Угольная кислота и ее соли конспект

Обновлено: 07.07.2024

Объяснить растворение жемчужины мы сможем в ходе урока, изучив свойства солей самой распространённой в природе кислоты: угольной.

Учитель: А как вы думаете, почему это самая распространенная кислота в природе?

Ученики: Так как образуется в результате взаимодействия СО₂ с водой (Н₂О занимает ¾ поверхности Земли, а СО₂ – обязательный компонент атмосферы).

Учитель: Вспомним, как получают СО₂:

Ученик: Записывает на доске уравнения реакций:

Учитель: Упр. №4 проверяем вместе.

Физико-химическая характеристика реакции взаимодействия СО₂ с водой: см. запись на доске:

Ученик:

Учитель: А теперь выполняем упр. №5 стр. 123 из рабочей тетради. Дайте характеристику угольной кислоте

Ученик:

Учитель: т.к. кислота нестабильная в ионных уравнениях записываем:

Т.к. кислота двухосновная, какие типы солей может образовывать?

Ученик: Кислые и средние

Учитель: Как их называют? Какие ионы входят в их состав?

Ученик: Карбонаты и гидрокарбонаты. Ион СО₃ 2 и НСО₃ -

Учитель: Заполняем вместе схему в Раб. тетради формулами солей.

2 ученика у доски:

Учитель: Проверяем. Есть ли ошибки? Технические названия солей: сода кальцинированная и питьевая, поташ, доломит.

Демонстрация: Коллекция минералов.

Учитель: А ещё такую же формулу имеет и жемчуг, ракушечник, скорлупа яиц.

НРК: У нас на Кольском п/ве в Ковдорском массиве широко распространены карбонатные породы. Поступающие на поверхность воды растворяют и выносят их из горной породы. В виде каких химических соединений? И на этот вопрос мы сможем ответить, изучив химические свойства солей угольной кислоты.

Этап: Закрепление

А сейчас посмотрите на свои записи и ответьте на вопросы.

– Почему Н₂СО₃ образует 2 ряда солей?

– Как называются эти соли?

– Назовите формулу мела?

Учитель: Чтобы ответить ещё на один вопрос:

Соблюдайте правила по ТБ. Обращайтесь за помощью к консультантам.

3 ученика записывают ур-я р-ций на доске

Во время записи спросить на местах – результаты Л.О.

Ученики:

2 ряд. При добавлении к Nа₂СО₃ (р-р) ВаСl₂ и КСl, только в первой пробирке образовался осадок за счёт того, что получилась нерастворимая соль BаСО₃

3 ряд. При пропускании СО₂ через известковую воду, она сначала помутнела за счёт образования нерастворимой соли СаСО₃, а при дальнейшем пропускании СО₂ муть исчезла, т.к. соль растворилась и получился растворимый гидрокарбонат кальция.

Учитель: А теперь проверьте ваши записи и уравнения реакций, записанные на доске.

Ученики проверяют и делают выводы:

Учитель: А вот как выглядят эти взаимопревращения в природе!

Видеофрагмент: Сталактиты и сталагмиты. После просмотра ответьте на вопрос: в виде каких соединений природные воды выносят на поверхность карбонатные породы и что с ними в дальнейшем происходит?

Ученики: В виде растворимых гидрокарбонатов кальция и магния. Эти соли под действием тепла разлагаются на карбонаты.

Учитель: При значительном нагревании могут разлагаться и карбонаты. Так вот это ещё одно свойство солей: разлагаются при нагревании. Исключение составляют карбонаты металлов I А группы.

А теперь сделаем общий вывод по химическим свойствам солей угольной кислоты.

Ученики: В кислоте.

Учитель: В какой? Соляной, серной? В пищевой, ведь она потом выпила полученный раствор.

Ученики: В уксусной.

Учитель: Правильно. Она продемонстрировала качественную реакцию на карбонаты.

Учитель: Посмотрите внимательно на свои записи. Проверить и оценить свои знания, полученные на уроке, вы сможете, выполнив тестовую работу. Текст у каждого на парте.

На тест отводится 5 минут. Предлагается 1 вариант теста. После чего учащиеся, сидящие за одной партой, меняются тестами и проверяют друг друга. Ответы учитель может выписать на доске или проговорить устно.

