МБОУ «СОШ №18 им.Б.Б.Городовикова»
План-конспект урока
«Соли угольной кислоты»
подготовила Манджиева Лидия
Убушаевна
г. Элиста МБОУ
«Средняя общеобразовательная
№18 им.Б.Б.Городовикова»
учитель химии первой категории
Базовый учебник: Габриелян О.С.
Химия. ,9 класс.
Элиста, 2016
Тип урока: изучение и первичное закрепление новых знаний.
Цели:
Образовательная:
- закрепление знаний
о средних и кислых солях на примере карбонатов и гидрокарбонатов, их
взаимопревращениях. Изучение качественной реакции на карбонат – ион;
- ознакомление с
практическим применением карбонатов и гидрокарбонатов.
Развивающая:
- развитие
познавательной активности и самостоятельности учащихся;
- формирование
исследовательских навыков.
Воспитательная:
- формирование
валеологической и экологической грамотности учащихся.
Применяемые технологии: технология развития критического мышления, технология проблемного
обучения, кейс-технология.
Методы обучения:
- проблемный
- исследовательский.
Организационные формы:
- фронтальная
- индивидуальная
- групповая
Оборудование:
- наборы реактивов
для проведения опытов,
- компьютерная
презентация,
- образцы минералов, скелеты
морских звёзд, раковин, кораллов.
Эпиграф к уроку :
«…У школьного мела,
у стен дворца и у стен пирамиды один
источник, одна основа….»
Ход урока
(урок сопровождается компьютерной
презентацией учителя ,составленной с помощью программы Power Point)
Приветствие: Я рада встрече с вами. Сегодня мы продолжим изучение соединений
углерода. Перед началом урока я пожелаю вам хорошего настроения и творческих
успехов, надеюсь, что наша встреча пройдёт плодотворно.
1.
Стадия " вызов»
2.
( мотивация, актуализация знаний,
целеполагание ).
Учитель: 1. Какие соединения образует углерод?
Учащиеся составляют кластер:
«Соединения углерода» ( приложение1, слайд)
2.Как называется ряд, составленный из
следующих формул веществ?
C
→ CO→ CO2→H2CO3→CaCO3 ( приложение1, слайд)
(Ответ
учащихся: генетический ряд углерода)
У доски учащийся выполняет
индивидуальное задание: записывает уравнения реакций переходов.
3.Какие соединения углерода мы уже
изучили? ( Ответ: оксиды углерода)
4. А какие соединения предстоит
изучить? (Ответ: угольную кислоту и её соли)
Видеоролик «Открывание бутылки с газированной водой» (
приложение1, слайд )
Учитель: Открывая бутылку лимонада, “Пепси-колы” или
любого другого газированного напитка мы сталкиваемся с нашей незнакомкой. Это
она, угольная кислота. Как часто предательски вырывается она из бутылки,
разбрызгиваясь вокруг. Это происходит от того, что молекулы её крайне
неустойчивы, а в бутылке она находится под большим давлением, когда мы
открываем крышку , она сразу разлагается:
H2CO3=H2O
+ CO2
Угольная кислота- это
тот редкий случай вещества, формулу которого принято считать условной, т. е.
такой молекулы не существует, однако возможно рассматривать не только свойства
её соединений, но и собственные свойства этой кислоты.
Постановка и решение проблемного вопроса (в форме тестового задания),
как способ перехода к теме урока:
Учитель:
что вы будете наблюдать при длительном пропускании углекислого газа через
дистиллированную воду, подкрашенную фиолетовым лакмусом?
1.
образование белого осадка;
2.
появление синей окраски раствора;
3.
видимых изменений не происходит;
4.
появление красноватой окраски раствора
Учащиеся предлагают варианты ответов и выбирают правильный.
Видеоролик «Получение угольной кислоты» ( приложение1, слайд )
Вопросы учащимся после просмотра видеоролика:
1.Что
наблюдаете? 2.Как изменяется окраска лакмуса? 3.Почему?
4.Какой
вывод о силе угольной кислоты можно сделать?
(Если учащиеся затрудняются с выводом
о силе кислоты, то можно для сравнения представить им окраску лакмуса в
растворе соляной кислоты).
