Урок Угольная кислота и её соли

8

Тарбагатайская средняя школа Петровск - Забайкальского района

Читинской области.

Урок - исследование в 9 кл.

Учитель: Шишмарева С. Л

Разряд: 14

Стаж: 22 г.

Задачи: дидактическая: изучить свойства угольной кислоты и ее солей, их превращения из одних соединений в другие, их роль в круговороте веществ и формировании облика планеты, изучить взаимосвязь строения, свойств и применения веществ.

Развивающая : развивать логическое мышление , способность к рефлексии и познавательный интерес.

Воспитательная: формировать гражданскую позицию на примере решения проблемы загрязнения окружающей среды , любовь к природе , экологически целесообразное поведение .

Оборудование: на столе учителя : стеклянная палочка , лакмус , стакан с водой , демонстрационная пробирка , хлорид меди , сода , соляная кислота в банке , яйцо .

На столе учащихся : NaHCO3 , Na2CO3 , CaCL2 , универсальный индикатор ,

HCL , почва в пробирке , держатель , фенолфталеин , тигель , спиртовка , стеклянная трубка. На доске таблица " круговорот углерода в природе ."

Первый этап мотивационный .

Химия многолика . Мы еще раз убедились в этом , начав изучение темы

: "углерод и его соединения "

Наш урок мы начнем необычно, сказкой " Алмаз и графит ".

Давным-давно в одной семье родились два мальчика. Но они совсем были не похожи. " Ах, какой красавец, восклицали все , " - глядя на маленького Алмаза . Ах как искрятся его грани , как играют солнечные блики на его прекрасных боках . Ну а братец то какой урод . Просто " гадкий утенок " , лицом черен , как уголь . Разве сравнишь его с красивым братом . Шли годы , братья выросли и все вдруг увидели, что Алмаз то вырос заносчивым , высокомерным , гордым , холодным . Зато братец Графит был полной его противоположностью . Очень добрый , мягкий , теплый в отношении с другими . Страной , где жили братья , правила прекрасная принцесса . Жила она в огромном замке , за холмами .Не так то просто было добраться до нее . Перед холмами расстилалась большая белая пустыня , пересечь которую удавалось не каждому . Раз в год принцесса объезжала свою страну, чтобы посмотреть на подданных. И вот однажды она увидела братьев " Как она прекрасна , " - подумали братья . И любовь вспыхнула в их сердцах . Но только в холодном сердце Алмаза любовь была не столько к принцессе , сколько к ее титулам . А любовь Графита была горяча как огонь . " Кто пересечет пустыню, тот и станет моим мужем " , - сказала принцесса , глядя на красивого Алмаза ,

но только после того, как пробъет скалу , стоящую перед дворцом . " Конечно, это буду я , "- подумал Алмаз , ведь я самый твердый . Отправились они в путь . В первые же дни пути Алмаз решил вернуться .

" Ах, солнце испарит меня, я почернею и стану таким же, как Графит ".

А Графит продолжал свой путь, оставляя свои следы на белом песк.

" Я люблю тебя, принцесса, " - можно было прочитать написанное на белом песке Графитом. А вот и не пробиваемая скала . Как же мягкому графиту пробить ее ? Но любовь способна на все. Ее огонь разгорался все сильнее и сильнее и графит превратился в прекрасный алмаз . Он легко пробил скалу и пришел к прекрасной принцессе так любовь преодолела все преграды .

В : О каком химическом явлении идет речь в сказке ?

В : Назовите аллотропные модификации .

В : Назовите свойства , о которых идет речь в сказке .

В : Это простые вещества , а какие сложные соединения углерода мы изучили на прошлом уроке ?

О : Оксиды углерода : CO и CO2 .

В: Какой оксид имеет огромное значение в природе?

Звучит тихая медленная музыка.

Когда- то, где- то на землю упал луч солнца, но он упал не на бесплодную почву, он упал на зеленую былинку пшеничного ростка, или лучше сказать на хлорофилловое зерно. Ударяясь об него, он потух, перестал быть светом, но не исчез. Он только затратился на внутреннюю работу, он рассек, разорвал связь между углеродом и кислородом, соединенными в угле кислоте. Освобожденный углерод , соединяясь с

водой, образовал крахмал. Этот крахмал, превратясь в растворенный сахар,

после долгих странствий по растению, отложился, наконец, в зерне в виде крахмала или клейковины. В той или иной форме он вошел в состав хлеба, который послужил нам пищей. Он преобразился в наши мускулы, в наши нервы. И вот теперь атомы углерода стремятся в наших организмах вновь соединиться с кислородом, который кровь разносит во все концы нашего тела. При этом луч солнца, таившийся в них в виде химического напряжения, вновь принимает форму явной силы. Этот луч согревает нас. Он приводит нас в движение. Быть может в эту минуту он играет в нашем мозгу.

В: О каком процессе идет речь в отрывке Тимирязева?

О: О процессе фотосинтезе, главную роль в котором играет углекислый газ.

