Оксиды – Химия 8 класс

Оксиды. Классификация, свойства, получение, применение

Оксиды — это неорганические соединения, состоящие из двух химических элементов, одним из которых является кислород в степени окисления -2. Единственным элементом, не образующим оксид, является фтор, который в соединении с кислородом образует фторид кислорода. Это связано с тем, что фтор является более электроотрицательным элементом, чем кислород.

Данный класс соединений является очень распространенным. Каждый день человек встречается с разнообразными оксидами в повседневной жизни. Вода, песок, выдыхаемый нами углекислый газ, выхлопы автомобилей, ржавчина — все это примеры оксидов.

Классификация оксидов

Все оксиды,  по способности образовать соли, можно разделить на две группы:

1. Солеобразующие оксиды (CO2, N2O5,Na2O, SO3 и т. д.)
2. Несолеобразующие оксиды(CO, N2O,SiO, NO и т. д.)

В свою очередь, солеобразующие оксиды подразделяют на 3 группы:

• Основные оксиды  — (Оксиды металлов — Na2O, CaO, CuO и т д)
• Кислотные оксиды — (Оксиды неметаллов, а так же оксиды металлов в степени окисления  V-VII — Mn2O7,CO2, N2O5, SO2, SO3 и т д)
• Амфотерные оксиды (Оксиды металлов со степенью окисления III-IV а так же ZnO, BeO, SnO, PbO)

Данная классификация основана на проявлении оксидами определенных химических свойств. Так, основным оксидам соответствуют основания, а кислотным оксидам — кислоты.

Кислотные оксиды реагируют с основными оксидами с образованием соответствующей соли, как если бы реагировали основание и кислота, соответствующие данным оксидам:Аналогично, амфотерным оксидам соответствуют амфотерные основания, которые могут проявлять как кислотные, так и основные свойства:Химические элементы проявляющие разную степень окисления, могут образовывать различные оксиды. Чтобы как то различать оксиды таких элементов, после названия оксиды, в скобках указывается валентность.

CO2 – оксид углерода (IV)

N2O3 – оксид  азота (III)

Физические свойства оксидов

Оксиды весьма разнообразны по своим физическим свойствам. Они могут быть как жидкостями (Н2О), так и газами (СО2, SO3) или твёрдыми веществами (Al2O3, Fe2O3). Приэтом оснОвные оксиды, как правило, твёрдые вещества. Окраску оксиды также имеют самую разнообразную — от бесцветной (Н2О, СО) и белой (ZnO, TiO2) до зелёной (Cr2O3) и даже чёрной (CuO).

Химические свойства оксидов

Некоторые оксиды реагируют с водой с образованием соответствующих гидроксидов (оснований):Основные оксиды реагируют с кислотными оксидами с образованием солей:Аналогично реагируют и с кислотами, но с выделением воды:Оксиды металлов, менее активных чем алюминий, могут восстанавливаться до металлов:

Кислотные оксиды в реакции с водой образуют кислоты:Некоторые оксиды (например оксид кремния SiO2) не взаимодействуют с водой, поэтому кислоты получают другими путями.

Кислотные оксиды взаимодействуют с основными оксидами, образую соли:Таким же образом, с образование солей, кислотные оксиды реагируют с основаниями:Если данному оксиду соответствует многоосновная кислота, то так же может образоваться кислая соль:Нелетучие кислотные оксиды могут замещать в солях летучие оксиды:

Как уже говорилось ранее, амфотерные оксиды, в зависимости от условий, могут проявлять как кислотные, так и основные свойства. Так они выступают в качестве основных оксидов в реакциях с кислотами или кислотными оксидами, с образованием солей: И в реакциях с основаниями или основными оксидами проявляют кислотные свойства:

Получение оксидов

Оксиды можно получить самыми разнообразными способами, мы приведем основные из них.

Большинство оксидов можно получить непосредственным взаимодействием кислорода с химических элементом: При обжиге или горении различных бинарных соединений:Термическое разложение солей, кислот и оснований :Взаимодействие некоторых металлов с водой:

Применение оксидов

Оксиды крайне распространены по всему земному шару и находят применение как в быту, так и в промышленности. Самый важный оксид — оксид водорода, вода — сделал возможной жизнь на Земле. Оксид серы SO3 используют для получения серной кислоты, а также для обработки пищевых продуктов — так увеличивают срок хранения, например, фруктов.

