать умение выполнять коллективно творческие работы – проекты;

• Воспитывать чувство ответственности за порученное дело;

• Развивать эстетический вкус;

• Способствовать формированию бережливого отношения к своему здоровью;

• Экологическое воспитание и воспитание знаний о здоровье человека;

• Помогать самореализовывать себя и свои творческие способности.

Оборудование: компьютер, проектор, экран, диски, слайд-комплект, печатные тесты, печатные рейтинговые листы

Методы и формы обучения:

Урок – семинар, самостоятельное исследование (проектная деятельность), консультация, использование информационно-коммуникативных технологий, работа на компьютерах.

Формы организации:

Индивидуальная работа, групповая работа, коллективная работа, исследовательская и самостоятельная работа.

Контроль знаний:

1. Оценка презентаций;

2. Использование е опорных знаний по теме;

3. Участие в семинаре;

4. Самооценка своих знаний;

5. Тестовая работа.

План

1. Из истории возникновения комплексов.

2. Альфред Вернер – основоположник координационной теории.

3. Комплексные соединения и их использование: а) В аналитической химии. б) В горнодобывающей промышленности. в) В деревообрабатывающей промышленности. г) В фотографии и кинематографии.

4. Токсичность тяжёлых металлов, её влияние на организм человека и способы их выведения.

5. Биологическая роль комплексных соединений. а) Макро и микро элементы – биологически активные вещества в качестве комплексообразователей. б) Витамин В12 комплексное бионеорганическое соединение. в) Физиологическая функция гемоглобина.

6. Процесс фотосинтеза на Земле и его значение.

7. Проверка знаний учащихся (тестовая работа).

8. Заключение. Выводы по семинару.

«Свои способности человек может узнать, только попытавшись приложить их».

Сенека Младший

Вступительное слово учителя.

Сегодня на нашем открытом уроке-семинаре присутствуют гости: учителя города по химии, эксперт – учитель химии и биологии высшей категории Радевич Елена Владимировна, администрация школы, учителя и ученики 11 А естественно – математического класса.

Наш урок-семинар будет проходить сегодня с использованием компьютерных технологий. Учащиеся 11 А класса подготовили к уроку презентации по теме : «Комплексные соединения и их использование».

Включается проекция:

1 слайд: тема и цель урока;

2 слайд: эпиграф к уроку;

3 слайд: план урока;

Организационный момент.

Ребята, у вас у каждого на столах лежит рейтинговый лист, где указаны этапы нашего урока-семинара. В течении работы на протяжении всего урока вы должны принимать активное участие, отвечать на вопросы, выполнять задания и самостоятельно оценивать свои знания, выставляя оценку в колонке «Самооценка». (см. Приложение)

За ваше участие независимый эксперт поставит свою оценку. Потом, когда вы выполните тестовую работу в конце урока, вы сдадите эти листы и получите итоговую оценку за работу в течении всего семинара.

Во время семинара вы можете записать в тетрадь нужную для вас информацию о комплексных соединениях.

1. Из истории возникновения комплексов.

Слово для презентации проекта на тему «Из истории возникновения комплексов» предоставляется Плотниковой Марии. (Показ и комментирование созданной ученицей презентации).

Вопрос № 1.

Назовите металл, который входит в состав комплексного соединения изумруда, граната, сапфира, рубина, бирюзы?

(Алюминий)

Вопрос № 2.

О каком камне идёт речь? Как называется произведение А.И. Куприна, где написан монолог Соломона: «Это кольцо со смарагдом ты носи постоянно, возлюбленная, он зелен, весел и нежен, как трава весенняя, и когда смотришь на него долго, то светлеет на сердце; если поглядеть на него с утра, о весь день будет для тебя лёгким. У тебя над ночным ложем я повешу смарагд, прекрасная моя: пусть он отгоняет от тебя дурные сны, утешает биение сердца и отводит чёрные мысли. Кто носит смарагд, к тому не приближаются змеи и скорпионы».

(Зелёный смарагд – это изумруд с примесями)

Вопрос № 3.

Какое первое комплексное соединение получил в лаборатории в 1597 году Андрей Любавий? Назовите его.

2. Альфред Вернер – основоположник координационной теории.

Альфред Вернер – основоположник теории образования комплексных соединений – координационной теории. Слово для раскрытия данного пункта нашего плана предоставляется Костюк Надежде и Васильченко Юлии. Теория по данному вопросу изложена в виде опорного конспекта, пользуясь им вы должны будете выполнить задание.(см. Приложение).