Материал знакомит с составом и свойствами угольной кислоты.

Угольная кислота и ее соли.

Цель. Обобщить знания о свойствах кислот и солей на примере угольной кислоты и ее солей.

Образовательные: рассмотреть свойства угольной кислоты и ее солей; изучить характерные свойства солей угольной кислоты и взаимные переход ы карбонатов и гидрокарбонатов; ознакомить учащихся с жесткостью воды и способами ее устранения.

Развивающие: развитие логического и аналитического мышления, самостоятельности и способности к обобщению; обеспечение системности учения, а так же развитие терминологического мышления; обобщать и систематизировать ранее приобретенные теоретические знания: классификация химических реакций, классификация кислот и солей, ионные уравнения; совершенствовать умение учащихся проводить химический эксперимент и делать выводы по выполненному исследованию; развить навыки самостоятельной работы с элементами исследования;

Воспитательные: воспитывать культуру учебного труда, соблюдение правил техники безопасности

Оборудование и реактивы. Для демонстрации: прибор для получения газов, мел, соляная кислота, известковая вода, пробирка; для лабораторной работы: штатив для пробирок, пробирки 2 шт., лучинка, спички, мел, растворы реактива на карбонат – ион; карбонат натрия.

Повторение изученного материала.

Каковы особенности строения молекул СО и СО₂?

Каковы физические свойства кислородных соединений углерода: СО и СО₂?

Почему СО называют угарным газом? В чем опасность действия СО на организм человека?

Углекислый газ используют для тушения пожаров. На каком свойстве углекислого газа это основано? Можно ли тушить углекислым газом магний?

С какими из перечисленных твердых веществ и растворов кислот и солей будут реагировать: 1) С; 2) СО₂?

А) HCl Б) CaCl₂ В) NaNO₃ Г) CuO Д) Ba(OH)₂ Е) Mg

Изучение новой темы

Составьте уравнение реакции углекислого газа с водой.

Укажите тип записанной реакции:

По числу и составу исходных веществ и продуктов реакции – соединения;

По изменению степеней окисления химических элементов – не ОВР;

По использованию катализатора – не каталитическая;

По обратимости- обратимая.

Дайте характеристику угольной кислоты:

По наличию кислорода – кислородсодержащая;

По основности – двухосновная;

По растворимости в воде – растворимая;

По степени электролитической диссоциации – слабая;

По стабильности – не стабильная

Угольная кислота как двухосновная кислота образует два ряда солей – кислые (гидрокарбонаты) и средние (карбонаты). Составьте формулы следующих солей: гидрокарбонат натрия, карбонат кальция, карбонат аммония, гидрокарбонат бария.

Карбонаты обладают всеми свойствами солей, являются сильными электролитами, полностью диссоциируют на ионы (средние соли). Кроме основных свойств у карбонатов есть свои, особые свойства.

Все карбонаты (кроме карбонатов ЩМ, исключая литий) при нагревании разлагаются на углекислый газ и оксид металла:

Сильные кислоты вытесняют из солей угольной кислоты СО₂ (качественная реакция на СО₃ 2- ): Na₂CO₃ +2HCl → 2NaCl + H₂O + CO₂

Взаимное превращение карбоната в гидрокарбонат:

А) избыток СО₂ в присутствии воды.

Б) нагревание кислых солей.

Демонстрация лабораторного опыта. Пропустить углекислый газ через известковую воду. Ca(OH)₂ +CO₂ →CaCO₃ + H₂O (помутнение известковой воды). Дальнейшее пропускание СО₂ вызывает исчезновение мути. Ca(OH)₂ +CO₂ (изб.) → Ca(HCO₃ )₂ Последующее нагревание раствора вызывает новое появление мути , или выделение осадка карбоната кальция.

Жесткость воды и способы ее устранения.

Вода называется жесткой, если она содержит ионы Са 2+ и Mg 2+ , т.е. растворимые соли в воде.

стр. 176 определите:

Какие соли обуславливают жесткость

Временная: кипячение и добавление соды – Na₂CO₃ или Ca(OH)₂

Постоянная: добавление соды и использование катионообменных аппаратов.

Закрепление

Цель. Осуществить качественную реакцию на карбонат – ион.