Оксиды железа используют для получения красок, производства электродов, хотя больше всего оксидов железа восстанавливают до металлического железа в металлургии.

Оксид кальция, также известный как негашеная известь, применяют в строительстве. Оксиды цинка и титана имеют белый цвет и нерастворимы в воде, потому стали хорошим материалом для производства красок — белил.

Оксид кремния SiO2 является основным компонентом стекла. Оксид хрома Cr2O3 применяют для производства цветных зелёных стекол и керамики, а за счёт высоких прочностных свойств — для полировки изделий (в виде пасты ГОИ).

Оксид углерода CO2, который выделяют при дыхании все живые организмы, используется для пожаротушения, а также, в виде сухого льда, для охлаждения чего-либо.

Источник: https://in-chemistry.ru/oksidy-klassifikatsiya-svojstva-poluchenie-primenenie

Кислотные оксиды

Вы уже зна­е­те, что все ве­ще­ства делят на две боль­шие груп­пы – ор­га­ни­че­ские и неор­га­ни­че­ские ве­ще­ства. В 8 клас­се изу­ча­ет­ся  клас­си­фи­ка­ция неор­га­ни­че­ских ве­ществ. Вам уже зна­ко­мы неко­то­рые груп­пы неор­га­ни­че­ских ве­ществ – ок­си­ды, хло­ри­ды, суль­фи­ды, кис­ло­ты и т.д.

Изу­че­ние клас­сов неор­га­ни­че­ских ве­ществ мы нач­нем с груп­пы ве­ществ, ко­то­рую на­зы­ва­ют кис­лот­ны­ми ок­си­да­ми. Мно­гие про­стые ве­ще­ства – неме­тал­лы при вза­и­мо­дей­ствии с кис­ло­ро­дом об­ра­зу­ют ок­си­ды.

Уголь сго­ра­ет в ат­мо­сфе­ре кис­ло­ро­да с об­ра­зо­ва­ни­ем ок­си­да уг­ле­ро­да (IV):

С+О2 = СО2

Фос­фор тоже горит в кис­ло­ро­де, при этом об­ра­зу­ет­ся оксид фос­фо­ра (V):

4P + 5O2 = 2P2O5

Рис. 1. Го­ре­ние фос­фо­ра в кис­ло­ро­де

 2. Образование кислот

При рас­тво­ре­нии по­лу­чен­ных ок­си­дов в воде об­ра­зу­ют­ся рас­тво­ры, об­ла­да­ю­щие об­щи­ми свой­ства­ми. Эти рас­тво­ры кис­лые на вкус. В ходе рас­тво­ре­ния ок­си­да уг­ле­ро­да (IV) и ок­си­да фос­фо­ра (V) в воде об­ра­зу­ют­ся кис­ло­ты. За­пи­шем урав­не­ния этих ре­ак­ций.

При рас­тво­ре­нии в воде ок­си­да уг­ле­ро­да (IV) об­ра­зу­ет­ся уголь­ная кис­ло­та – Н2СО3:

СO2 + H2O ↔H2CO3

Уголь­ная кис­ло­та – нестой­кое ве­ще­ство, она раз­ла­га­ет­ся на ис­ход­ные ве­ще­ства. По­это­му пра­виль­нее вме­сто знака ра­вен­ства по­ста­вить знак об­ра­ти­мо­сти в урав­не­нии этой ре­ак­ции.

Оксид фос­фо­ра (V) хо­ро­шо рас­тво­ря­ет­ся в воде с об­ра­зо­ва­ни­ем ор­то­фос­фор­ной кис­ло­ты H3PO4:

P2O5+3H2O=2H3PO4

Дан­ные ре­ак­ции яв­ля­ют­ся ре­ак­ци­я­ми со­еди­не­ния.

 3. Кислотные оксиды

Те­перь мы можем объ­яс­нить про­ис­хож­де­ние на­зва­ния хи­ми­че­ско­го эле­мен­та кис­ло­ро­да. «кис­ло­род» – «рож­да­ю­щий кис­ло­ты»: при вза­и­мо­дей­ствии неко­то­рых неме­тал­лов с кис­ло­ро­дом об­ра­зу­ют­ся ок­си­ды, рас­тво­ре­ние ко­то­рых в воде поз­во­ля­ет по­лу­чить кис­ло­ты.

