Инфоурок / Химия / Конспекты / Конспект урока по химии на тему "Жесткость воды и способы ее устранения" (9 класс)
Обращаем Ваше внимание: Министерство образования и науки рекомендует в 2017/2018 учебном году включать в программы воспитания и социализации образовательные события, приуроченные к году экологии (2017 год объявлен годом экологии и особо охраняемых природных территорий в Российской Федерации).

Учителям 1-11 классов и воспитателям дошкольных ОУ вместе с ребятами рекомендуем принять участие в международном конкурсе «Законы экологии», приуроченном к году экологии. Участники конкурса проверят свои знания правил поведения на природе, узнают интересные факты о животных и растениях, занесённых в Красную книгу России. Все ученики будут награждены красочными наградными материалами, а учителя получат бесплатные свидетельства о подготовке участников и призёров международного конкурса.

ПРИЁМ ЗАЯВОК ТОЛЬКО ДО 21 ОКТЯБРЯ!

Конкурс "Законы экологии"

Конспект урока по химии на тему "Жесткость воды и способы ее устранения" (9 класс)

библиотека
материалов



ХИМИЯ И ЖИЗНЬ. ПРАКТИЧЕСКИ-ПРИКЛАДНОЙ ХАРАКТЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ТЕМЫ «ЖЁСТКОСТЬ ВОДЫ И СПОСОБЫ ЕЁ УСТРАНЕНИЯ».

9 КЛАСС.


 Приветствие.

Определение отсутствующих.

Проверка готовности учащихся к уроку.

2. Актуализация. (3 минуты)

В начале и конце урока проводится психологическая разминка.

Ее цель – определить эмоциональное состояние учащихся.

У каждого ученика табличка с шестью лицами – шкала для определения эмоционального состояния

Каждый ученик ставит галочку под той рожицей, чье выражение отражает его настроение.

Учитель: Было бы замечательно, если бы к концу нашего урока у каждого из нас оно улучшилось





hello_html_m35448df2.pnghello_html_7dd3a174.pnghello_html_706800ab.gifhello_html_111352de.gifhello_html_22674f2d.gifhello_html_4df25863.png

hello_html_m440d511f.gif





Цели и задачи урока:

-закрепить знания о свойствах магния и кальция;

- рассмотреть понятие и причину жесткости воды как основополагающей характеристики качества воды, пригодной для использования человеком;

- изучить способы устранения жесткости воды;

- развивать информационную, учебно - познавательную, коммуникативную компетентность учащихся;
- воспитывать бережное отношение к своему здоровью.

Познакомить учащихся с понятиями «жесткость воды», «карбонатная или временная жёсткость», «некарбонатная или постоянная жесткость», а также со способами устранения жесткости воды.

Оборудование: таблица «Жёсткость воды. Способы её устранения», стакан, бюретка, штатив, коробки от стиральных порошков, Calgon.

Реактивы: кусочки накипи , раствор мыла, раствор соляной кислоты.

План урока:

  1. Подготовка учащихся к восприятию новых знаний.

  2. Новая тема

Ход урока

Кальций:

Кальций – это не пустяк:
Образую известняк,
Без меня ни мел, ни мрамор
Не обходятся никак
Кальций строит вам скелет
Без меня опоры нет.
Так же кальция ионы,
Держат нервную систему
И сворачивают кровь.
Чтоб не носить зубной протез –
Вам нужен кальций позарез!

Магний:

Я – магний, легкий, серебристый.
Сгораю даже очень быстро,
Сверкая вспышкою огня.
(Фотограф раньше знал меня) .
Люблю я серу, хлор, азот.
Люблю я также водород.
Других оксидов не боюсь,
К воде – спокойней отношусь.
Белок сшиваю я в клубок,
Работать мозгу я помог,
Чтоб лист зеленый не был хилым –
Вхожу в состав я хлорофилла.

I. Актуализация знаний, умений учащихся.

Выполнение учащимися проверочного теста по теме «Щелочно-земельные металлы» (по двум вариантам).

1 вариант

А1. В каком порядке расположены щелочно-земельные металлы Ca, Sr, Ba ?

  1. Уменьшения их атомного радиуса.

  2. Увеличения их атомного радиуса.

  3. Усиления металличности.

  4. Увеличения атомного радиуса, а затем его уменьшения.

А2. Какое свойство не является общим для всех щелочно-земельных металлов?

  1. Окисляются на воздухе.

  2. Образуют основные оксиды с кислородом.

  3. Взаимодействуют с водой.

  4. Проявляют степень окисления +2.

А3. Как можно получить раствор гидроксида бария?

  1. Взаимодействием гидроксида бария с водой.

  2. Взаимодействием бария с водой.

  3. Взаимодействием оксида бария с водой.

