Получение оксида углерода (IV). Распознавание карбонатов

Швецова В.И.

Тема: Получение оксида углерода (IV) и изучение его свойств. Распознавание карбонатов.

Цель урока: получить в лаборатории оксид углерода (IV), изучить его свойства. Провести качественные реакции на карбонат-ионы.

Задачи урока:

Общеобразовательные

расширить представления о свойствах углекислого газа, его получении и применении; совершенствовать умения экспериментально подтверждать химические свойства веществ на основе теоретических знаний,

продолжить формирование навыков решения экспериментальных задач на  распознавание веществ.

Развивающие

Развивать умения анализировать условие задачи, разрабатывать план решения, умения наблюдать, сравнивать, обобщать факты, делать выводы, оценивать полученные результаты;

Развивать коммуникативные навыки, умение доказывать утверждения, приводить аргументы

Воспитательные

Воспитывать аккуратность, самостоятельность, инициативность, убежденность в необходимости соблюдения правил техники безопасности;

воспитывать положительное отношение к процессу познания; позитивного отношения к миру.

формировать убежденность школьников в целостностной   картине окружающего мира и его познаваемости

Лабораторное оборудование: лабораторный штатив, прибор для получения газов, химические стаканы, кусочки мрамора, соляная кислота (1:2), известковая вода, спиртовка, сода пищевая, уксусная кислота, парафиновые свечки, склянки с карбонатом натрия, хлоридом натрия, ортофосфатом натрия, нитрат серебра, спички, лакмус, вода, пластиковые бутылки  .

Методы обучения:

словесные (беседа, рассказ)

практические

наглядные (презентация).

Форма обучения: практическая работа

Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений, рожденных только воображением. М.В.Ломоносов

Ход урока:

I. Организационный момент. Приветствие, проверка готовности к уроку

II. Формулировка темы урока и целеполагание

Мы в очередной раз с вами собрались, чтобы наши теоретические знания подтвердить экспериментально. Чтобы определить тему нашего занятия я хочу продемонстрировать вам эксперимент.

 Демонстрация: продувание углекислого газа через известковую воду

Какой газ мы выдыхаем?

СО₂ диоксид углерода, оксид углерода (IV), угольный ангидрид, углекислый газ

При реакции с углекислым газом  известковая вода становится мутной. Это характерная реакция  для углекислого газа, то есть она позволяет идентифицировать углекислый газ.

CO₂ + Ca(OH)₂CaCO₃+ H₂O

     Известковая вода

В этом простом по своему исполнению  эксперименту кроется удивительная загадка природы. Этот эксперимент, доказывает, что в природе углекислый газ образуется при дыхании. При дыхании всего живого: растений, животных, микроорганизмов, а также  он образуется при  гниении, брожении и горении углеродсодержащих веществ. Углекислый газ содержится в составе вулканических газов, выделяется он из Земли в вулканических местностях. Вне земного шара оксид углерода (IV) обнаружен в атмосферах Марса и Венеры- планетах «земного типа»

Возникает вопрос:  А можно ли получить углекислый газ в лаборатории? Можно ли повторить реакции с участием углекислого газа, протекающие в живой природе в лаборатории? Как доказать, что получен углекислый газ? Вы хотели бы ответить на эти вопросы?

Итак, тема нашего урока будет???

Получение оксида углерода (IV) и изучение его свойств.

Цель урока? (формулируем из темы)

 Какие задачи поставим?

Получим углекислый газ в лаборатории ,

экспериментальным путем докажем  его свойства

Распознавать (идентифицировать) вещества

 используя знания о качественных реакциях

III. Актуализация опорных знаний

Прежде чем приступить к работе , я должна быть уверена, что вы помните меры предосторожности при работе с реактивами

техника безопасности

На столах сигнальные карточки, вопросы на слайде.

IV. Постановка и  решение учебной задачи на получение углекислого газа и экспериментального подтверждение его свойств

Вот эти вещества вам знакомы? У всех есть на кухне эти вещества?

Эксперимент В пластиковых бутылках находится пищевая сода добавим уксусную кислоту и бутылку закрываем крышкой. Наблюдаем бурное выделение газа.