Ок­си­ды, ко­то­рым со­от­вет­ству­ют кис­ло­ты, на­зы­ва­ют кис­лот­ны­ми ок­си­да­ми.

На­при­мер, оксид уг­ле­ро­да (IV) и оксид фос­фо­ра (V) – кис­лот­ные ок­си­ды.

Но не все ок­си­ды неме­тал­лов яв­ля­ют­ся кис­лот­ны­ми. Есть ок­си­ды неме­тал­лов, ко­то­рым не со­от­вет­ству­ют кис­ло­ты. Среди них, оксид уг­ле­ро­да (II) или угар­ный газ – СО, ок­си­ды азота (I) и (II) – N2O, NO. Этим ок­си­дам кис­ло­ты не со­от­вет­ству­ют.

Есть еще один ин­те­рес­ный факт – не все кис­лот­ные ок­си­ды вза­и­мо­дей­ству­ют с водой. На­при­мер, оксид крем­ния (IV) не рас­тво­ря­ет­ся в воде.

Это ве­ще­ство со­став­ля­ет ос­но­ву квар­ца и бе­ло­го реч­но­го песка. Но оксид крем­ния яв­ля­ет­ся кис­лот­ным ок­си­дом, т.к. ему со­от­вет­ству­ет крем­ни­е­вая кис­ло­та H2SiO3.

Это стало из­вест­но бла­го­да­ря тому, что крем­ни­е­вая кис­ло­та раз­ла­га­ет­ся на оксид крем­ния и воду:

H2SiO3 = SiO2 + H2O

К клас­су кис­лот­ных ок­си­дов от­но­сят­ся не толь­ко ок­си­ды неме­тал­лов. Кис­лот­ные ок­си­ды могут об­ра­зо­вать и неко­то­рые ме­тал­лы с ва­лент­но­стью более III.

На­при­мер оксид хрома (VI) яв­ля­ет­ся кис­лот­ным ок­си­дом, т.к. ем со­от­вет­ству­ет хро­мо­вая кис­ло­та H2CrO4. Эту кис­ло­ту можно по­лу­чить при вза­и­мо­дей­ствии ок­си­да хрома (VI) с водой:

CrO3+H2O=H2CrO4

[00:04:35/Со­став­ле­ние фор­мул кис­лот, со­от­вет­ству­ю­щих ок­си­дам]

Не надо за­учи­вать какая кис­ло­та ка­ко­му ок­си­ду со­от­вет­ству­ет. Чтобы со­ста­вить фор­му­лу кис­ло­ты, со­от­вет­ству­ю­щей ок­си­ду, надо за­пом­нить несколь­ко пра­вил. Во-пер­вых, ва­лент­ность хи­ми­че­ско­го эле­мен­та в ок­си­де и со­от­вет­ству­ю­щей ему кис­ло­те долж­на быть оди­на­ко­ва.

Ва­лент­но­сти эле­мен­тов в ок­си­де вы уже уме­е­те опре­де­лять. На­при­мер, в ок­си­де азота N2O5 ва­лент­ность азота равна V. Ва­лент­но­сти эле­мен­тов в кис­ло­те, со­сто­я­щей из трех хи­ми­че­ских эле­мен­тов, опре­де­лить также неслож­но.

Опре­де­лим ва­лент­но­сти эле­мен­тов в азот­ной кис­ло­те HNO3.Ва­лент­ность во­до­ро­да в кис­ло­тах равна I, ва­лент­ность кис­ло­ро­да равна II.

Чтобы найти ва­лент­ность азота, нужно из об­ще­го числа ва­лент­но­стей кис­ло­ро­да вы­честь общее число ва­лент­но­стей во­до­ро­да, т.е. из 6 вы­честь 1.

Рис. 2. Ва­лент­ность азота в N2O5 и HNO3 оди­на­ко­ва и равна V

Фор­му­лу кис­ло­ты, со­от­вет­ству­ю­щей ок­си­ду можно со­ста­вить, ис­поль­зуя ре­ак­цию со­еди­не­ния кис­лот­но­го ок­си­да с водой. Если сум­ми­ро­вать атомы одной мо­ле­ку­лы ок­си­да и одной мо­ле­ку­лы воды, то в боль­шин­стве слу­ча­ев по­лу­чит­ся фор­му­ла ис­ко­мой кис­ло­ты.

