Урок химии на тему "Соли угольной кислоты. Жесткость воды."

Тема:  Соли угольной кислоты. Жесткость воды.
Цель урока: Изучить химические свойства солей угольной кислоты – карбонатов и гидрокарбонатов; приобрести навыки в решении расчетных задач. создать условия для  развития  умений  учащихся  анализировать, обобщать, делать выводы, сравнивать.
	Деятельность учителя	Деятельность обучающихся	наглядности
3 мин.	I. Организационный момент. Приветствие.  - Повернитесь друг к другу, улыбнитесь. Работать на уроке будет веселее, когда у всех замечательное настроение.	Ученики осмысливают поставленную цель. Поворачиваются друг к другу и улыбаются.
5 мин.	II. Проверка пройденного материала. По методу «Ромашка Блума» осуществляет проверку пройденного материала. Тест-экспресс. 1.      Разновидности простого вещества, образованные одним и тем же химическим элементом? (Аллотропные модификации) 2.      Электронная формула атома углерода? (1s22s22p2) 3.      Количество электронов на внешней электронной оболочке элементов IV группы главной подгруппы? (четыре) 4.      Летучие водородные соединения углерода и кремния? (метан CH4, силанSiH4) 5.      Формула высших оксидов элементов подгруппы углерода? (ЭО2) 6.      Масса 0,5 моль свинца? (103,5г.) 7.      Объем 2 моль метана при нормальных условиях? (44,8л.) 8.      Чего больше по массе в угарном газе – кислорода или углерода? (По массе больше кислорода) 9.      Степень окисления углерода в угарном газе и углекислом газе? (+2; +4) 10.  Где больше атомов – в 1л угарного или в 1л углекислого газа? (В 1л углекислого газа)	Ученики отвечают на уровневые вопросы.	Ромашка Блума
20 мин.	III. Актуализация знаний Работают у доски. Демонстрируют свои знания. Соли угольной кислоты- карбонаты. Угольная кислота – двухосновная и поэтому может образовывать два вида солей:                              Na2CO3                                                                                                     NaHCO3                               CaCO3                                                                                                       Ca(HCO3)2    почти  все карбонаты, кроме карбонатов               все гидрокарбонаты растворимы      щелочных металлов- нерастворимы    Карбонаты легко превращаются в гидрокарбонаты и наоборот:                  СаСO3  + H2O + CO2Ca(HCO3)2                                     t                 Ca(HCO3)2  Са СO3  + H2O + CO2       Качественная реакция на соли угольной кислоты (СО32- или карбонат-ион) – взаимодействие с разбавленной кислотой, например соляной:           Na2CO3 + HCl учащиеся записывают уравнение реакции в молекулярной и ионной форме      Na2CO3 + 2HCl CO2 + 2NaCl + H2O      2Na++ CO32- + 2H+ + 2Cl- CO2 + 2Na+ +2Cl- + H2O      CO32- + 2H+  CO2 + H2O Жёсткость воды. Использование жёсткой воды приводит к образованию накипи. Анализ показывает, что жёсткая вода содержит большое количество растворимых  солей кальция и магния. Различают временную жёсткость воды и постоянную жёсткость воды.                                 Ca(HCO3)2   и  Mg(HCO3)2      или      СaCl2 и MgCl2                             временную жёсткость                      постоянную жёсткость Временная жёсткость воды или карбонатная, обусловлена присутствием в воде гидрокарбонатов кальция и магния. Она легко устраняется кипячением:                              t          Ca(HCO3)2  Са СO3  + H2O + CO2 или действием известкового молока или соды    Ca(HCO3)2 +Ca(OH)2à    Ca(HCO3)2 + Na2CO3 à учащиеся записывают уравнения в молекулярной и ионной форме     Ca(HCO3)2 +Ca(OH)2 CaCO3 +2H2O     Ca2+ +2(HCO3)-  + Ca2+ +2OH- CaCO3 +2H2O     Ca(HCO3)2 + Na2CO3  CaCO3 + 2NaHCO3     Ca2+ +2(HCO3)-  + 2Na+ +CO32-  CaCO3 + 2Na+ + 2HCO3-     Ca2+ +CO32-  CaCO3 Постоянная или некарбонатная жёсткость, обусловлена присутствием в воде других растворимых солеё кальция или магния. Она устраняется добавлением соды    CaCl2+ Na2CO3 учащиеся записывают уравнения в молекулярной и ионной форме       CaCl2+ NaCO3 CaCO3 + 2NaCl       Ca2+ + 2Cl- + 2Na+ + CO32- CaCO3 + 2Na+ + 2Cl-       Ca2+ +CO32-  CaCO3 Опыт 1: СО2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O         Выпадет белый творожистый осадок  - CaCO3. СаСO3  + H2O + CO2Ca(HCO3)2 Осадок исчезает. t Ca(HCO3)2СаСO3  + H2O + CO2 Осадок снова появляется. Опыт 2: CaCO3 +2 HCl= CaCl2 +CO2­ +H2O Na2CO3 +2 HCl= 2NaCl +CO2­ +H2O При добавлении в обе пробирки соляной кислоты, выделяется углекислый газ. Почему? Углекислый газ не поддерживает горение. Вывод: Для обнаружения карбонат –иона СО3 надо использовать кислоты более сильные, чем угольная. Временная жёсткость воды или карбонатная, обусловлена присутствием в воде гидрокарбонатов кальция и магния. Она легко