четверг, 1 ноября 2012 г.

Готовимся к уроку.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №1.
ТЕМА: ПОЛУЧЕНИЕ КАРБОН (IV) ОКСИДА И ИЗУЧЕНИЕ ЕГО
СВОЙСТВ. ПРЕВРАЩЕНИЕ КАРБОНАТОВ И ГИДРОГЕНКАРБОНАТОВ.
Цели урока: 
  • продолжить формирование экспериментальных навыков учащихся с химическими веществами и лабораторным оборудованием; 
  • проверить знания техники безопасности во время работы в кабинете химии;
  • углубить знания о химических свойствах оксидов на примере свойств карбон (IV) оксида;
  • выяснить уровень усвоения знаний о химических свойствах оксидов неметаллов на примере карбон (IV) оксида.
Тип урока: практическое применение знаний, умений и навыков.
Формы работы: выполнение эксперимента, написание отчёта.
Оборудование: пробирка, воронка, газоотводная трубка,  штатив, пинцет, спиртовка, держатель, химический стакан.
ХОД УРОКА
І.   Организация класса.
ІІ. Повторение правил техники безопасности в кабинете химии, во время проведения химического эксперимента. Инструктаж перед началом практической работы. Техника безопасности. Следует соблюдать правила работы с растворами кислот. Не допускать попадания кислот на кожу и слизистые оболочки.
ІІІ.  Выполнение практической работы.
Опыт 1. Получение углекислого газа и его обнаружение.
Подготовьте прибор для получения углекислого газа, проверьте
его на герметичность.
Положите в пробирку несколько кусочков мела и долейте 1-2 мл соляной кислоты, чтобы только покрыть их поверхность. Закройте быстро пробирку пробкой с газоотводной трубкой и погрузите ее конец в пустую пробирку примерно на минуту. С помощью зажженой лучины определите наличие в пробирке углекислого газа.
СаCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 ↑ +H2O
Видеоролик: Получение углекислого газа и опыты с ним.
Опыт 2. Реакция углекислого газа с кальций гидроксидом (известковой водой).
Пропустите следующую порцию углекислого газа в пробирку с 1 - 2 мл известковой воды до образования осадка.
Ca(OH)2  + CO2  = CaCO3 ↓ + H2O
Карбонаты – соли угольной кислоты, в которых замещены оба иона водорода. Когда замещен только один ион водорода – получаются гидрокарбонаты. Большинство карбонатов – нерастворимые соединения, все гидрокарбонаты – растворимые. Нерастворимый карбонат превращается в растворимый гидрокарбонат при пропускании через раствор избытка углекислого газа.
CaCO3 + CO2 + H2O ↔ Ca(HCO3)2
При нагревании раствора гидрокарбоната выделяется углекислый газ,  и вновь образуется  нерастворимый  карбонат кальция.
Ca(HCO3)2  = CaCO3↓ + CO2 + H2O
Какая соль образовалась? Продолжайте пропускать углекислый газ до образования прозрачного раствора. Какая соль образовалась? Прокипятите полученный раствор к образованию осадка.
Видеоролик: Взаимопревращение карбонатов и гидрокарбонатов.
Опыт 3. Распознавание карбонатов.
В четырех пронумерованных пробирках содержатся растворы натрий сульфата, натрия хлорида, натрий карбоната и натрий силиката. Определите  содержимое каждой пробирки химическим способом.
ІV. Контрольные задания
1.               Объясните, благодаря каким свойствам угольной кислоты
возможна реакция между ее солью и соляной кислотой. Можно
ли считать ее качественной на соли угольной кислоты? Почему?
2.               Перечислите физические свойства углекислого газа, которые наблюдались  во время его получения.
3.               Выясните, какое свойство углекислого газа лежит в основе
его определения с помощью зажженной лучины.
4.               Объясните, почему при пропускании углекислого газа через известковую  воду она сначала мутнеет, затем становится прозрачной, а при нагревании выпадает осадок.   
V. Сделайте обобщающий вывод.
VI. Домашнее задание: Повторить химические свойства неметаллов и их оксидов. Подготовиться к письменному опросу.

ПРИЛОЖЕНИЯ
1.     История открытия углекислого газа
Углекислый газ был первым между всеми другими газами противопоставлен воздуху под названием “дикого газа” алхимиком XVI в. Вант Гельмонтом. Открытием СО2 было положено начало новой отрасли химии – пневматохимии (химии газов). Шотландский химик Джозеф Блэк (1728 – 1799 г.г.) в 1754 году установил, что известковый минерал мрамор (карбонат кальция) при нагревании разлагается с выделением газа и образует негашеную известь (оксид кальция):
CaCO3 = CaO + CO2
карбонат кальция оксид кальция углекислый газ
Выделяющийся газ можно было вновь соединить с оксидом кальция и вновь получить карбонат кальция :
CaO + CO2 = CaCO3
оксид кальция углекислый газ карбонат кальция
Этот газ был идентичен открытому Ван Гельмонтом “дикому газу”, но Блэк дал ему новое название – “связанный воздух” – так как этот газ можно было связать и вновь получить твердую субстанцию, а также он обладал способностью притягиваться известковой водой (гидроксидом кальция) и вызывать её помутнение:
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O
углекислый газ гидроксид кальция карбонат кальция
 
Несколько лет спустя Кавендиш обнаружил еще два характерных физических свойства углекислого газа – его высокую плотность и значительную растворимость в воде.
 