NaHCO₃+ CH₃COOH = CH₃COONa + H₂O + CO₂

 А когда ваша мама на кухне проводит такую реакцию?

Тесто наполняется пузырьками углекислого газа, и выпеченный из него продукт получается мягким и вкусным.

А как доказать, что образовался углекислый газ?

В данном случае можно известковой водой обнаружить его?

Обнаружить, это значит, определит его по свойствам.

Вспомним   свойства углекислого газа?

(Это газ тяжелый, он не поддерживает горение)- проверим это на практике

Эксперимент Зажигаем свечу, помещенную в стакан с и «выливаем» на пламя полученный газ. На практике используется это свойство углекислого газа?  При тушении пожаров. Жидкий углекислый газ используют в углекислотных огнетушителях
Используется в тех случаях, когда нельзя тушить водой (при горении бензина, например) или при наличии в помещении невыключенной электропроводки или уникального оборудования, которое от воды может пострадать.

Итак, мы с вами получили углекислый газ, действуя на гидрокарбонат кислотой

NaHCO₃+ CH₃COOH = CH₃COONa + H₂O + CO₂

Итак, мы  экспериментально доказали, что углекислый газ тяжелый и не поддерживает горение.

А теперь еще раз вернемся к уравнению реакции: CO₂ + Ca(OH)₂CaCO₃+ H₂O

К какому классу неорганических соединений относится Ca(OH)₂?

(К основаниям) Если оксид взаимодействует с основаниями, значит, он будет по характеру кислотным оксидом.

А как можно еще доказать, что СО₂ – кислотный оксид?

Еще какое свойство знаете? ( он растворим в воде и при растворении образуется угольная кислота) так делают газированные напитки.

Возьмите склянки с надписью вода. Мы будем сюда пропускать углекислый газ. Чтобы обнаружить кислоту – добавить индикатор лакмус фиолетовый

Лакмус при образовании кислоты станет красным.

И еще найдите склянки с известковой водой.

Наблюдайте за происходящими процессами.

Выполнение опытов (видеоинструкция)

1.по получению углекислого газа из мрамора

2. пропускание через воду

3. пропускание через известковую воду

Обсуждение результатов

Запись уравнений реакций

СаСО₃ +2HСl = СаСl₂ + H₂O + CO₂↑

СаСО₃ + 2Н⁺ + 2Сl^-  = Са²⁺ + 2Сl^- + H₂O + CO₂↑

CО₃^2-+ 2H⁺ = H₂O + CO₂↑

H₂O + CO₂ = H₂CO₃

CO₂ + Ca(OH)₂CaCO₃+ H₂O

СаСО₃ + H₂O + CO₂ = Ca(HCO₃)₂

Почему при пропускании газа через раствор известковой воды сначала происходит помутнение, а затем взвесь растворяется?

  Наблюдаем переход нерастворимого карбоната кальция в растворимый гидрокарбонат кальция

4. превращение гидрокарбонатов в карбонаты

Итак, у вас в растворе гидрокарбонат кальция. Перенесите его в чистую пробирку.

Как вы думаете, что произойдет при нагревании?

       Ca(HCO₃)₂= СаСО₃ ↓+ H₂O + CO₂ (при нагревании)

Вода содержит гидрокарбонаты кальция. Их содержание определяет жесткость воды. Видели накипь в чайниках? Это и есть образовавшиеся карбонаты при кипячении воды.

Обсуждение результатов

Мы выполнили с вами удивительное превращение:

CO₂ + Ca(OH)₂CaCO₃+ H₂O  (1)

СаСО₃ + H₂O + CO₂ = Ca(HCO₃)₂   (2)

Ca(HCO₃)₂= СаСО₃ ↓+ H₂O + CO₂  (3)

Получили нерастворимый карбонат –перевели его в растворимый гидрокарбонат- а затем опять в нерастворимый карбонат.

