Угольная кислота и ее соли

Класс 9

Тема урока: Угольная кислота и её соли, их физические и химические свойства, получение и применение.

Предметные: Рассмотреть состав, строение, свойства, применение угольной кислоты и ее солей, круговорот углерода в природе. Закрепить знания о  средних и кислых солях  на примере карбонатов и гидрокарбонатов, их взаимопревращениях. Закрепить умение составлять уравнения реакций. Изучить качественную реакцию на углекислый газ и карбонат – ион. Ознакомить с практическим применением карбонатов и гидрокарбонатов.

Метапредметные: Продолжать развивать умение наблюдать, анализировать, делать выводы при выполнении предложенных заданий. Развивать наблюдательность, память, умение сравнивать.

Личностные: Продолжить развитие познавательных интересов учащихся. Воспитывать культуру речи, трудолюбие, усидчивость. Воспитание положительного отношения к знаниям, инициативности, способности преодолевать трудности для достижения цели.

Формировать УУД:

Оборудование: учебник, тетрадь, таблица Менделеева, презентация, видеоролики, таблица растворимости. Штатив с пробирками, индикаторы.

Реактивы: мел, сода, соляная кислота, гидроксид натрия, хлорид кальция, карбонат натрия,

Ход урока

1.Организационный момент

Организация внимания и порядка в классе, взаимное приветствие, проверка присутствующих, проверка готовности класса к уроку.

2. Мотивация

Вот опять звенит звонок - начинается урок.

Входим дружно все мы в класс: урок химии у нас.

Первым делом гоним лень,

На уроке не молчать,

Всем работать, отвечать!

В мире много, интересного,

Нам порою неизвестного.

Миру знаний нет предела. Так скорей, друзья, за дело!

(Эмоциональный настрой)

Цитата к уроку:

“Сами, трудясь, вы сделаете все и для близких, и для себя, а если при труде успеха не будет, будет неудача – не беда, пробуйте еще”. Д.И. Менделеев

3.Актуализация знаний, обучающихся:

Учитель:

Какие соединения  образует углерод?

Какой высший оксид образует углерод?

Какие соединения углерода мы уже изучили?

А какие соединения предстоит изучить?       

 (Ответ: угольную кислоту и её соли)

Фронтальная беседа:

• Формула и названия угарного газа

• Симптомами отравления газом

Сильная головная боль и головокружение (голова как бы «стянута обручем»).

Шум в ушах.

Темнеет в глазах.

Тошнота.

Мышечная слабость,  дрожь во всем теле.

Потеря сознания

• Первую помощь при отравлении угарным газом.

Свежий воздух

Расстегните ворот и стягивающую одежду.

Обеспечьте покой и непрерывный доступ свежего воздуха.

Вызовите скорую медицинскую помощь по телефону «103».

Разотрите энергичными движениями тело пострадавшего.

На голову и грудь положите холодный компресс.

Если пострадавший в сознании, напоите его теплым чаем, кофе.

• Как действует угарный газ на организм

Он поступает в кровь человека в 200 раз быстрее кислорода и «перехватывает» у него инициативу. Угарный газ в несколько раз легче и активнее вступает в связь с гемоглобином, который в результате этого теряет способность переносить кислород в ткани, в том числе в жизненно важные — мозг, легкие, сердце. От недостатка кислорода и наступает удушье. И если Вы дышите воздухом с высоким содержанием угарного газа, то смерть может произойти через несколько минут.

• Источники угарного газа

Угарный газ выделяется при пожарах, в банях, в дачных и сельских домах с печным отоплением, на городской кухне при неполном сгорании природного газа.

Угарный газ может исходить из любого источника, работающего на горючем топливе. Легковые автомобили, камины, катера, дровяные, керосиновые обогреватели, древесно-угольные грили и газовые устройства, использующиеся в нагревателях воды, печах, сушилках.

4.Постановка цели урока

Демонстрация «Открывание бутылки с газированной водой» 

Учитель: 

Открывая бутылку лимонада или любого другого газированного напитка, мы сталкиваемся с нашей незнакомкой. Это она, угольная кислота. Любая газированная вода представляет собой раствор углекислого газа в воде.

Открывая бутылку газированной воды, мы видим, как выделяется газ, разбрызгиваясь вокруг. Это происходит от того, что молекулы угольной кислоты крайне неустойчивы, а в бутылке она находится под большим давлением, когда мы открываем крышку, она сразу разлагается, выделяя углекислый газ.

Учитель:

• Что образуется при растворении углекислого газа в воде?

• Назовите формулу угольной кислоты.

Составляют уравнение реакции угольной кислоты

H₂CO₃=H₂O + CO₂

5. Физминутка.