Вывод:
угольная кислота является слабой, что подтверждает розовая окраска лакмуса, а
не красная, как в растворах сильных кислот.
Учащиеся объясняют наблюдаемые явления и записывают уравнение реакции
получения угольной кислоты, определяют тему урока : «Угольная кислота и ее соли
» ( приложение1, слайд)
Характеристика угольной кислоты составляется
в ходе беседы с классом. Учащиеся классифицируют угольную кислоту по
известным признакам, записывают уравнения диссоциации по ступеням.
Учитель: в
ходе дальнейшей работы на уроке вам предстоит изучить: (приложение 1, слайд)
- состав солей угольной кислоты, их
названия
- свойства солей:
гидролиз, взаимодействие с солями, с кислотами, взаимопревращение карбонатов и
карбонатов, разложение их при нагревании
-качественную реакцию на карбонаты
- практическое значение карбонатов
-нахождение
карбонатов в природе, их происхождение
Полученные знания и умения вам
пригодятся в практической деятельности и повседневной жизни для:
- безопасного обращения с веществами
и материалами
- критической оценки информации о
веществах, используемых в быту.
2. Стадия осмысления (получение
новой информации)
Учитель:так как угольная кислота двухосновная, то ей
состветствуют соли двух типов. Какие? ( приложение1,
слайд)
Соли
Средние
Кислые
CaCO3 Ca(HCO3)2
Дайте названия этим
солям
(Карбонат кальция
) (Гидрокарбонат кальция)
Что можно сказать о
растворимости карбонатов? (работа с таблицей растворимости: растворимы только
соли K+, Na+, NH4+ )
А гидрокарбонаты ? (
растворимы все) ( приложение1, слайд)
Учитель: Особенностью солей угольной кислоты является их
способность превращаться друг в друга (демонстрация видеоролика «Взаимопревращения
карбонатов и гидрокарбонатов»- приложение1, слайд)
Какой вывод можно
сделать из наблюдаемых явлений?: (в избытке кислоты
карбонаты превращаются в гидрокарбонаты, а при нагревании - наоборот).
(учащиеся составляют
уравнения реакций)
Учитель: химические реакции мы привыкли наблюдать в
школьной лаборатории ,в пробирках. Но такие же процессы происходят и в
природе, вокруг нас. Об этом нам сейчас расскажет…( сообщение учащегося об
образовании карстовых пещер), (приложение 2, приложение 1, слайд )
Учитель: известно ли вам, что для устранения изжоги
в желудке можно использовать 3%-ный раствор пищевой соды или таблетки
гидрокарбоната натрия? Чтобы объяснить, на чём основано применение этих
веществ, проделаем следующий опыт:
(выполнение
лабораторного опыта по инструкции):
1.В пробирку с 2-3мл растворов Na2CO3
( 1 вариант) и NaHCO3 (2 вариант)
добавьте
каплю лакмуса.
2.Что
наблюдаете?
3.Объясните
окраску лакмуса в растворе .
4.Подумайте,
почему для устранения изжоги используют гидрокарбонат натрия? (подсказка:
вспомните, какая среда в желудке).
Учитель: соли угольной кислоты, карбонаты и
гидрокарбонаты в воде подвергаются гидролизу, обладают щелочной реакцией
среды, поэтому могут быть использованы для нейтрализации кислотной среды.
Итак, мы переходим к следующему
свойству солей угольной кислоты: взаимодействию их с кислотами:
Для этого: (лабораторный опыт)
1. Налейте в пробирки по 2-3 мл
растворов Na2CO3( 1 вариант) и NaHCO3 (2
вариант)
2. Добавьте по каплям HCl.
3. Что наблюдаете?
4. Составьте уравнения реакций
молекулярном и ионном виде.
5.Сделайте выводы из наблюдений.
6. Как на практике можно использовать
эту реакцию?
Учитель : соли угольной кислоты реагируют с кислотами. Будучи
одной из самых слабых кислот она легко вытесняется из солей более сильными
кислотами : соляной, серной и др.
Как а практике моно использовать
этреакцию?