  4. Все ответы верны.

В1. Установите соответствие.

Б. Кислород

В. Сера

Г. Вода, при нагревании

1. Гидроксид магния и водород

2. Сульфат магния и водород

3. Сульфит магния

4. Оксид магния

5. Оксид магния и водород

6. Сульфид магния

С1. Составьте в молекулярном и ионном виде уравнения реакций получения гидроксида кальция несколькими способами.

2 вариант

А1. В каком порядке расположены щелочно-земельные металлы Ba, Sr, Ca ?

  1. Уменьшения их атомного радиуса.

  2. Увеличения их атомного радиуса.

  3. Ослабление металличности.

  4. Увеличения степени окисления.

А2. Чем атомы щелочно-земельных металлов отличаются друг от друга?

  1. Количеством энергетических уровней.

  2. Высшей степенью окисления.

  3. Количеством электронов на внешнем энергетическом уровне.

  4. Отличий нет.

А3. С чем активно взаимодействует на воздухе барий?

  1. С азотом воздуха.

  2. С водяным паром.

  3. С кислородом воздуха.

  4. Все ответы верны.

В1. Установите соответствие.

Б. Кислород

В. Азот

Г. Вода

1. Гидроксид кальция и водород

2. Нитрид кальция

3. Нитрит кальция

4. Оксид кальция и водород

5. Оксид кальция

6. Хлорид кальция и водород

С1. Составьте в молекулярном и ионном виде уравнения реакций получения хлорида кальция несколькими способами.

2.Подготовка учащихся к восприятию новых знаний

Сегодня у нас необычный урок. Мы попробуем использовать получаемые на уроке знания в жизни, а именно, попробуем узнать, насколько реклама, которую нам навязывают средства массовой информации, соответствует действительности. Стоит ли слепо доверять рекламе?

Как часто по ТV показывают рекламу средства для смягчения воды с целью удаления накипи- порошка Cаlgon. При этом 1кг этого средства стоит примерно 200 рублей. Если вы стираете минимум два раза в неделю, то, учитывая расход средства, за двенадцать месяцев придется выложить около двух с половиной тысяч.

Что же происходит со стиральными машинами во время стирки обычной водой и при добавлении порошка Calgon? Насколько оправданы наши расходы?

Реклама призывает «Добавляйте Calgon при каждой стирке! Он нейтрализует соли жёсткости, предотвращая образование известкового налёта на деталях стиральной машины и белье»

Опыт 1.

Растворение мыльного раствора в дождевой воде и в воде из под крана.

В дождевой воде мыло пенится хорошо, а в воде из под крана плохо.

Формулируется проблемный вопрос: Почему в воде из под крана мыло пенится плохо? Когда вода может стать причиной неприятных явлений, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни очень часто? Что вам известно об этом процессе? (Образование накипи). Почему образуется накипь?

-Какие же неприятности несёт жесткая вода для человека? (Учащиеся выдвигают свои предположения, исходя из личного опыта, а именно, появление накипи, плохое вспенивание моющих средств ).

Что же это за соли жёсткости? Чем они так страшны? Давайте попробуем разобраться.

Учитель сообщает тему урока, задачи: ЖЁСТКОСТЬ ВОДЫ И СПОСОБЫ ЕЁ УСТРАНЕНИЯ

Задачи и что должны узнать :

  • какая вода называется жесткой,

  • от чего зависит жесткость воды,

  • какие виды жесткости различают,

  • как на практике понизить жесткость,

  • почему Calgon понижает жесткость воды,

  • какие средства можно использовать в целях экономии для сохранения нагревательных элементов стиральных машин, для улучшения качества стирки.


  1. Новая тема.

  2. Постановка цели: изучить природу жёсткости воды и способы её устранения.

  3. Все воды делятся на поверхностные, грунтовые и подземные. Наименьшую степень минерализации имеют поверхностные воды рек, озер, т.к. они образуются при выпадении осадков и сильно разбавляются ими.

  4. Грунтовые воды (колодцы) протекают по различным поверхностям, образованным осадочными горными породами: песком, глиной, и имеют среднюю степень минерализации

  5. Наибольшее количество солей содержится в подземных водах (артезианские скважины)

  6. Одно из основных свойств природной воды – ее жесткость. Жесткость воды обусловлена

  7. нахождением в ней ионов кальция, магния, в меньшей степени алюминия, железа, бария и др.

  8. Кроме этого на жесткость воды оказывают влияние и антропогенные факторы.

  9. По значению воду различают как очень мягкую – с жесткостью до 1,5; мягкую – от 1,5 до 4; средней жесткости - от 4 до 8; жесткую - от 8 до12 и очень жесткую - свыше 12 мэкв\л. Жесткость воды хозяйственно-питьевых водопроводов не должна превышать 7 мэкв/л..