Вопрос №1.

Швейцарский химик – органик в 1911 году обнаружил предсказанные раннее оптически активные неорганические изомеры – соединения кобальта, хрома и железа. Это было крупным успехом, он стал лауреатом Нобелевской премии. Кто это?

(Альфред Вернер)

Задание № 1.

Составьте формулу комплексного соединения, если известно, что его молекула содержит ионы Ni²⁺, 3Cl^—, а также три молекулы аммиака 3NH₃. Известно, что при взаимодействии 0,1 моля этого вещества с избытком AqNO₃ получается остаток 0,2 моль AqCl , а другие частицы не обнаружены.

Задание № 2.

Дайте название комплексным соединениям, к какому классу их можно отнести?

[Ni (CO)₄] ; Na₃[AlF₆]; Ca[Hq(CN)₄]; [Al(H₂O)₆]Cl₃; H[SbF₆];

[Aq(NH₃) ₂]OH

Задание № 3.

Определите координационное число, заряд комплексообразователя, заряд комплексного иона

[Cu(NH₃)₄]SO₄

Образование комплексной соли с точки зрения современных представлений о строении и химической связи.

Рассмотрим комплексную соль:

[Cо(NH₃)₆]Cl₃

Строение атома кобальта: Co – d элемент

Co + 27 ) ₂) ₈) ₁₅) ₂

1S²2S²2p⁶3S²3p⁶4S²3d⁷4p

Co – 3e → Co³⁺

Атом кобальта отдаёт 1ē орбитали , образуется ион.

Ион кобальта будет иметь свободные орбитали, для образования прочных связей внутри комплексного соединения происходит спаривание электронов на 3d орбитали.

¹¹

↑↓

↑

↑

↑

↑

Co³⁺

4S 3d⁶ 4p

¹¹

↑↓

↑↓

↑↓

Co³

4S 3d⁶ 4p

Свободные электронные ячейки Co³⁺ являются вакансиями для неподелённой электронной пары азота в молекуле аммиака

H

N H

H

Между ионами Co³⁺ и молекулами аммиака образуется химическая связь по донорно-акцепторному механизму.

Ионы Co³⁺ — акцепторы электронных пар, а молекулы аммиака NH₃ явялются донорами.

NH₃ NH₃ NH₃ NH₃ NH₃ NH₃

^{1∙ ∙}

↑↓

↑↓

↑↓

∙ ∙

∙ ∙

∙ ∙

∙ ∙

∙ ∙

Co³

4S 3d 4p

Связь между внешней и внутренней сферой имеет ионный характер.

[Cо(NH₃)₆]Cl Внешняя сфера

Внутренняя сфера

Центральный ион Лиганд Координационное число

Вы хорошо справились с заданиями, а теперь мы с вами выполним физкультминутку для глаз и немного отдохнём.

3.Комплексные соединения и их использование.

а) В аналитической химии. – слово предоставляется Лариной Марии.

Вопрос. Опыт «невидимый художник».

Рисунок пропитан солью FeCl₃ — проводят кислотный или нуливизатором жёлтой кровяной солью К₄[Fe(Cn)₆] – синий рисунок.

Проводят роданидом аммония или родиадом калия – красный рисунок.

Вопрос №1.

Какая соль нанесена на бумагу, какой солью проявили рисунок, какой катион обнаруживается в аналитической химии?

Вопрос №2.

Каким цветом будут окрашены комплексные соли?

(Co⁺² – розовым, Ni⁺² – голубым цветом)

б) В горнодобывающей промышленности. — Ашрапова Марина

Вопрос №1.

Металл название которого в переводе с латинского означает «Утренняя заря»?

(Золото)

Вопрос №2.

Какая соль образуется при окислении золота кислородом воздуха в водном растворе цианида калия?

(K[Au(CN)₂] – дицианоацраткалия

Вопрос №3.

Нилье Бор за создание теории строения атома в 1922 году был награждён Нобелевской золотой медалью. Во время Второй мировой войны, когда немцы оккупировали Данию, он её уничтожил, чтобы она не досталась врагу. Каким способом он это сделал? Какое соединение при этом он получил?

(Растворил в царской водке. Получил комплексную сольH[AuCl₄] – тетрохлороацратовая кислота).

Вопрос №4.

Слово – перевёртыш: ОРРЕБЕС – блестит, а не золото.

(Серебро)

Вопрос №5.