Изучая новую тему, у нас возникает вопрос, а зачем она нужна? Чем она интересна и значима? Как поступает СО2 в атмосферу, кроме процесса дыхания? Какие превращения, преобразования из одних форм хим. соединений в другие он испытывает. Поэтому есть смысл говорить о различных сложных веществах углерода и их роли в круговороте веществ.

В мире вечного движения

В превращеньях вещества

Возникают на мгновенья

Все живые существа.

Но явившись на мгновенье,

Знать уж хочет существо,

В чем же вечное движенье?

Что такое вещество?

Демонстрационный опыт.

В стакан с водой добавили лакмус. Окраска не изменилась, затем продули воздух через стеклянную трубку, вода окрасилась в розовый цвет.

Он в стакане растворился

И цвет воды вдруг изменился

От лакмуса мельчайшей дозы

Была бесцветной, стала розовой

В: Какое явление мы наблюдали?

В: Какое химическое вещество образовалось в стакане? Почему вы сделали такой вывод?

Итак, тема "Угольная кислота и ее соли"

Наша задача на уроке исследовать сложные соединения углерода, их роль в круговороте веществ и формирование облика планеты

Девиз урока:

Как формула, как график трудовой,

Строй менделеевской системы строгой.

Вокруг тебя творится мир живой

Входи в него, вдыхай, руками трогай

Щипачев.

2 этап. Исследовательский.

За каждый вопрос или элемент работы ставим 1 балл.

1 В: Какова формула угольной кислоты?

Н2СО3 1 балл.

В: Какова степень окисления углерода?

+ 4 1 балл.

В: Как мы получили угольную кислоту? Составить уравнение реакции.

Н2О + СО2 = Н2СО3 = Н + НСО3 1 б.

НСО3= Н + СО3 1 б.

В: Какая это кислота?

О: Слабая, то есть разлагается.

В: Диссоциирует?

О: Да.

В: Как диссоциирует?

О: Ступенчато.

При растворении в воде устанавливается хим. равновесие. Отсюда

В: Какие виды солей может образовать угольная кислота?

О: Кислые и средние.

В: Приведите примеры.

О: NaHCO3, Ca(HCO3)2. 1 балл.

Среднее Na2CO3, CaCO3. 1 балл.

Демонстрационный опыт.

Получение малахита.

CuCl2 + Na2CO3 → выпадает осадок

В: Какая это соль?

О: Средняя, не верно, так как идет гидролиз, отсюда

2 CuCl2 + 3 Na2CO3 + 2 H2O → (CuOH)2CO3 + 6 Na⁺ + 4Cl ^- + 2 HCO3^- 1балл.

Исследуем свойство солей.

В: Какую среду имеют соли?

О: Щелочную. 1 балл.

Опыт с лакмусовой бумажкой (синеет).

В: В какие реакции вступают соли?

О: В реакции обмена с другими солями.

Лабораторная работа.

Проделать реакцию CaCl2 с Na2CO3В стакане, часть отлить в другой.

Продуть через стеклянную трубку. Сравнить. Вывод: в стакане, через который продували осадок исчезает, следовательно, образуется растворимая соль.

СаСО3 + СО2 +Н2О→Са(НСО3)2 1 балл.

Этот процесс повсеместно протекает в природе в толщах известняковых пород с образованием сталактитов и сталагмитов.

Сообщение учащихся об этом.

Вывод: Играют роль соли угольной кислоты в круговороте веществ и формировании облика планеты.

Разлагаются при температуре.

Разложим NaHCO3, наблюдаем выделение CO2.

2 NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O

Затем выделение прекращается, вывод, средние соли щелочных металлов не разлагаются.

В: А не щелочных?

Написать уравнения реакции.

CaCO3 → CaO + H2O

CaO + H2O → Ca(OH)2

CaCO3 в тигле нагрели, прилили воды и прилили фенолфталеин.

В: Почему окраска изменилась.

О: Так как идут процессы, уравнения которых указаны выше.

Знаю, парен я отличный,

Но к кислотам безразличный.

Только к щелочам попал,

Сразу, братцы, я пропал.

Засмущался, стал не смел,

В один миг порозовел.

Такие процессы происходят в природе. Средние и кислые соли участвуют в круговороте веществ в природе.

По формуле, как не смотри,

Они не разнятся никак.

Все те же CaCO3

Мел, мрамор также известняк.

CaCO3 - это одна из самых распространенных горных пород. И имеет биогенное происхождение, т.е. образовался из остатков живых организмов.

В Египте пирамиды сложены из осадочных известняков, остатков нуммулитов, организмов, живших миллионы лет назад, одноклеточных, размеров 10 - 16 см. В переводе с латинского, нуммулиты - это каменные монеты. По легенде - деньги богача, не подавшего милостыню нищему.

Вывод: играют роль в формировании облика планеты.

Кремнистый скат иль мраморный утес

Из мириадов тварей рос.

Он из частиц слагался минеральных.

Полипов, рифов, раковин спиральных.

Пока огонь подземный тот утес

Как остров над водою не вознес.

От полюса до полюса в равнины

Пески простерлись, уголь, известняк и глины,

И цинк, и черный марганец средь жил,

И кряж железа полн магнитных сил.