  10. Анализ так называемой жёсткой воды показывает наличие большого количества ионов магния и кальция.

-Как они попадают в раствор?

Давайте вспомним, какими свойствами обладают кальций и магний и их соединения

ученик у доски осуществлят следующие превращения:

1) СаCaOгидроксид кальциякарбонат кальциягидрокарбонат кальция;

- На основе периодической системы и теории строения атомов поясните, какие свойства магния и кальция являются общими и по каким свойствам они отличаются?

-Какие минералы, содержащие эти элементы вам известны?

Природная вода, протекая в земле, соприкасается с различными минералами и горными породами и растворяет некоторые составляющие их вещества.

Но вы можете мне возразить и сказать, что некоторые соединения нерастворимы.

-Какие?

Дело в том, что помимо обычного растворения, вода, содержащая в себе углекислый газ, оказывает на некоторые минералы химическое действие, превращая карбонаты в гидрокарбонаты, растворимые в воде. Поэтому ключевая вода содержит значительное количество ионов кальция и магния.

Ионы кальция и магния делают воду жесткой.

Работа учащихся с учебником. Задание: Пользуясь учебником на стр. 161-161 заполните информационные карточки


Именно такая вода называется жёсткой.(записать определение)

Опыт 2 Почему же в жёсткой воде мыло не пенится? Изучим это явление на опыте


В качестве искусственной жесткой воды возьмём раствор гипса. Нальём в бюретку разбавленный раствор мыла и прильём его понемногу к жёсткой воде. Первые порции затрачиваются на образование хлопьевидного осадка и пены при встряхивании не получается. Только после того, как прекратится образование осадка, появится пена.


Мыла- это натриевые и калийные соли органических кислот. С катионами кальция и магния анионы кислотных остатков образуют нерастворимые соли, и мыло расходуется при этом бесполезно.


Вы уже знаете, что растворимые гидрокарбонаты кальция и магния при нагревании переходят в нерастворимые карбонаты (учитель обращается к решённым на доске цепочкам превращений). Ионы магния и кальция удаляются из раствора, и вода становится мягкой. Такая жесткость, обусловленная наличием гидрокарбонатов кальция и магния, устраняющаяся при кипячении, называется карбонатной или временной. (определение записать). Её еще можно устранить чисто химическим путём, переведя растворимые гидрокарбонаты в нерастворимые карбонаты при помощи известкового молока (гидроксида кальция) или соды.

Задание. Написать в молекулярном и ионном видах уравнения реакций:

  • взаимодействия гидрокарбоната кальция с известковым молоком;

  • гидрокарбоната магния с карбонатом натрия (содой).


Помимо гидрокарбонатов природная вода содержит и сульфаты и хлориды кальция и магния. Жёсткость, обусловленная наличием этих солей и сохраняющаяся после кипячения воды, называется некарбонатной или постоянной. Её устраняют действием соды.

Опыт 3

Задание. Написать в молекулярном и ионном видах уравнения реакций:

  • взаимодействия сульфата кальция с карбонатом натрия;

  • взаимодействие сульфата магния с карбонатом натрия (содой).


Обратите внимание, что во всех рассмотренных уравнениях образуются нерастворимые карбонаты кальция и магния. Тем самым жесткость воды уменьшается.

-А какие ещё вещества можно использовать для связывания ионов кальция и магния? Посмотрите в таблицу растворимости.

Задание. Напишите в молекулярном и ионном видах уравнение взаимодействия сульфата кальция с фосфатом натрия.


Вернемся к рекламе.

-Так что же происходит при стирке в стиральной машине? (образуется накипь)

-Какой состав имеет накипь?

-Какие вещества растворяют накипь, а точнее, карбонаты кальция и магния?

- Какие средства в быту используются для устранения накипи? (антинакипин, растворы уксусной или лимонной кислоты)


Опыт 4. Демонстрация растворимости накипи в соляной кислоте. Записать уравнение соответствующей реакции в молекулярном и ионном виде.

Задание. Напишите в молекулярном и ионном видах уравнение взаимодействия карбоната кальция с раствором соляной кислоты.


Задание. Используя пачки от порошков Calgon, стиральных порошков, изучите их состав. Ответьте на вопросы:

  • Какие вещества входят в состав порошка Calgon?

  • Сравните состав стиральных порошков с Calgon-ом. Что общего?

Выводы: Таким образом,

  1. высококачественные стиральные порошки уже содержат умягчители воды,

  2. Если бы наш экономный гражданин решил приготовить смесь из триполифосфата и соды из продающихся на любой "оптовой базе" компонентов в домашних условиях, то такой самодельный "Калгон" обошелся бы ему рублей в 20, причем за 2 кг.