Из этого металла с уральских месторождений в 1828 – 1845 годах чеканили монет достоинством 3,6 и 12 рублей, а потом весь запас этого металла за ненадобностью продали Англии. В честь 20 – й олимпиады в Москве в 1980 году из этого металла выпустили монеты достоинством 150 рублей. Какой это металл? Слово из 7 букв.

(Платина)

в) В деревообрабатывающей промышленности.

Слово предоставляется Егорову Евгению.

Вопрос №1.

Какая комплексная соль защищает дерево от гниения?

(Na₂[SiF₆], NH₄[BF₄] – антисептин)

г) В фотографии и кинематографии.

Слово предоставляется Хохлову Андрею.

Вопрос №1.

Комплексная соль образуется при фиксировании изображения фотоплёнки?

(Na[Aq(S₂O₃)₂]

А сейчас ребята давайте немного отдохнём.

Физкультминутка для глаз под музыку.

4) Токсичность тяжёлых металлов, её влияние на организм человека и способы их выведения.

Слово предоставляется Астахову Алексею.

Вопрос №1.

Металл, соединения которого вызывает серьёзное заболевание опорно-двигательного аппарата (костных тканей) «Итан – итай», зафиксированное в Японии?

(Кадмий)

Вопрос №2.

Металл, первый признак отравления соединениями которого является появление сине-чёрной каймы на дёснах.

(Ртуть)

Вопрос №3.

Металл, соединения которого стали причиной смерти многих рабовладельцев в Древнем Риме?

(Свинец)

Вопрос №4.

В металлургии описан случай массового отравления в Японии. Соединения этого металла под действием ферментов микроорганизмов превращалось в соединение и накапливалось в рыбе, с пищей попадало в организм человека, растворялось в липидах, накапливалось в организме, в мозге, вызывало необратимые соединения и вызывало смерть.

(Ртуть)

5) Презентация проектов. Биологическая роль комплексных соединений. а) Макро и микро элементы – биологически активные вещества в качестве комплексообразователей. — Гурьева Алина.

б) Витамин В12 комплексное бионеорганическое соединение. – Стрельникова Елена

в) Физиологическая функция гемоглобина. – Потапова Анна.

Вопрос №1.

Какой металл входит в состав фермента холинэтераза и участвует в процессе свёртывания крови, а также участвует в синтезе витамина С и В.

(Марганец)

Вопрос №2.

Какой металл входит в состав витамина В12, а также влияет на углеводный, минеральный и белковый обмен. Почему необходим витамин В12?

(Это кобальт. Он используется при лечении анемии, язвенной болезни, болезни печени, сахарного диабета и атеросклероза. Витамин В12 необходим, т.к. образует комплекс, который под влиянием пищеварительных ферментов всасывается в желудок, поступает в кровь и участвует в процессе кроветворения)

Вопрос №3.

Сколько грамм железа содержится в организме человека? В виде чего может трансформироваться в организме?

(В виде аминокислотных комплексов, образуется железосодержащий блок, который легко проникает через клеточную мембрану).

Гемоглобин Fe⁺² присоединяет кислород и переносит его от лёгких к тканям. Ферменты железосодержащие цитохром осуществляют процесс переноса электронов в митохондриях с помощью окислительно-восстановительной реакции Цх Fe_-3 + 1_e = Fe⁺² Цх.

6. Процесс фотосинтеза на Земле и его значение.

Этот пункт плана завершает наше знакомство с комплексными соединениями и он

представлен в виде мультимедийной презентации.

Вопрос №1.

Какой химический элемент образует комплексное соединение хлорофилла?

(Магний)

Слово учителя.

Спасибо вам, ребята, за предоставленные презентации и я, считаю, что вы постарались сегодня донести до нас большое значение комплексных соединений в природе, химии, промышленности и физиологии человека.

6. Проверка знаний учащихся (тестовая работа).

Тест включает в себя 8 вопросов варианта А, где надо выбрать один правильный ответ, вариант Б – где надо написать набор букв. Ответы теста вы должны записать в рейтинговый лист. (см. Приложение).

6. Заключение. Выводы по семинару.

Сдайте листочки, пожалуйста. Итак, ребята, мы сегодня узнали, что комплексные соединения составляют наиболее обширный и разнообразный класс неорганических веществ. Следует отметить, что успехи теоретической и прикладной химии за последние годы во многом связаны с изучением комплексных соединений.