Оборудование и реактивы: штатив для пробирок, пробирки 2 шт., лучинка, спички, мел, растворы реактива на карбонат – ион; карбонат натрия.

Выполняя опыты, соблюдайте правила техники безопасности.

Определите ион, который является реактивом на карбонат – ион, используя следующий план:

Укажите анион, который входит в состав угольной кислоты _____________;

Укажите катион, который образует с этим анионом нестойкое соединение, разлагающееся с образованием газа: __________ ;

Сформулируйте вывод: реактивом на анион ________ является ион _______, который входит в состав __________________________ .

Опишите способы распознавания газа, образующегося при проведении качественной реакции на карбонат – ион.

1 – й способ:_________________________________________________________

2 –й способ: _________________________________________________________.

В одну пробирку опустите мел, а в другую пробирку налейте 1-2 мл карбоната натрия. Добавьте в каждую из пробирок по 1-2 мл реактива, который вы определили, выполняя задания в пункте 1. Что наблюдаете? Для обнаружения газообразного продукта реакции используете (более простой), описанный вами в пункте 2.

Угольная кислота H 2 C O 3 — раствор углекислого газа в воде. Это слабая двухосновная кислота. Она образуется при растворении в воде оксида углерода(\(IV\)) и в свободном виде из раствора не выделяется. При попытке выделения кислота легко разлагается на углекислый газ и воду:

Угольная кислота диссоциирует ступенчато. На первой ступени образуется гидрокарбонат-ион и ион водорода:

Диссоциация протекает слабо, ионов водорода в растворе содержится немного. Поэтому раствор углекислого газа (угольная кислота) имеет слегка кисловатый вкус и меняет окраску лакмуса на розовую (не красную).

Как двухосновная угольная кислота образует два ряда солей: средние — карбонаты ( K 2 C O 3 , CaC O 3 ) и кислые — гидрокарбонаты ( NaHC O 3 , Ca ( HC O 3 ) 2 ).

В результате выделяется углекислый газ, что позволяет использовать эту реакцию как качественную на карбонаты и гидрокарбонаты:

Карбонаты превращаются в гидрокарбонаты при пропускании через их раствор или взвесь углекислого газа:

С присутствием в воде гидрокарбонатов кальция и магния связана временная жёсткость воды. Временная — потому что при нагревании растворимые кислые соли разлагаются, и ионы металлов связываются в нерастворимые карбонаты.

NaHC O 3 — гидрокарбонат натрия , или питьевая сода . Используется в быту и пищевой промышленности как разрыхлитель теста. Находит применение в медицине.

K 2 C O 3 — карбонат калия , или поташ . Применяется в производстве жидкого мыла, стекла, в качестве удобрения.

CaC O 3 — карбонат кальция . В природе встречается в виде мела , мрамора , известняка . Применяются как строительные и отделочные материалы, а также в производстве негашёной извести, цемента, стекла.

познакомиться с практическим применением карбонатов и гидрокарбонатов.

Развивающая:

формирован
развитие познавательной активности и самостоятельности учащихся;
ие исследовательских навыков.

Воспитательная:

формирование валеологической и экологической грамотности учащихся.

Используемые технологии( технология развития критического мышления, технология проблемного обучения, кейс-технология) способствуют развитию познавательной активности ,самостоятельности и исследовательских навыков обучающихся.

Предлагаемые для обсуждения вопросы и задания способствуют формированию их валеологической и экологической грамотности.

Вложение	Размер
ugolnaya_kislota_i_eyo_soli.doc	117 КБ

Предварительный просмотр:

Урок химии в 9-м классе по теме "Угольная кислота и её соли"

Тип урока: изучение и первичное закрепление новых знаний.

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.

развитие познавательной активности и самостоятельности учащихся;
формирование исследовательских навыков.

формирование валеологической и экологической грамотности учащихся.

Применяемые технологии : технология развития критического мышления, технология проблемного обучения, кейс-технология.

фронтальная
индивидуальная
групповая

наборы реактивов для проведения опытов,
компьютерная презентация,
образцы минералов, скелеты морских звёзд, раковин, кораллов.

(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.

Учитель : 1. Какие соединения образует углерод?

2.Как называется ряд, составленный из следующих формул веществ?