Джозеф Пристли (1733—1804) Джозеф Пристли — английский философ и химик. Открыл кислород, аммиак, сернистый газ. Растворив в воде углекислый газ, впервые приготовил газированную воду. Первым использовал в химии электрический ток. Ему принадлежит открытие «метода исправления воздуха» — явление фотосинтеза. Считал, что ученый должен давать свободу воображению и стремиться к сочетанию далеких друг от друга идей.
2. Углекислый газ в природе
Содержание углекислого газа в атмосфере относительно небольшое, всего 0,04–0,03% (по объему). CO2, сосредоточенный в атмосфере, имеет массу 2200 биллионов тонн. В 60 раз больше углекислого газа содержится в растворенном виде в морях и океанах. В течение каждого года из атмосферы извлекается примерно 1/50 часть всего содержащегося в ней CO2 растительным покровом земного шара в процессе фотосинтеза, превращающего минеральные вещества в органические.
Основная масса углекислого газа в природе образуется в результате различных процессов разложения органических веществ. Углекислый газ выделяется при дыхании растений, животных, микроорганизмов. Непрерывно увеличивается количество углекислого газа, выделяемого различными производствами. Углекислый газ содержится в составе вулканических газов, выделяется он и из земли в вулканических местностях. Несколько столетий функционирует в качестве постоянно действующего генератора CO2 “Собачья пещера” вблизи города Неаполя в Италии. Она знаменита тем, что собаки в ней не могут находиться, а человек может там пребывать в нормальном состоянии. Дело в том, что в этой пещере углекислый газ выделяется из земли, а так как он в 1,5 раза тяжелее воздуха, то располагается внизу, примерно на высоте роста собаки (0,5 м). В таком воздухе, где углекислого газа 14% , собаки (и другие животные, разумеется) дышать не могут, но стоящий на ногах взрослый человек не ощущает избытка углекислого газа в этой пещере. Такие же пещеры существуют в Йеллоустонском национальном парке (США).
Природные источники углекислого газа называются мофетами. Мофеты характерны для последней, поздней стадии затухания вулканов в которой находится, в частности, знаменитый вулкан Эльбрус. Поэтому там наблюдаются многочисленные выходы пробивающихся сквозь снега и льды горячих источников, насыщенных углекислым газом. Вне земного шара оксид углерода (IV) обнаружен в атмосферах Марса и Венеры – планетах “земного типа”.
3. Практическое применение углекислого газа
Прессованный твердый углекислый газ получил название “сухого льда”.       
Твердый CO2 скорее похож на спрессованный плотный снег, по твердости напоминающий мел. Температура “сухого льда” –78оС. Сухой лед, в отличие от водяного льда, плотный. Он тонет в воде, резко охлаждая её. Горящий бензин можно быстро потушить, бросив в пламя несколько кусочков сухого льда.
Главное применение сухого льда – хранение и перевозка продуктов питания: рыбы, мяса, мороженого и др. Ценность сухого льда заключается не только в его охлаждающем действии, но и в том, что продукты в углекислом газе не плесневеют и не гниют.
Сухим льдом испытывают в лабораториях детали, приборы, механизмы, которые будут служить в условиях пониженных температур. С помощью сухого льда испытывают морозоустойчивость резиновых покрышек автомобилей. Углекислый газ применяют для газирования фруктовых и минеральных вод, а в медицине – для углекислотных ванн. Жидкий углекислый газ используют в углекислотных огнетушителях, огнетушительных системах самолетов и кораблей и в пожарных углекислотных машинах. Он особенно эффективен в тех случаях, когда вода непригодна, например, при тушении загоревшихся огнеопасных жидкостей или при наличии в помещении невыключенной электропроводки или уникального оборудования, которое от воды может пострадать. Во многих случаях CO2 используют не в готовом виде, а получают в процессе использования, например, хлебопекарных порошков, содержащих смесь бикарбоната натрия с кислым виннокислым калием. При смешивании таких порошков с тестом соли растворяются и возникает реакция с выделением CO2 . В результате тесто всходит, наполняясь пузырьками углекислого газа, и выпеченный из него продукт получается мягким и вкусным.

Комментариев нет:

Отправить комментарий

Примечание. Отправлять комментарии могут только участники этого блога.

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...