устраняется кипячением: t Ca(HCO3)2  Са СO3  + H2O + CO2 или действием известкового молока или соды Ca(HCO3)2 +Ca(OH)2 CaCO3 +2H2O Ca2+ +2(HCO3)- + Ca2+ +2OH- CaCO3 +2H2O Ca(HCO3)2 +Na2CO3  CaCO3 + 2NaHCO3 Ca2+ +2(HCO3)- + 2Na+ +CO32-  CaCO3 + 2Na+ + 2HCO3- Ca2+ +CO32-  CaCO3 Постоянная или некарбонатная жёсткость, обусловлена присутствием в воде других растворимых солеё кальция или магния. Она устраняется добавлением соды. CaCl2+ NaCO3 CaCO3 + 2NaCl Ca2+ + 2Cl- + 2Na+ + CO32- CaCO3 + 2Na+ + 2Cl- Ca2+ +CO32-  CaCO3 Б) По желанию к доске выходит ученик и решает цепочку превращений: 1) СО2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O         2) СаСO3  + H2O + CO2Ca(HCO3)2 t 1)        Ca(HCO3)2СаСO3  + H2O + CO2 2)      Задание для группы . Определите объем (н. у.) оксида углерода (IV), в котором содержится столько же атомов кислорода, сколько их содержится в 48 г карбоната кальция. Дано:Решение: m (CaCO3) = 48 г1. Найдем количество вещества карбоната кальция: V (CO2) -?n (CaCO3) = 2. НайдемчисломолекулCaCO3: N (CaCO3) = n (CaCO3)*NA = 0, 48* 6, 02* 1023моль-1 = 2, 89*1023                                     3. Найдем число атомов кислорода в образце CaCO3 (N1):  =                                     4. По условию задачи такое же число атомов кислорода N2(O) содержится в оксиде углерода (IV),              следовательно: N1(O) = N2(O) = 8, 669* 1023 Найдем число молекул CO2, содержащее данное число атомов кислорода: àN (CO2) =  = 4, 334*1023                                 5. Найдем количество вещества оксида углерода (IV): n (CO2) =  =  = 0, 72 моль                                 6. Найдем объем оксида углерода (IV): V (CO2) = n (CO2)*Vm = 0, 72 моль* 22, 4 л/ моль = 16, 12 л                                  Ответ: V (CO2) = 16, 12 л. 2. Вычислите молярную и массовую долю (в %) оксида углерода (II) в смеси, содержащей 16, 8 л (н. у.) оксида углерода (II) и      13, 44 л (н. у.) оксида углерода (IV). Дано:Решение:          V (CO) = 16, 8 л              1. Найдем количество веществ оксидов углерода (II) и (IV): М (CO2) = 13, 44 л x (CO) - ? w (CO) -?                        2. Найдем общее количество вещества газов в смеси: n (смеси) = n (CO) + n (CO2) = 0, 75 моль + 0, 6 моль = 1, 35 моль  3. Найдем молярную долю оксида углерода (II) в смеси: x (CO) = * 100% = * 100% = 55, 56%                                         4. Найдем массы оксида углерода (II) и оксида углерода (IV): m (CO) = n (CO)* M(CO) = 0, 75 моль* 28 г/моль = 21 г m (CO2) = n (CO2)* M (CO2) = 0, 6 моль* 44 г/моль = 26, 4 г                  5. Вычислим массу смеси: m (смеси) = m (CO) + m (CO2) = 21 г+ 26, 4 г = 47, 4 г                                        6. Вычислим массовую долю СО в смеси: w (CO) = Ответ: x(CO) = 55, 56 %, w(CO) = 44, 3%. 3. Газ, образовавшийся при сгорании 18, 6 г угля в избытке кислорода, пропустили через избыток раствора гидроксида кальция. Какова масса образовавшегося при этом осадка? Дата:                                    Решение: m (C) = 18, 6 г     1. Запишем уравнения реакций: m (осадка) - ?      1) С + О2 = СО2                              2) СО2 + Са (ОН)2 = СаСО3¯+ Н2О В данном случае вещество, количество которого известно, уголь, участвует в одной реакции, а вещество, количетсво вещества которого необходимо найти, образуется в результате второй реакции. В этом случае перейти от исходного вещества к продукту, количество которого необходимо найти, можно через количетсво вещества, которое образуется в первой реакции и затем участвует во второй. В данной задаче это вещество – СО2. 2. Вычислим количество вещества сгоревшего углерода: n (C ) = 3. По уравнению реакции 1) определим количество вещества углекислого газа: n (CO2) = n (C ) = 1, 55 моль 4. Так как весь углекислый газ, образовавшийся в первой реакции, затем вступил в реакцию с гидроксидом кальция, получим: n1 (CO2) = n2 (CO2) = 1, 55 моль 5. По уравнению реакции 2) найдем количество вещества карбоната кальция:  , следовательно, n (CaCO3) = n (CO2) = 1, 55 моль 6. Найдем массу карбоната кальция: m (CaCO3) = n (CaCO3)* M(CaCO3) = 1, 55 моль * 100 г/ моль = 155 г. Ответ: m (CaCO3) =155 г.
10 мин.	IV. Закрепление урока. С помощью приема  «З-Х-У» проводит закрепление урока. Решение задачи Какой объем СО2 выделится (при н.у.) при обжиге 230 кг известняка, содержащего 10 % примесей.	Ученики заполняют таблицу  «З-Х-У»	Таблица «З-Х-У»
5 мин.	V. Итог урока. Этап рефлексии: Стратегия «Телеграмма»  Кратко написать самое важное, что уяснил с урока с пожеланиями соседу по парте и отправить.	Оценивают работу своих одноклассников, пишут телеграммы.	фишки стикеры
2 мин.	VI. Домашнее задание. Объясняет особенности выполнения домашней работы.	Записывают домашнюю работу в дневниках.