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 (СО3^2- 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⁺+ CO3^2- + 2H⁺ + 2Cl^- CO2 + 2Na⁺ +2Cl^- + H2O

CO3^2- + 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)2

Ca(HCO3)2 + Na2CO3 

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⁺ +CO3^2- CaCO3 + 2Na⁺ + 2HCO3^-

Ca²⁺ +CO3^2- 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⁺ + CO3^2- CaCO3 + 2Na⁺ + 2Cl^-

Ca²⁺ +CO3^2- 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  [pic]  Са СO3  [pic]  + H2O + CO2 [pic]

или действием известкового молока или соды

Ca(HCO3)2 +Ca(OH)2  [pic] CaCO3 [pic]  +2H2O

Ca²⁺ +2(HCO3)^- + Ca²⁺ +2OH^-  [pic] CaCO3 [pic]  +2H2O

Ca(HCO3)2 +Na2CO3  [pic]  CaCO3 + 2NaHCO3

Ca²⁺ +2(HCO3)^- + 2Na⁺ +CO3^2-  [pic]  CaCO3 + 2Na⁺ + 2HCO3^-

Ca²⁺ +CO3^2-  [pic]  CaCO3

Постоянная или некарбонатная жёсткость, обусловлена присутствием в воде других растворимых солеё кальция или магния. Она устраняется добавлением соды.

CaCl2+ NaCO3  [pic] CaCO3 [pic]  + 2NaCl

Ca²⁺ + 2Cl^- + 2Na⁺ + CO3^2-  [pic] CaCO3 [pic]  + 2Na⁺ + 2Cl^-

Ca²⁺ +CO3^2-  [pic]  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:

N (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.

[pic]

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.