(Таким образом можно распознать соли
угольной кислоты среди других солей. Это качественная реакция на карбонаты и
гидрокарбонаты).
Учитель : На ваших столах находятся образцы мела, мрамора, известняка. Здесь вы
видите также ракушки, скелеты морских звёзд, кораллов. (приложение 1,
слайд )
Что общего между этими горными
породами и минералами и объектами живой природы? Чтобы ответить на эти вопросы
предлагаю вам выполнить лабораторный опыт:
1.К бразцам мела, мрамора, известняка
(1 вариант); ракушек ,морских звёзд и кораллов ( 2 вариант) добавьте по каплям HCl.
2. Что наблюдаете?
3. Как вы думаете, какое вещество
входит в их состав?
(учащиеся высказывают предположение:
карбонаты)
Учитель: действительно, основной компонент этих объектов живой и неживой
природы- карбонат кальция. Не случайно в своей поэме о минералах
Н.М.Федоровский написал:
По формуле, как не смотри,
Они не рознятся никак:
Все те же кальций це
о три,
Как мрамор, так и
известняк. ( приложение 1, слайд )
Учитель. Вам никогда не приходило задуматься о том,
почему, желая дать какому-то произведению искусства оценку, говорят:
«Это-жемчужина…». А далее уже называют вид искусства. Но почему жемчужина? А
потому, что жемчуг всегда считался символом высочайшего проявления прекрасного.
Так что же такое жемчуг? (сообщение учащегося –приложение 2, слайды приложение
1)
Учитель:
В романе Г. Хаггарда
«Клеопатра» читаем: «… она вынула из уха одну из 3-х огромных
жемчужин и опустила жемчужину в …?. Наступило молчание,
потрясённые гости, замерев, наблюдали, как несравненная жемчужина медленно
растворяется, Вот от неё не осталось и следа, и тогда Клеопатра подняла кубок,
покрутила его, взбалтывая, и выпила всё до последней капли».
Я думаю, сейчас вы сможете ответить на вопрос: «В чём же
растворила жемчужину Клеопатра?» (ответ: в кислоте) -
В какой? Ведь она потом выпила полученный раствор (ответ: в уксусной).
(Учащиеся с помощью учителя
записывают уравнение реакции).
Учитель предлагает учащимся
вернуться к эпиграфу и закончить это высказывание.
Учитель: я думаю, вы уже поняли, что соли угольной кислоты широко
распространены в природе и участвуют во многих химических процессах. А теперь я
предлагаю вам объединиться в группы с тем, чтобы поработать с предложенными
текстами, из которых вы узнаете о значении и применении карбонатов и
гидрокарбонатов в повседневной и практической деятельности человека ( приложение3)
После работы с
текстами вам предстоит сообща заполнить следующие таблицы ( приложение 1, слайд ).
Таблица 1. Практическое значение
природных карбонатов
Формула
|
Химическое название
|
Техническое
название
|
Области применения
|
Na2CO3
|
|
|
|
NaHCO3
|
Гидрокарбонат
натрия
|
|
|
K2CO3
|
|
|
|
CaCO3
|
|
|
|
|
|
|
|
Практическое
значение природных карбонатов
Формула
|
Химическое название
|
Техническое
название
|
Области применения
|
|
Карбонат натрия
|
|
|
|
Гидрокарбонат
натрия
|
|
|
|
Карбонат калия
|
|
|
|
Карбонат кальция
|
|
|
|
|
|
|
|
Гидрокарбонат
аммония
|
|
|
Работу с текстами вы
продолжите дома. В качестве домашнего задания будет:
1.Представить
описанные в текстах процессы и явления в виде уравнений химических реакций.
2.Придумать вопросы к
текстам и составить условие расчётной задачи (с решением) с практической
направленностью.
Учитель: Давайте
подведем итог. Угольная кислота и ее соли во многом формируют облик планеты.
Они находят широкое применение и в хозяйственной деятельности человека. Особое
значение в истории цивилизации имеет карбонат кальция. Это ему мы обязаны
архитектурным обликом наших городов. Но для того, чтобы карбонаты работали на
человека, требуется знание научных закономерностей, в первую очередь химических
процессов, протекающих вокруг нас. И бережное отношение к природе.