C → CO → CO 2 → H 2 CO 3 → CaCO 3 ( 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)

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:

H 2 CO 3 =H 2 O + CO 2

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?

образование белого осадка;
появление синей окраски раствора;
видимых изменений не происходит;
появление красноватой окраски раствора

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.

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 )

CaCO 3 Ca(HCO 3 ) 2

Дайте названия этим солям

(Карбонат кальция ) (Гидрокарбонат кальция)

Что можно сказать о растворимости карбонатов? (работа с таблицей растворимости: растворимы только соли K + , Na + , NH 4 + )

А гидрокарбонаты ? ( растворимы все) ( 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 : 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 Na 2 CO 3 ( 1 вариант) и NaHCO 3 (2 вариант)

добавьте каплю лакмуса.

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 Na 2 CO 3 ( 1 вариант) и NaHCO 3 (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 )

(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

Практическое значение природных карбонатов

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.

1 существительное
2 прилагательных
3 глагола
1 предложение
1 слово

2. Средние, кислые

3.Образуют, защищают, создают

(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.

К сожалению, к нашему времени не сохранилась ни одна старинная жемчужина из-за своего непродолжительного века.

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.

Текст для группы 1

Карбонаты в виде известняков используют при строительстве. При обжиге известняка образуется оксид кальция, или негашёная известь:

СаС0 3 = СаО + С0 2 .

При добавлении к оксиду кальция воды образуется гашёная известь:

СаО + Н 2 0 = 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:

СаС0 3 + H 2 S0 4 = CaS0 4 + С0 2 + Н 2 0.

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(НС0 3 ) 2 и Mg(HC0 3 ) 2 . Данные соли разрушаются при кипячении, поэтому такую жёсткость и называют временной.

Постоянная жёсткость обусловлена присутствием других солей, например сульфатов (CaS0 4 ) и хлоридов (СаС1 2 ).

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(НС0 3 ) 2 = СаС0 3 + Н 2 0 + С0 2 .

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 Na 2 C0 3 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:

Na 2 C0 3 + Si0 2 = Na 2 Si0 3 + C0 2 ↑;

CaC0 3 + Si0 2 = CaSi0 3 + C0 2 ↑.

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 :

NH 4 HC0 3 = NH 3 + Н 2 0 + С0 2 ; 2NaHC0 3 = Na 2 C0 3 + Н 2 0 + С0 2 .

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 СаС0 3 и доломит СаС0 3 • MgC0 3 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) 2 С0 3 . 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.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Тема урока: Угольная кислота и ее соли

Тип урока: изучение и первичное закрепление новых знаний.

Цель: приобретение знаний о свойствах угольной кислоты, ее солей и их применении.

Задачи:

Образовательная :

изучить свойства угольной кислоты и ее солей, их взаимопревращениях, роль в круговороте веществ и формировании облика планеты, изучить взаимосвязь строения, свойств и применения веществ, закрепление знаний о средних и кислых солях на примере карбонатов и гидрокарбонатов;

изучить качественную реакцию на карбонат-ион;

познакомиться с практическим применением карбонатов и гидрокарбонатов.

Развивающая:

развитие познавательной активности и самостоятельности учащихся;

формирование исследовательских навыков.

Воспитательная:

формирование экологической грамотности учащихся.

Применяемые технологии : технология развития критического мышления, технология проблемного обучения.

Методы обучения :

Формы работы : фронтальная , индивидуальная , групповая.

Оборудование:

наборы реактивов для проведения опытов,

образцы минералов, скелеты морских звёзд, раковин, кораллов.

Организационная структура урока

1. Организационный момент.

У. Сегодня мы продолжим изучение соединений углерода.

У. 1. Какие соединения образует углерод?

У. 2.Как называется ряд, составленный из следующих формул веществ?

C → CO → CO ₂ → H ₂ CO ₃ → CaCO ₃

( Ответ учащихся : генетический ряд углерода)

У доски учащийся выполняет индивидуальное задание: записывает уравнения реакций 1-3 переходов.

У. 3.Какие соединения углерода мы уже изучили?

(Ответ уч-ся : оксиды углерода)

У. 4. А какие соединения предстоит изучить?