Закончит наш семинар хочется такими словами Аристотеля, которые соответствуют вашей сегодняшней работе на уроке на «отлично»:

«Ум заключается не только в знании, но и в умении применять знания на деле».

Всем присутствующим гостям и участникам урока большое спасибо. Оценки за презентации проектов – «5», за работу на уроке и тест вы узнаете оценки на следующем уроке, после их проверки.

Литература

1. О.С. Габриелян, И.Т. Остроумов, С.Н.Соловьёв. Общая химия. Учебник для 11 классов для общеобразовательных школ с углубленным изучением химии. – М., 2005 – стр. 76 – 84.

2. Поурочные планы по учебнику О.С. Габриеляна 11 класс.Сост. В.Г.Денисова.- Издательство «Учитель»: Волгоград. Стр. 58 – 62.

3. Ф.Г.Фельдман, В.Г.Рудзитис. Основы общей химии. пособие для 11 класса. – Просвещение.1989.стр. 35 – 38.

4. Я иду на урок химии. 8 – 11 класс. Книга для учителя. -.М.: 2005.стр 115 – 122.

5. Проектная деятельность учащихся. Химия. – Волгоград:2006. стр. 133 – 158.

6. Энциклопедия по химии.

7. Сборник элективных курсов. Профильное обучение. Химия 9 класс. – Волгоград: 2005. стр. 141 – 144, 166 – 182, 199 – 207.

Приложение

Рейтинговый лист

Ф.И.О.

План урока	Самооценка	Оценка эксперта	Итоговая оценка
Из истории возникновения комплексов. Вопрос№1 Вопрос №2 Вопрос №3
Альфред Вернер – основоположник координационной теории. Вопрос№1 Задание №1 Задание №2
3. Комплексные соединения и их использование: а) В аналитической химии. Вопрос№1 Вопрос №2 Вопрос №3 б) В горнодобывающей промышленности. Вопрос№1 Вопрос №2 Вопрос №3 Вопрос №4 Вопрос №5 в) В деревообрабатывающей промышленности. Вопрос№1 г) В фотографии и кинематографии. Вопрос№1
Токсичность тяжёлых металлов, её влияние на организм человека и способы их выведения. Вопрос№1 Вопрос №2 Вопрос №3 Вопрос №4
5. Биологическая роль комплексных соединений. а) Макро и микро элементы – биологически активные вещества в качестве комплексообразователей. б) Витамин В12 комплексное бионеорганическое соединение. в) Физиологическая функция гемоглобина. Вопрос№1 Вопрос №2 Вопрос №3
6. Процесс фотосинтеза на Земле и его значение. Вопрос № 1
7. Проверка знаний учащихся (тестовая работа).

КОНСПЕКТ

Комплексные соединения А. Вернера 1893 год

Внутренняя сфера

Комплексный ион Внешняя связь

(донорно – акцепторная связь)

Ионная связь

Координационная теория

Лиганд Z (к.и.) — заряд

к.ч. = число лигандов

Лиганд – М -Лиганд к.ч. = 2, 4, 6, 8 – зависит от r(M), Z(M), Z(лиганд)

Лиганд

Z (к.и.) = Z(M) + Z(лигандов)

d – металл: s, p, d, f – вакансии для лигандов

М – акцептор, лиганды – доноры е — пар

Тест. Комплексные соединения.

1 вариант

А-1 Какое соединение является комплексным

а) Kal(SO₄) ₂ в) Na[Cr(OH)₄]

б) Al₂ O₃ 3H₂ O _Г) NH — CH — C

ONa

CH₃

А-2 Комплексное соединение получается

а) при растворении осадка Cu(OH)₂ в растворе аммиака

б) при растворении осадка Cu(OH)₂ в растворе HCl

в) при нагревании осадка Cu(OH)₂

г) все приведённые выше ответы

А-3 При взаимодействии свежеприготовленного осадка амфотерного гидроксида цинка с избытком щелочи всегда образуется

а) средняя соль в) основная соль

б) двойная соль г) комплексная соль

А-4 Комплексная соль [Cu(NH₃) ₄](OH)₂ в органической химии используется для обнаружения

а) спиртов в) альдегидов

б) кетонов г) карбоновых кислот

А-5 Комплексная соль K₄[Fe(CH)₆] жёлтая кровяная соль используется в аналитической химии для обнаружения в растворе иона металла