3.
Стадия размышления и рефлексии .
Составление
синквейна
1. 1
существительное
2. 2
прилагательных
3. 3
глагола
4. 1
предложение
5. 1
слово
Пример
1.Карбонаты
2. Средние, кислые
3.Образуют,
защищают, создают
4.Входят в состав
объектов живой и неживой природы
5.Соли.
(на фоне красивой, спокойной
музыки):
А сейчас сядьте поудобнее, можно
закрыть глаза, расслабьтесь и обдумайте все, что происходило на уроке,
выполните рефлексивный тест (слайд - приложение1):
1. Я узнал (а) много нового.
2. Мне это пригодится в жизни.
3. На уроке было над чем подумать.
4. На все возникшие у меня вопросы
я получил (а) ответы.
5. На уроке я поработал (а)
добросовестно.
Количество плюсов я буду считать
вашей оценкой за мою работу на уроке. А я оценю вашу работу после выполнения
домашнего задания. Спасибо за урок.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Сообщение учащегося о жемчуге
Жемчуг - твёрдое
округлое образование, извлекаемое из раковин некоторых моллюсков. Ценится как
драгоценный камень и используется для производства ювелирных изделий. У многих
народов Востока (и даже Запада) существует бесконечное число легенд,
объясняющих происхождение жемчужин из слез счастья или горя, слез богинь, слез
красавиц или дурнушек, из росы утренней зари и так далее, но ни одна из них не
указывает на истинного творца этого дивного сокровища - на невзрачного
слизняка, на моллюска... Жемчуг не является «камнем». Жемчуг – это продукт
жизнедеятельности моллюска. Жемчужина образуется внутри раковины моллюска в
результате попадания туда постороннего предмета (песчинки и др.). Вокруг
предмета-«затравки» происходит отложение перламутра, образующего тонкими
плёнками концентрические слои. Перламутр представляет собой органоминеральный
агрегат карбоната кальция (чаще всего в форме арагонита) и конхиолина (рогового
вещества). Обычно жемчуг имеет белый цвет, иногда кремовый или розовый;
встречаются также жёлтые, зелёные, чёрные и даже голубые жемчужины. Голубые
жемчужины очень редки, имеют высокую стоимость и привлекательность из-за
редкого, голубого, свинцово-серого оттенка.
Жемчужины были всегда любимыми украшениями у многих народов, чествовали их за
нежную красоту и оригинальную форму.
К сожалению, к нашему времени не сохранилась ни одна
старинная жемчужина из-за своего непродолжительного века.
Это объясняется тем, что со временем органическое вещество, которое находится в
них, высыхает, подвергается разложению. История знает много примеров больших
жемчужин. Однако ни одна из них не дошла до наших дней: жемчужины не сохраняются
больше 150—200 лет (исключение составляют случаи, когда нет доступа воздуха;
при раскопках находили жемчужины в слоях 2000-летней давности). Наиболее старая
жемчужина, чья история может быть прослежена, — «Перегрина»,
принадлежавшая Элизабет Тейлор.
Перегрина - довольно крупная жемчужина грушевидной формы в 50,95 карата
(10,19 грамма). Она имеет яркий молочный цвет. Перегрина, что в переводе с
испанского означает «путешественница» или «паломница», действительно проделала
довольно долгий путь, прежде чем попасть в коллекцию голливудской актрисы.
Первые упоминания о Перегрине относятся к XVI веку - жемчужина стала свадебным
подарком испанского короля Филипа II его второй супруге, королеве Англии Марии
I Кровавой. На нескольких портретах Мария изображена с этой жемчужиной.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Сообщение учащегося об образовании сталактитов и
сталагмитов.