В природе также протекают такие реакции с участием углекислого газа при образовании мраморных пещер:

 углекислый газ извлекается из воздуха дождевой водой; (1)

потоки дождевой воды попадают на пласты известняка и превращают его в растворимый гидрокарбонат кальция, который уносится подземными водами; (2)

 в недрах Земли грунтовые воды могут подвергаться нагреванию раствор Ca(HCO₃ )₂ начинает испаряться, а сама соль разлагается с образованием кристаллов нерастворимого карбоната кальция CaCO₃ (3)

Так природа создает сталактиты и сталагмиты, похожие на колонны сказочных дворцов.

Так наша лаборатория тесно связана с лабораторией природы

V. Постановка учебной задачи и ее решение на распознавание карбонатов

Задача. В трех пронумерованных пробирках находятся растворы карбоната натрия, хлорида натрия, ортофосфата натрия. С помощью качественных реакций определите, где какой раствор.

Определите, в какой из склянок находятся вещества Nа₂CО₃ , NаСl, Na₃РO₄

Вещества	ионы в растворе	Реактив и результат		Уравнения реакций
		HNO3	AgNO3
Nа 2 CО3	Na+ ,  CO32-	CO2↑		Nа 2 CО3+ HСl = CО32-+ 2H+ = H2O + CO2↑
NаСl	Na+, Cl-	-	AgCl↓ белый осадок	NаСl + AgNO3 = Сl- + Ag+ = AgCl↓ белый осадок
Na3РO4	3Na+ , РO43-	-	Ag3 PO4↓ желтый	Na3PO4  + AgNO3 = PO4 3-  + 3 Ag+ = Ag3 PO4 ↓                           желтый осадок

Анализ условия задачи:

Найдите в лоточках склянки с номерами 1,2,3. Задача: определить в какой из склянок находятся соли

Составляем план решения

Сравните по составу соли (имеют одинаковые катионы, отличаются анионами, значит будем определять по анионам). Работаем с таблицей качественные реакции

Практическое выполнение: подумайте какие нужны реактивы?

Возможно ли сразу в склянки приливать реактив? (Нет. Нужно взять пробы.)

Из первой склянки – в пробирку №1

Из второй склянки – в пробирку № 2

Из третьей склянки – в пробирку №3

И во все три пробирки приливаем соляную кислоту.

Опять берем пробы и вновь добавляем нитрат серебра

Обсуждение результатов. Выводы

VI. Выводы по уроку.

Итак, мы сегодня на уроке, получали углекислый газ, действуя, кислотами на карбонаты и гидрокарбонаты и экспериментальным путем подтвердили наши теоретические знания о свойствах этого газа. Мы еще раз убедились, что это газ, тяжелее воздуха, не поддерживает горения, растворимый в воде. Является кислотным оксидом: реагирует со щелочами и при  растворении в воде образует угольную кислоту. А также выполнили удивительные взаимопревращения карбонатов и гидрокарбонатов. И, конечно научились распознавать эти соли.

 Наша лаборатория тесно связана с лабораторией природы

А мы получаем вещества, исследуем их свойства, чтобы объяснять происходящие вокруг нас явления и использовать эти вещества, находить им практическое применение.

Я думаю, мы ответили на вопрос: как мы получали углекислый газ, как мы его обнаружили и зачем мы это делали

Домашнее задание.

Мне очень бы хотелось, чтобы вы ушли с урока с желанием еще что-то узнать по этой теме и поэтому я даю не совсем обычное домашнее задание

В окрестностях итальянского города Неаполь есть пещера, которая называется «Собачья». Пройдя по пещере несколько десятков метров, собака теряет сознание и, если ей не оказать помощь, погибает. Люди же могут находиться в этой пещере достаточно долгое время. Как вы думаете, какое вещество может быть причиной гибели животных?

Как очистить яйцо от скорлупы, не разбивая его? Выполнить домашний эксперимент.

V.Рефлексия  Достиг ли ты цели, поставленной тобой? Какие задания вызвали затруднения?

Оцените свою деятельность на лестнице знаний слайд

Оценивание

Краткое описание документа:

На уроке учащиеся получают оксид углерода (IV), изучают его свойства. Проводят качественные реакции на карбонат-ион.

Расширяются представления о свойствах углекислого газа, его получении и применении; развиваются умения экспериментально подтверждать химические свойства веществ на основе теоретических знаний.

Формируются навыки решения экспериментальных задач на распознавание веществ.