Рас­смот­рим два при­ме­ра. Со­ста­вим фор­му­лы кис­лот, со­от­вет­ству­ю­щих ок­си­ду уг­ле­ро­да (IV) и ок­си­ду азота (III). Про­сум­ми­ру­ем атомы одной мо­ле­ку­лы уг­ле­кис­ло­го газа и одной мо­ле­ку­лы воды. По­лу­чи­лась фор­му­ла уголь­ной кис­ло­ты H2CO3.

То же про­де­ла­ем с одной мо­ле­ку­лой N2O3 и одной мо­ле­ку­лой Н2О. По­лу­чи­ли Н2N2O4. В по­лу­чив­шей­ся фор­му­ле можно со­кра­тить ин­дек­сы на 2. По­лу­чим HNO2 – азо­ти­стую кис­ло­ту (Рис. 3).

Рис. 3. Со­став­ле­ние фор­мул кис­лот, со­от­вет­ству­ю­щих ок­си­дам

Этим пра­ви­лом нель­зя вос­поль­зо­вать­ся для со­став­ле­ния фор­му­лы ор­то­фос­фор­ной кис­ло­ты. Чтобы ее по­лу­чить к мо­ле­ку­ле ок­си­да фос­фо­ра (V) надо при­ба­вить 3 мо­ле­ку­лы воды.

Источник: https://100ballov.kz/mod/page/view.php?id=2872

Оксиды. Классификация. Номенклатура. Свойства оксидов. Получение. Применение. Химия. 8 класс. Конспект урока

УМК «Химия. 8 класс» О. С. Габриеляна.

Тип урока: урок изучения нового материала (урок-исследование).

Цели:

• образовательная: повторить, углубить и обобщить знания учащихся о химических свойствах, получении и применении основных и кислотных оксидов;
• воспитательная: развивать коммуникабельность, интерес к предмету;
• развивающая: формировать способность к самостоятельному приобретению знаний; развивать умения анализировать, синтезировать, обобщать, делать выводы, устанавливать причинно – следственные связи ( состав – строение – свойства).

Задачи: организация проблемно-поисковой деятельности. Работа в группах. Проведение самостоятельной работы по вариантам. Эксперимент. Обсуждение результатов. Формулирование выводов.

Использованные источники:

1. Химия. 8 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений / О.С.Габриелян. – 12-е изд., стереотип. – М. : Дрофа, 2007. – 267, [5 с. : ил.]
2. Химия. 8 класс. Тетрадь для лабораторных опытов и практических работ. Вертикаль О.С.Габриелян. – М. : Дрофа, 2013. – 96.
3. Химия. 8 класс. Рабочая тетрадь к учебнику О.С. Габриеляна «Химия. 8 класс» (с тестовыми заданиями ЕГЭ). Вертикаль О.С.Габриелян, Сладков С.А. – М. : Дрофа,2013. – 208.
4. Химия. 8–9 классы. Электронное приложение к учебникам О.С.Габриеляна. http: //www.drofa.ru

Урок-исследование

Оборудование. На демонстрационном столе: оксид бария, оксид фосфора (V), оксид меди (II), оксид железа (III), растворы гидроксида натрия, хлороводородной (соляной) кислоты, лакмуса, фенолфталеина, четыре химических стакана (50 мл), подъемный столик, черно-белый экран для демонстрационных опытов;

Ι. Изучение нового материала

Организация проблемно-поисковой деятельности. Работа в группах.

Задание 1-й группе (Оксиды. Классификация. Номенклатура.)

1) Пользуясь представленной на столах коллекцией оксидов и статьёй «Физические свойства оксидов» с. 218, опишите их физические свойства, отметьте агрегатное состояние, цвет. Сделайте вывод. Попытайтесь объяснить подобное многообразие.

Предполагаемый ответ: Исследование представленных оксидов показало, что они бывают твердые – оксид меди (П) СuО, оксид кальция СаО, жидкие оксид cepы(VI) SO3 и газообразные- оксид углерода(IV) СO2. Цвет их также чрезвычайно разнообразен: СuО черного цвета, оксид кальция СаО белого цвета, оксид углерода(IV) СO2 – бесцветный. Можно предположить, что причины в различном строении этих оксидов.

2) Выберите из перечня слов ключевые слова, которые, по вашему мнению характеризуют оксиды: простые вещества, сложные вещества, летучие, не имеющие окраски, окрашенные, бинарные соединения, содержат кислород, неметаллы, металлы.