В земной коре могут
быть большие залежи известняка. Под действием воды и углекислого газа
нерастворимые карбонаты превращаются в растворимые гидрокарбонаты, которые
вымываются водой. В результате в земной коре образуются пустоты (карсты). Вот
такие пустоты и называют карстовыми пещерами. Мраморная пещера — одна из
красивейших пещер Крыма, которая находится в семи километрах от Алушты на одном
из плато Чатырдага на высоте 1000
метров над уровнем моря. Мраморная пещера
создавалась в течение сотен тысяч лет и образована из мраморированного
известняка. Это настоящий подземный природный музей, в котором можно увидеть
восхитительные по своей красоте каменные водопады, каскады небольших озер,
натечные занавеси, россыпи пещерного жемчуга. По богатству сталагмитового и
сталактитового убранства, а также благоустройству и обслуживанию экскурсантов
она входит в число пяти самых известных пещер Европы. Откуда же появилось это
чудо природы? Всё это создано из соединений кальция, а точнее из карбоната и
гидрокарбоната кальция. Образование сталактитов и сталагмитов в пещерах можно
объяснить так. Дождевая вода, просачиваясь через свод известняковой пещеры,
растворяет в себе содержащийся в горной породе известняк. Разумеется, вода не
стекает со свода пещеры ручьём, а очень медленно капает, настолько медленно,
что часть её успевает испариться, а растворённый в ней известняк снова
кристаллизуется в виде свисающих с потолка каменных «сосулек». Так образуются
сталактиты.
Упавшие вниз капли известковой воды тоже испаряются, а растворённый в них
известняк остаётся в месте падения капель, образуя вертикальные конусообразные
наросты – сталагмиты.
Самой длинной считается Мамонтова пещера в штате Кентукки в США. Общая
длина подземных коридоров составляет
почти 600 км. Пещера Крубера-Воронья — глубочайшая в настоящий момент пещера мира (глубина более 2000 м), она расположена в горном массиве Арабика в Абхазии.
Образование карст в
районах жилых или промышленных построек может привести к тому, что под землю
проваливаются жилые дома, промышленные здания, другие постройки.
Когда холодный
раствор гидрокарбоната кальция с током воды оказывается на поверхности земли,
то он нагревается под солнечными лучами и разлагается на карбонат кальция,
углекислый газ и воду. Таким образом, карбонат кальция вновь осаждается, только
в другом месте.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Текст для группы 1
Карбонаты
в виде известняков используют
при строительстве. При
обжиге известняка образуется оксид кальция, или негашёная известь:
СаС03 = СаО + С02.
При
добавлении к оксиду кальция воды образуется
гашёная известь:
СаО + Н20 = Са(ОН)2.
Гашёную
известь используют при строительстве для побелки, штукатурки, при этом для прочности добавляют песок.
Гидроксид кальция,
реагируя с углекислым газом воздуха, превращается в карбонат кальция и постепенно твердеет.
Многие памятники скульптуры и архитектуры сделаны из известняка и мрамора. Вы,
наверное, знаете, что за последние десятилетия они начали сильнее разрушаться, чем за всё предыдущее время.
Это происходит под
воздействием кислотных дождей. Кислоты получаются при взаимодействии в атмосфере оксидов азота и серы,
образующихся при
сжигании различных видов топлива, с водой. Под воздействием этих кислот из памятников культуры
вымываются карбонаты:
СаС03 + H2S04 = CaS04 + С02 + Н20.
В последнее время для их защиты используют покрытия из высокомолекулярных
соединений — силиконов.
Текст для группы 2
Вода в природе бывает мягкая и жёсткая. Жёсткой называют
воду, содержащую различные соли. Различают временную и постоянную жёсткость.
Временная жёсткость обусловлена присутствием растворимых гидрокарбонатов
кальция и магния — Са(НС03)2 и Mg(HC03)2. Данные соли разрушаются при кипячении, поэтому такую жёсткость и называют
временной.
Постоянная жёсткость обусловлена присутствием других солей, например
сульфатов (CaS04)
и хлоридов (СаС12).
Использование в быту воды с повышенной жёсткостью приводит к дополнительным материальным и
энергетическим затратам.
Например, при кипячении такой воды на стенках посуды образуется постепенно толстый слой накипи, образованной
нерастворимыми
карбонатами кальция и магния:
Са(НС03)2
= СаС03 + Н20 + С02.