  3. с накипью можно бороться при помощи раствора лимонной кислоты. Достаточно раза два в год засыпать белые кристаллики в отсек для порошка и запускать полный цикл стирки, только без белья.

Заслушать ответы учащихся.

Временная жесткость устраняется кипячением воды, во время которого выпадает накипь — осадок мела. В условиях производства кипячение большого количества воды обходится дорого, поэтому для умягчения воды используют извест­ковое молоко.

Постоянную жесткость устраняют химическими методами:

  • С помощью соды.

  • С помощью ионообменных фильтров ионы кальция и магния заменяют на ионы натрия и калия.

  • Некоторое умягчение воды происходит в бытовых фильтрах для питьевой воды. Отфильтрованная вода дает меньше накипи, что важно при использовании электрочайников.

  • Полностью очистить воду от солей можно методом перегонки (дистилляции)

Учитель: А как вы думаете, жесткость воды имеет отрицательное влияние? Ответы учащихся заслушать и дополнить следующей информацией:

  1. Отложение накипи на поверхности нагревательных элементов холодильников, стиральных машин и т.д. снижает экономичность их работы.

  2. Известковые отложения в водопроводных трубах затрудняют прохождение воды через них и создание нормального температурного режима в домах становится невозможным.

  3. Избыточная жесткость воды способствует образованию камней в почках, печени, мочевом пузыре человека.

  4. Нерастворимые соли кальция и магния закупоривают поры на коже человека, ухудшая состояние кожи и волос.

  5. Жесткость воды обуславливает быстрый износ тканей, т.к. при стирке нерастворимые соли кальция и магния оседают на волокнах, играя роль абразива.

  6. В жесткой воде при стирке увеличивается расход мыла, т.к. мыло образует с солями

кальция и магния нерастворимые соединения.

III. Систематизация полученных знаний. Подведение итогов урока.

Класс делится на группы. Каждая группа систематизирует полученные знания на уроке, оформляя таблицу и отвечая на вопросы.



1 группа: 1. Укажи свойства жесткой и мягкой воды. Обведи овалом нужный ответ.

2 группа: 1. Назови виды жесткой воды:

3 группа: 1. Заполни таблицу: Устранение жесткости воды

Выводы. Оценивание учащихся.

Итог урока.

1. Колодезная и ключевая вода относится к среднежестким водам, вкус ей придают содержащие в них различные вещества. Дождевая и снеговая вода не содержит веществ, придающих им вкус, она безвкусная.

2. Если в систему охлаждения двигателя залить воду из-под крана, то при повышенной температуре растворимые гидрокарбонаты кальция и магния будут превращаться в нерастворимые карбонаты и оставаться на стенках системы охлаждения, тем самым ухудшая теплоотдачу двигателя.

3. Для доказательства того, что накипь содержит карбонаты, нужно на нее подействовать раствором кислоты. При этом будет наблюдаться «вскипание» из-за образования слабой угольной кислоты и ее разложения на углекислый газ и воду. Таким образом, в быту накипь можно удалить раствором пищевой уксусной или лимонной кислоты.

4. На нагревательных элементах из золота не происходит образования накипи, что снижает потери электроэнергии, увеличивает срок службы прибора, поэтому в современных электрочайниках помещают нагревательные элементы с золотым покрытием.

5. Горячую воду из-под крана нельзя использовать для приготовления пищи, так как ее смягчают карбонатом натрия – содой для уменьшения отложения на стенках труб нерастворимых карбонатов.

6. Лучшая вода для умывания – кипяченная, так как она мягкая. Дождевая вода, особенно в черте города, содержит много различных элементов.

-Что вас удивило? (беседа).

- Что было непонятным? (беседа).



IV. Домашнее задание.

  1. § 45, стр. 161-162

  2. Решить № 4 на стр. 163

  3. Найти информацию об особых свойствах воды (по желанию)


Список использованной литературы


  1. Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г., Химия. Неорганическая химия. Органическая химия. 9 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений, М.: Просвещение, 2010.

  2. Троегубова Н.П., Контрольно-измерительные материалы. Химия: 9 класс, М.: ВАКО, 2012.

  3. Ахметов Н.С., Неорганическая химия. «Химия», М., 1992.

  4. Вода питьевая. Метод определения общей жесткости. ГОСТ 4151-72

  5. Глинка Н.Л., Общая химия. «Просвещение», Ленинград, 1984.





Самые низкие цены на курсы переподготовки

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 50% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок", но в дипломе форма обучения не указывается.

Начало обучения ближайшей группы: 18 октября. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (10% в начале обучения и 90% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru

Общая информация

Номер материала: ДБ-066954

Похожие материалы