6.Изучение нового материала

Химическая формула - H₂CO₃

Структурная формула – все связи ковалентные полярные:  

Характеристика угольной кислоты составляется в ходе беседы с классом. Учащиеся классифицируют угольную кислоту по известным признакам, записывают уравнения диссоциации по ступеням.

Как электролит – очень слабая кислота, диссоциирует на ионы в малой степени, поэтому изменяет окраску индикатора слабо.

Кислота слабая, существует только в водном растворе, очень непрочная, разлагается на углекислый газ и воду:

H₂CO₃ ↔  CO₂ + H₂O 

Для угольной кислоты характерны все свойства кислот

1) Диссоциация – двухосновная кислота, диссоциирует слабо в две ступени, индикатор - лакмус краснеет в водном растворе:

H₂CO₃ ↔ H⁺ + HCO₃^-_{(гидрокарбонат-ион)}

HCO₃^- ↔ H⁺ + CO₃^2- _{(карбонат-ион)}

2) с активными металлами

H₂CO₃ + Ca = CaCO₃ + H₂↑

3) с основными оксидами

H₂CO₃ + CaO = CaCO₃ + H₂O

4) с основаниями

H₂CO_3(изб) + NaOH = NaHCO₃ + H₂O

H₂CO₃ + 2NaOH = Na₂CO₃ + 2H₂O

Соли угольной кислоты – карбонаты и гидрокарбонаты

Учитель: так как угольная кислота двухосновная, то ей соответствуют соли двух типов.

• Какие? Ответы учащихся: Средние CaCO₃ и Кислые Ca(HCO₃)₂).

Учитель: Дайте названия этим солям

Ответы учащихся: (Карбонат кальция) и (Гидрокарбонат кальция)

Учитель: Что можно сказать о растворимости карбонатов и гидрокарбонатов?

(работа с таблицей растворимости)

Ответы учащихся: растворимы только соли K⁺, Na⁺, NH₄⁺ , гидрокарбонаты все растворимы в воде.

На демонстрационном столе карбонаты (учащиеся описывают физические свойства)

Физические свойства:

Оборудование: стакан с водой, карбонаты, стеклянная палочка.

Все карбонаты – твёрдые белые кристаллические вещества.

Большинство из них в воде не растворяются.

Гидрокарбонаты растворяются в воде (растворяют в воде).

Карбонаты в природе, область их применения:

презентация

CaCO₃ - мел, мрамор, известняк

NaHCO₃ – питьевая сода

K₂CO₃ -(поташ, в золе растений)

Na₂CO₃ – сода, кальцинированная сода

Na₂CO₃  x 10H₂O – кристаллическая сода

Химические свойства карбонатов

Общие свойства солей:

1) Вступают в реакции обмена с другими растворимыми солями (демонстрация)                

Na₂CO₃ + CaCl₂ = CaCO₃↓ + 2NaCl

2) Разложение гидрокарбонатов при нагревании

NaHCO₃ ^t˚C → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑

3) Разложение нерастворимых карбонатов при нагревании

CaCO₃ ^t˚C → CaO+ CO₂↑

Учитель:  При избытке углекислого газа в присутствии воды карбонаты могут превращаться в гидрокарбонаты. Именно наличием этой соли и объясняется временная жесткость воды. Почему временная? Потому что, при нагревании растворимый гидрокарбонат кальция снова превращается в нерастворимый карбонат:

Составляют уравнение реакции:

Ca (HCO₃)₂ → CaCO₃↓ + CO₂↑+H₂O

Эта реакция приводит к образованию накипи на стенках котлов, домашних чайников.

Жёсткость воды

Использование жёсткой воды приводит к образованию накипи. Анализ показывает, что жёсткая вода содержит большое количество растворимых солей кальция и магния.

Жёсткость воды

временную жёсткость постоянную жёсткость

Ca(HCO₃)₂ и Mg(HCO₃)₂ СaCl₂ и MgCl₂

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

• Действием известкового молока или соды

Ca(HCO₃)₂ +Ca(OH)₂

Ca(HCO₃)₂ + Na₂CO₃ 

Постоянная или некарбонатная жёсткость

обусловлена присутствием в воде других растворимых солеё кальция или магния.

• Она устраняется добавлением соды

CaCl₂+ Na₂CO₃

Круговорот углерода в природе

7.Закрепление знаний:

Осуществить превращения и указать типы реакций:

 C → CO→ CO2→H2CO3→Ca(OH)₂ → CaCO3→ Ca(HCO₃)₂ → CaCO3→ CaCl₂­

8. Рефлексия учебной деятельности:

– Какую цель мы ставили на уроке?

– Вы достигли цели урока?

- Тема урока мне  понятна

-Я  доволен своей работой на уроке

- На самостоятельной работе у меня все получилось

• мне было легко

• я затруднялся

• мне было трудно

Китайская мудрость гласит:

9.Домашнее задание: учить конспект, знать химические свойства угольной кислоты.