Все это в кряжах, глубинах болотных,

Остатки лишь растений и животных.

Песня:

Белые кораблики, белые кораблики

По небу плывут

Белые кораблики, белые кораблики

Дождики везут.

Дождики кислотные, дождики кислотные

Льются свысока.

Их несут по небу нам, их несут по небу нам

Наши облака.

Попадают в дерево, стебельки и листики

Разрушают все.

Что с природой сделали, лучше вы не сыщете

Красоты ее.

В: О какой экологической проблеме идет речь?

О: Кислотные дожди повышают кислотность почвы.

Исследовательская работа учащихся "Исследование кислотности почвы пос. Тарбагатай".

Мы определили PH водной вытяжки почвы колориметрическим цветным методом, который основан на свойствах красящих веществ - индикаторов. Ход анализа: образцы взяли из пахотных горизонтов почвы. Из средней пробы почвы отбросили включения, комки раздавили и просеяли через сито, отверстием 1 миллилитр. Этой почвой заполнили пробирки по 2 миллилитра с каждого участка. К почве прилили 5 миллилитров дистиллированной воды, закрыли чистой пробкой и взболтали 5 минут. Отношение объема почвы к воде 1: 2,5. Пробирки оставили для осаждения мути. Пипеткой взяли прозрачный раствор из почвенной суспензии. К 1 миллилитру вытяжки добавили 2-3 капли индикатора или опустили лакмусовую бумажку, и сравнили окраску с эталонными окрасками стандартной шкалы. Почва в поселке - нейтральная, за речкой Тарбагатайка - слабо кислая. От повышенной кислотности страдают: лук, чеснок, бобы, горох, капуста, огурцы. Кислотовыносливые: овес, рожь, салат, шпинат, редис. В широком интервале РН можно вырастить картофель, топинамбур, укроп, сельдерей.

Чтобы понизить кислотность вносят CaCO3. Этот метод - известкование.

В: Что происходит при внесении CaCO3 в почву?

CaCO3 + 2 H⁺ → Ca²⁺ + CO2 + H2O 1 балл.

Этот метод основан на свойстве всех солей угольной кислоты взаимодействовать с ионами водорода. Это качественная реакция на соли угольной кислоты.

Качественная задача.

В двух пробирках NaCl и Na2CO3

В: В какой пробирке Na2CO3? 1балл.

Демонстрационный опыт.

В банку с HCl бросили яйцо. Оно тонет, затем всплывает.

В: Объясните почему. Какая химическая реакция лежит в основе этого опыта? 1 балл.

Прилить кислоту в пробирку с почвой.

В: Что наблюдаем?

О: Пузырьки.

В: Что это за газ?

О: CO2

Следовательно, в почве содержаться карбонаты.

Мы провели расчет массовой доли СО2 в воздухе.

Сообщения учащихся.

Мы исследовали воздух на содержание СО2, РН (NaOH) = 10 в фенолфталеине окрашивается в ярко малиновый цвет. При пропускании СО2 окраска исчезает. Это происходит при РН NaOH = 8,2

По уравнению реакции 2 NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O

Через 100 мл. NaOH пропускаем СО2 - окраска исчезает. Концентрация щелочи меняется, она уменьшается. В начале реакции РН (NaOH) = 10

РОН = 14- PН=14 - 10 = 4 РОН = - lg[OH]=1O^-4

[OH]=1O^-4 0,0001=υ_ υ=0,00001 m(NаОН)= 10^-5 x 40^Г⁄М =4 x 10^-4

0,1

В конце реакции: РН = 8,2, РОН = 14 - 8,2 = 5,8,

lg [OH]=-5,8 [OH]

[OH]=1,6 x 10^-6 г.ион/литр

1,6 х 10^-6 = υ_ υ = 1,6 х 10^-7 m = 1,6 х 10^-7 х 40= 6,4 х 10^-6

^0,1

m (NaOH) = 4 х 10^-4 - 6,4 х 10^-6 = 3,94 х 10^-4

По уравнению:

V (CO2) = 3,94 х 10^-4 х 22400 мл. = 0,12 мл.

80 гр.

W (CO2) = 0,12 х 100%

V х n

Где V - это объем груши, через которую продували воздух, n - это число нажатий.

W (CO2) = 0,12 х 100 = 0,033%

60х6

Таким образом, делаем вывод.

Соединения углерода находятся в земной коре, в атмосфере, в живых организмах.

Загадка: Из меня состоит все живое

Я графит, антрацит и алмаз.

Я на улице, в школе и в поле.

Я в деревьях и в каждом из вас.

(углерод) 1 балл.

Итак: Соединения углерода взаимопревращаются. Их превращения можно свести в единую, цельную картину.

Атомы углерода находятся в постоянном движении, преобразовании из одних форм химических соединений в другие. Эти превращения объединяются в сложную систему взаимопревращающихся циклов.

Подсчитаем количество баллов.

Д/з. §19.10 стр. 131 - 132

таблица 19.4 стр. 133

упр. 30 стр. 137