Урок по теме «Угольная кислота и ее соли» (Химия, 9 класс)

Открытый урок

Тема: «Угольная кислота и ее соли».

Цель урока:

Познакомиться со свойствами угольной кислоты и ее солей, их способами получения и применением.

Задачи:

1. Обучающая.

Исследовать и усвоить физические, химические, специфические свойства угольной кислоты и ее солей, способы их получения.

2. Развивающая.

Формировать научное мировоззрение, умение устанавливать взаимосвязь состава, строения и свойств изучаемых веществ и их практическое применение в жизни на основе изученных свойств.

3. Воспитательная.

Продолжить формировать научное мировоззрение, умение аргументировано высказывать свое мнение, работать с дополнительной литературой, искать интересную информацию с помощью ресурсов Internet.

Ход урока:

1. Вводно –мотивационный этап.

1. Организационный момент.

- Здравствуйте, ребята. Сегодня мы с вами проведем урок – исследование. Ведь химия - это область чудес, в ней скрыто счастье человечества, величайшие завоевания разума будут сделаны именно в этой области. У нас сегодня на уроке присутствуют гости, и я думаю, что они тоже узнают много нового и интересного.

Желаю успеха в получении новых знаний!

2.Актуализация опорных знаний.

Мы с вами на прошлом уроке начали изучать соединения углерода.

1. Какие соединения углерода вам уже известны?

Ответ: оксиды углерода.

2. Какие оксиды образует углерод?

Ответ: оксид углерода (IV) или углекислый газ и оксид углерода (II) или угарный газ.

Записать на доске уравнения химических реакций, которые характеризуют химические свойства данных оксидов.

1 ученик - оксид углерода (II), 2-ученик - оксид углерода (IV).

Пока ребята работают у доски, мы с вами поговорим о физических и физиологических свойствах этих веществ

3 ученик – физические свойства углекислого газа, 4 ученик - физические свойства угарного газа.

5 ученик –физиологическое воздействие на организм человека углекислого газа, 6 ученик - физиологическое воздействие на организм человека угарного газа.

Учитель: Итак, мы выяснили, что углерод образует два оксида и вспомнили их свойства.

А теперь посмотрите следующие слайды и ответьте на поставленные вопросы.

Ребята, мы будем, как вы уже увидели, использовать на нашем уроке тексты художественных произведений.

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?

образование белого осадка;

появление синей окраски раствора;

видимых изменений не происходит;

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)

Правильно, вы уже поняли, что речь на нашем уроке будет идти об угольной кислоте и ее солях.

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: 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 в 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. А теперь давайте вспомним общие химические свойства солей и выясним, какие из них характерны для солей угольной кислоты.

Итак, записали в тетрадях: Химические свойства солей угольной кислоты.

Мы будем изучать, выполняя лабораторный эксперимент по инструктивной карте, которая лежит у вас на столе, строго соблюдая правила по технике безопасности.

А теперь прочтите текст №1 (слайд в презентации).

Ответь на вопросы.

1) Почему жемчужина растворилась?

2) О каком свойстве солей говорится в тексте?

3. Проведите химический эксперимент, выполните опыт №1 согласно инструктивной карте

Ответьте на вопросы:

1) Какое свойство солей вы изучили?

2) Какие признаки реакции вы наблюдали?

3) Какие соли угольной кислоты по растворимости взаимодействуют с другими солями?

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., при этом выделяется углекислый газ. А как распознать этот газ вы уже знаете из пошлого урока.

Как в практических целях можно использовать эту реакцию?

Таким методом 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 №2.

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).

Учитель. Выполните опыт №3 согласно инструктивной карте.

Ответьте на вопросы:

1) Какое свойство солей вы изучили?

2) Какие признаки реакции вы наблюдали?

3) Какие соли угольной кислоты по растворимости взаимодействуют с другими солями?

Выполнив химический эксеримент, не забудьте записать вывод.

Учитель. Второй 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: Соли угольной кислоты принимают участие еще в одном природном процессе. Они обуславливают жесткость воды. Об этом мы послушаем еще одно сообщение.

(слайды ,,,)

Запишите в тетрадях уравнения реакций, при помощи которых устраняется временная и постоянная жесткость воды.

Учитель: Прочитаем текст № 3, в котором говорится еще об одном свойстве солей угольной кислоты.

О каком свойстве солей вы узнали из данного текста?

Правильно. Карбонаты щелочноземельных металлов разлагаются при нагревании, щелочных – нет. Гидрокарбонаты, как щелочноземельных, так и щелочных металлов при нагревании разлагаются.

Запишите соответствующие уравнения реакций из учебника в тетрадь.

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: (выполняет обучающийся на демонстрационном столе)

(выполнение лабораторного опыта по инструкции):

1. 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.

Учитель: Как видим, что соли угольной кислоты имеют большое практическое значение и ,особенно, мрамор известняк. Давайте послушаем еще одно сообщение.

(Слайды)

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.

Стадия размышления и рефлексии .

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 3.

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 1

Инструктивная карта.

Правила техники безопасности.

1. Запрещается оставлять открытыми склянки с реактивами.

2.Вы работаете с кислотой. Это едкое вещество! Разрушает и раздражает кожу, слизистые оболочки.

3. Попавшие на кожу капли раствора кислоты немедленно смойте сильной струей воды, а затем обработайте поврежденную поверхность 2% - м раствором питьевой соды (NaHCO3).

Сделайте вывод, выполнив следующее задание.

Вставьте пропущенные слова.

Соли угольной кислоты можно распознать, используя следующую качественную реакцию: при добавлении раствора _______________________ к солям угольной кислоты образуется _____________________________________, который можно распознать, ____________________________________________, при этом выпадает __________________________.