(Ответ уч-ся : угольную кислоту и ее соли)

Угольная кислота - это тот редкий случай вещества, формулу которого принято считать условной, т.е. такой молекулы не существует, однако возможно рассматривать не только свойства ее соединений, но и собственные свойства этой кислоты.

Это самая распространенная кислота. Она очень слабая и присутствует в любой природной воде. Угольная кислота медленно растворяет памятники старины и искусства, так как переводит нерастворимый карбонат кальция в растворимый в воде гидрокарбонат кальция. Угольная кислота активизирует процессы коррозии.

Постановка и решение проблемного вопроса (в форме тестового задания), как способ перехода к теме урока:

Ч то вы будете наблюдать при длительном пропускании углекислого газа через дистиллированную воду, подкрашенную фиолетовым лакмусом?

образование белого осадка;

появление синей окраски раствора;

видимых изменений не происходит;

появление красноватой окраски раствора.

1. Как изменяется окраска лакмуса? (показать опыт : газированная вода + лакмус)

3. Какой вывод о силе угольной кислоты можно сделать?

Опыт : HCl + лакмус.

Вывод: угольная кислота является слабой, что подтверждает розовая окраска лакмуса, а не красная, как в растворах сильных кислот.

У. Сегодня на уроке мы должны рассмотреть получение и свойства угольной кислоты; сформировать представление о свойствах солей угольной кислоты; разобрать взаимные переходы карбонатов и гидрокарбонатов; познакомиться с качественной реакцией на карбонат-ион; рассмотреть круговорот углерода в природе.

Характеристика угольной кислоты составляется в ходе беседы с классом.

У. Охарактеризуйте угольную кислоту по известным классификационным признакам.

Т.к. кислота нестабильная в ионных уравнениях записываем:

В ходе дальнейшей работы на уроке вам предстоит изучить:

- состав солей угольной кислоты, их названия, свойства;

-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.

3. Стадия осмысления (получение новой информации)

У. (беседа) Т.к. кислота двухосновная, какие типы солей может образовывать?

(кислые и средние)

Как их называют? Какие ионы входят в их состав?

(карбонаты и гидрокарбонаты. Ион СО ₃ 2- и НСО ₃ - )

Дайте названия этим солям

(Карбонат кальция) (Гидрокарбонат кальция)

Что можно сказать о растворимости карбонатов? (работа с таблицей растворимости: растворимы только соли K + , Na + , NH ₄ + )

Химические свойства солей угольной кислоты.

1. Взаимопревращения карбонатов и гидрокарбонатов

Особенностью солей угольной кислоты является их способность превращаться друг в друга.

( в избытке кислоты карбонаты превращаются в гидрокарбонаты, а при нагревании - наоборот).

Учащиеся составляют уравнения реакций.

У. Х имические реакции мы привыкли наблюдать в школьной лаборатории, в пробирках. Но такие же процессы происходят и в природе, вокруг нас. ( рассказ об образовании карстовых пещер).

Мы переходим к следующему свойству солей угольной кислоты:

2. Взаимодействию их с кислотами:

У. И звестно ли вам, что для устранения изжоги в желудке можно использовать 3%-ный раствор пищевой соды или таблетки гидрокарбоната натрия? Чтобы объяснить, на чем основано применение этих веществ, проделаем следующий лабораторный опыт :

( выполнение учащимися лабораторного опыта по инструкции )

1.В пробирку № 1 налейте 2-3мл раствора Na ₂ CO _3,

в пробирку № 2 – 2-3 мл NaHCO ₃ .

2.Добавьте по каплям HCl.

4. Составьте уравнения реакций молекулярном и ионном виде.

5.Сделайте выводы из наблюдений. Подумайте, почему для устранения изжоги используют гидрокарбонат натрия? (подсказка: вспомните, какая среда в желудке).

2Na + + CO ₃ 2- + 2H + + 2Cl - = 2Na + + 2Cl - + CO ₂ + H ₂ O

Na + + HCO ₃ - + H + + Cl - = Na + + Cl - + CO ₂ + H ₂ O

С оли угольной кислоты, карбонаты и гидрокарбонаты в воде подвергаются гидролизу, обладают щелочной реакцией среды, поэтому могут быть использованы для нейтрализации кислотной среды.

С оли угольной кислоты реагируют с кислотами. Будучи одной из самых слабых кислот она легко вытесняется из солей более сильными кислотами: соляной, серной и др.