а) Fe⁺² б) Al⁺³ в) Fe⁺³ г) Cr⁺³

А-6 Определите координационное число, заряд иона комплексообразователя, заряд комплексного иона в соединении K₄[Fe(CH)₆]

а) 6, +2, -4 в) 6, -4, +2

б) 4, +2, -6 г) 2, +6, -4

А-7 Какая комплексная соль используется для получения алюминия электролизом

а) K[Al(OH)₄] в) Na₃[AlF₆]

б) K₃[Al(OH)₆] г) Na₃[Al(OH)₆]

А-8 Какая комплексная соль образуется при окислении золота в водном растовре цианида калия

а) H[AuCl₄] в) K[Au(CN) ₂]

б) K₃[Fe(CN)₆] г) [PtCl₂ (NH₃)₂]

Б-1 Соотнесите название комплексного соединения и соответствующей химической формулы

А) K₂[HqI₄] 1) хлориддиаммины серы

Б) [Cu(NH₃) ₄]SO₄ 2) тейтрадомеркурат II калия

В) [Aq(NH₃) ₂]Cl 3) сульфатетраамин меди(II) Г) Na₃[Cr(OH)₆]

Г) Na₃[Cr(OH)₆] 4) хлоридгексааква хрома

5) гексогидроксохромит (III) натрия

А

Б	В	Г

Б-2 Сотнесите формулы комплексных соединений к классам

1) [Pt(NH₃) ₂Cl₂] А) кислоты

2) H[AuCl₄] Б) основания

3) Na[Aq(CH) ₂] В) соли

4) [Aq(NH₃)₂]OH Г)неэлектролиты

А

Б	В	Г

Тест. Комплексные соединения

11 вариант

А-1 К комплексным соединениям не относится:

а) K[Al(OH₄)] в) Na₃[AlF₆]

б) Al( OH)_{3 Г)} [Al(H₂O) ₆]Cl₃

А-2 При действии избытка гидроксида натрия на раствор хлорида хрома (III) образуется:

а) Cr (OH)₃ в) NaCrO₂

б) Na[Cr (OH)₄] _Г) Cr (OH)₂Cl

А-3 Комплексное соединение получается

а) при взаимодействии с раствором HCl

б) при нагревании гидроксида железа (III)

в) при взаимодействии хлорида железа (III) с гидроксидом натрия

г) при взаимодействии хлорида железа (III) с роданитом аммония NH₄SCN

А-4 Какую комплексную соль используют в органической химии для реакции «серебряного зеркала»

а) [Aq(NH₃) ₂]Cl в) NH₄[Aq Cl ₂]

б) [Aq(NH₃) ₂]OH _Г) K[Aq(CN) ₂]

А-5 Комплексная соль K₃Fe(CH)₆] красная кровяная соль используется в аналитической химии для обнаружения в растворе иона металла

а) CO⁺² б) Fe²⁺ в) Fe ⁺³ _Г) Cu²⁺

А-6 Определите координационное число, заряд иона комплексообразователя, заряд комплексного иона в соединении [Сu(NH₃)₄]SO₄

а) 2, +1,-2 в) 2, +4, -2

б) 4, +2,+2 г) 4, +1, -2

А-7 Какая комплексная соль используется аналитической химией для обнаружения многоатомных спиртов

а) [Aq(NH₃) ₂]OH в) K ₄[Fe(CN) ₆]

б) Na₂[Сu(OH) ₄] _Г) [Сu(NH₃)₄]SO₄

А-8 Какого цвета будет комплексное соединение H₃ [ Fe (-0- O )₆ ]

а) синий б) красный в) фиолетовый г) жёлтый

Б-1 Соотнесите название комплексного соединения и соответствующей химической формулы

А) NH₄[AqCl₂] 1) тетракарбонил никеля

Б) Na₃ [Al(OH) ₆] 2) тетрагидроксоалюминат натрия

В) [Сu(NH₃) ₄] (OH)₂ 3) дигидроксотетраамин меди

Г) [Ni(Co) ₄] 4) гексагидроксоалюминат натрия

5) дихлооаргинат аммония

6) хлориддиаммин серебра

А

Б	В	Г

Б-2Соотнесите формулы комплексных соединений к классам

1)K [Al (OH) ₄] А) аммиакаты

2) [Al(H₂O) ₆] Cl₃ Б) карбонилы

3) [Pt(NH₃) ₆] Cl ₄ В) аквакомплексы

4) [Fe(Cо)₅ ] Г) гидроксокомплексы

А

Б	В	Г