На основании ключевых слов сформулируйте определение оксидов. Запишите его. Проверьте по учебнику с. 91.

3) Классификация. Выделите признаки, на основании которых можно оксиды разделить на группы.

Предполагаемый ответ:

Ι. по принадлежности элемента, образующего оксид, к металлам и неметаллам:

а) оксиды металлов;
б) оксиды неметаллов.

ΙΙ. по способности образовывать гидроксиды определённого класса: основания (щёлочи), кислоты:

а) основные оксиды;
б) кислотные оксиды.

ΙΙΙ. по химическим свойствам:

а) несолеобразующие
б) солеобразующие.

4) Номенклатура. Работа с книгой. С помощью инструкции учебника с.89-90 назовите предложенные оксиды. Сформулируйте правило названия оксидов.

Задание 2-й группе

1) свойства кислотных оксидов.

Осуществите превращения:

Углерод (C) → оксид углерода (CO2) → угольная кислота (H2CO3) → карбонат кальция (CaCO3) → силикат кальция (CaSiO3).

Сделайте вывод о химических свойствах кислотных оксидов. Проверьте своё заключение, сверив его с данными учебника с. 220.

2) свойства основных оксидов.

Осуществите превращения:

Cu → CuO →	CuSO4
↓
Li2O → LiOH →	Cu(OH)2

Сделайте вывод о химических свойствах основных оксидов. Проверьте своё заключение, сверив его с с данными учебника с. 219.

Задание 3-й группе.

1) Получение оксидов.

а) Получите P2O5, CO2 реакцией горения.

б) Получите Al2O3, SO3, CaO разложением сложных веществ.

Сделайте вывод о способах получения оксидов.

Предполагаемый ответ: оксиды образуются:

1) при горении простых и сложных веществ;

2) при разложении сложных веществ: а) нерастворимых оснований; б) кислот; в) солей.

Задание 4-й группе

Применение.

1) Докажите или опровергните утверждение:

• Песок не имеет применения в промышленности
• Углекислый газ – продукт фотосинтеза
• Из руд, состоящих из оксидов железа Fe2O3 и Fe3O4 получают чугун и сталь

ΙΙ. Закрепление знаний, умений, навыков

Проведение самостоятельной работы по вариантам:

Вариант I

1) С какими из перечисленных веществ, формулы которых приведены ниже, будет вступать в реакцию оксид кальция: НС1, NaOH, H2O, H2SO4, KС1? Составьте уравнения возможных реакций.

2) Составьте формулы оснований, соответствующих оксидам натрия, кальция, алюминия, магния.

Вариант 2

1) С какими из перечисленных веществ, формулы которых приведены ниже, будет вступать в реакцию оксид серы (VI): НС1, NaOH, H2O, Ca(OH)2, KC1? Составьте уравнения возможных реакций.

2) Составьте формулы кислот, соответствующих оксидам серы (VI), фосфора (V), азота (V), углерода (IV).

Вариант 3 (экспериментальное)

Задача I. Как доказать, что оксид бария —основный оксид?

Беседа о порядке решения экспериментальной задачи. Выполнение опыта учащимся у доски, растворение оксида бария в воде и обнаружение индикатором образующейся щелочи. Другой учащийся растворяет оксид бария в хлороводородной (соляной) кислоте, предварительно «подкрашенной» лакмусом. Далее они составляют уравнения реакций.

Вариант 4 (экспериментальное)

Задача 2. Как доказать, что оксид фосфора (V) — кислотный оксид?

Обсуждение решения задачи всем классом. Опыты выполняет учитель. Учащиеся составляют уравнения реакций и отвечают на вопросы:

1) Какой кислотный оксид не взаимодействует с водой?

2) Может ли оксид фосфора (V) находиться в природных условиях?

В целях обобщения химических свойств оксидов составляется сравнительная таблица и используется Электронное приложение к учебникам О.С.Габриеляна Химия. 8-9классы.

http: //www.drofa.ru «Основные классы неорганических соединений. Оксиды» фото и видеоролики.

Домашнее задание

§ 30. Знать определение оксидов, уметь писать уравнения реакций, характеризующие свойства оксидов. Выполните упражнения 1–3 с. 221, решить задачи 4,5 с.221. Повторить §18.

Источник: https://rosuchebnik.ru/material/oksidy-klassifikaciya-nomenklatura-svoystva-oksidov-poluchenie/