Чем больше слой накипи, тем дольше закипает чайник
При стирке в жёсткой воде расходуется больше стиральных средств, в частности
мыла. При этом
часть мыла тратится на связывание ионов кальция и магния, в результате этого образуются нерастворимые
соединения кальция
и магния, которые выпадают в осадок.
В настоящее время для стирки используют синтетические моющие средства,
эффективность
которых мало зависит от жёсткости воды. Однако синтетические моющие средства медленно разрушаются в
природной среде и
вызывают загрязнение водоёмов.
Смягчить воду можно химическим путём. Для этого в жёсткую воду
добавляют соду Na2C03 или известковую воду
Са(ОН)2, при этом карбонат кальция выпадает в осадок. Временную жёсткость устраняют также
кипячением.
Как влияет жёсткая вода на организм человека? Хотя ионы кальция и магния
играют важную
роль в водно-солевом балансе организма, их избыток может привести к нарушению обмена веществ и развитию
заболеваний, например почечно-каменной болезни.
Наши прабабушки старались умывать лицо, мыть волосы талой или дождевой
водой, которая
содержит очень малое количество солей. Такая вода не сушит кожу, и волосы после мытья
мягкие и блестящие. Обратите внимание, что в составе кремов присутствует умягчённая вода, а шампуни,
пены для ванн обязательно содержат смягчители воды.
Овощи, мясо, сваренные в мягкой воде, гораздо вкуснее и сочнее.
Жёсткую воду не рекомендуют использовать для приготовления пищи, так как она снижает вкусовые качества блюд.
Текст для группы 3.
Карбонаты
применяют в производстве стекла. Сырьём для получения обычного стекла служат чистый кварцевый песок,
сода и известняк.
Эти вещества тщательно перемешивают и
подвергают сильному нагреванию (до 1500
°С). При этом протекают реакции:
Na2C03 + Si02 = Na2Si03 + C02↑;
CaC03 + Si02 = CaSi03 + C02↑.
Расплавленное стекло охлаждается постепенно, и ему можно придать
различную форму.
Известняк и глина, содержащая оксид кремния, служат основным сырьём для
производства цемента.
Эти вещества тщательно перемешивают и обжигают смесь в наклонных цилиндрических печах, длина которых
достигает 200 м, а диаметр составляет около 5
м. В процессе
обжига печь медленно вращается, исходные материалы постепенно движутся, при этом между глиной и
известняком происходят сложные реакции. Образовавшиеся вещества спекаются в куски, после
охлаждения их размалывают
до тонкого порошка. Цемент широко используют в строительстве как связующий материал.
Гидрокарбонаты аммония и натрия применяют в кондитерском
деле, они легко
разлагаются при нагревании, образуя газы, разрыхляющие тесто и делающие его пышным:
NH4HC03 = NH3 + Н20 + С02; 2NaHC03 = Na2C03 + Н20 + С02.
Карбонат
натрия, или соду, используют
в огнетушителях. Огнетушитель представляет собой стальной баллон, заполненный
раствором соды. Сверху помещена ампула с серной кислотой. Когда огнетушитель приводят в действие,
ампула разбивается, серная кислота реагирует с карбонатом натрия, начинает выделяться углекислый
газ и образуется
пена. Пена прекращает доступ кислорода к горящему предмету, и таким образом происходит тушение
пожара.
Текст для группы 4
В нашей стране значительные площади занимают кислые почвы.
Наличие в кислых
почвах большого количества ионов водорода резко ухудшает плодородие земли. Для нейтрализации кислотности
и повышения плодородия
проводят известкование кислых почв, т. е. вносят в почву известняк СаС03
и доломит СаС03
• MgC03 в измельчённом
виде.
Известкование известно человеку давно. Земледельцы Галлии и Британских
островов использовали
известняк и мел на полях, лугах и пастбищах около 2000 лет назад.
К карбонатам относится также минерал малахит (СuОН)2С03. Его используют как декоративный и поделочный
камень. Красоту
малахиту придают ярко-зелёный цвет, затейливый узор, нередко создающий загадочную картину. В Зимнем
дворце, расположенном
в Санкт-Петербурге, имеется малахитовый зал. Из малахита также получают зелёную краску.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.