Как на практике можно использовать эту реакцию?

У. На ваших столах находятся образцы мела. Здесь вы видите также ракушки, скелеты морских звёзд, кораллов, образцы мрамора, известняка.

Что общего между этими горными породами, минералами и объектами живой природы? Чтобы ответить на эти вопросы предлагаю вам выполнить лабораторный опыт :

1.К образцам 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)

4. Запишите уравнение реакции.

Д ействительно, 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.

В какой? Ведь она потом выпила полученный раствор (ответ уч-ся : в уксусной).

(Учащиеся с помощью учителя записывают уравнение реакции).

У читель предлагает учащимся вернуться к эпиграфу и закончить это высказывание (СаСО ₃ ).

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 пары и поработать с предложенными текстами , из которых вы узнаете о значении и применении карбонатов и гидрокарбонатов в повседневной и практической деятельности человека.

После работы с текстами вам предстоит назвать и записать в тетради области применения солей угольной кислоты.

Таблица. Практическое значение природных карбонатов

При добавлении к оксиду кальция воды образуется гашёная известь:

В последнее время для их защиты используют покрытия из высокомолекулярных соединений — силиконов.

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(НСО ₃ ) ₂ и Mg(HCО ₃ ) ₂ . Данные соли разрушаются при кипячении, поэтому такую жёсткость и называют временной.

Постоянная жёсткость обусловлена присутствием других солей, например, сульфатов (CaSО ₄ ) и хлоридов (СаС1 ₂ ).

Чем больше слой накипи, тем дольше закипает чайник.

Смягчить воду можно химическим путём. Для этого в жёсткую воду добавляют соду Na ₂ C0 ₃ или известковую воду Са(ОН) ₂ , при этом карбонат кальция выпадает в осадок. Временную жёсткость устраняют также кипячением.

Расплавленное стекло охлаждается постепенно, и ему можно придать различную форму.

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 СаСО ₃ и доломит СаСО ₃ • MgCО ₃ в измельчённом виде.

К карбонатам относится также минерал малахит (СuОН) ₂ СО ₃ . 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.

Применение карбонатов.

1. Карбонаты в виде известняков используют при строительстве.

Гашёную известь - для побелки, штукатурки, при этом для прочности добавляют песок.

2. Многие памятники скульптуры и архитектуры сделаны из известняка и мрамора.

3. Обусловливают жесткость воды (образование накипи, увеличение расхода мыла при стирке, нарушение обмена веществ в организме и развитие заболеваний, понижение вкусовых качеств блюд).

4. Карбонаты применяют в производстве стекла.

5. Карбонат натрия, или соду, используют в огнетушителях.

6. Для нейтрализации кислотности и повышения плодородия проводят известкование кислых почв, т. е. вносят в почву известняк СаСО ₃ и доломит СаСО ₃ • MgCО ₃ в измельчённом виде.

7. Минерал малахит (СuОН) ₂ СО ₃ используют как декоративный и поделочный камень. Из него получают зелёную краску.

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.

4. Стадия размышления и рефлексии.

1. Какая характеристика относится к угольной кислоте:

2. Формула питьевой соды:

3. Условие, необходимое для разложения карбонатов:

4. Вещество, с помощью которого распознают карбонаты:

5. Где применяется питьевая сода?

а) в кондитерском деле

б) в строительстве

в) в производстве стекла.

1. Какая характеристика не относится к угольной кислоте:

2. Формула кислой соли:

3. Условие, необходимое для превращения гидрокарбонатов в карбонаты:

4. Вещество, с помощью которого распознают карбонаты:

5. Где применяется известняк?

а) в кондитерском деле

б) в строительстве

в) в производстве стекла.

Ответы: Вариант 1: 1-а; 2- б; 3-б; 4-а; 5-а.

Вариант 1: 1-в; 2- а; 3-в; 4-в; 5-б.

А сейчас сядьте поудобнее, можно закрыть глаза, расслабьтесь и обдумайте все, что происходило на уроке, выполните рефлексивный тест :

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.

Задание на дом: П.34 (белый уч.), п.30 (зеленый), упр.4,5,6(а); подгот. к п.р. с. 265 (белый), с.192 (зеленый)

Читайте также: