Тема: Карбонатна
кислота. Карбонати й гідрокарбонати. Якісна реакція на карбонат – іон .
Силікатна кислота й силікати. Поняття про будівельні матеріали : скло,
цемент, бетон.
Мета : формувати
знання учнів про карбонатну кислоту як одну із слабких неорганічних кислот;
ознайомити з її фізичними та хімічними властивостями; поглибити знання про
середні й кислі солі, їх взаємоперетворення на прикладі карбонатів та
гідрокарбонатів; ознайомити учнів з якісною реакцією на карбонат – іон ; ознайомити
із складом і властивостями силікатної кислоти й силікатів; з’ясувати сфери їх
використання, істотні відмінності від інших кислот за фізичними і хімічними
властивостями; ознайомити із силікатами як найважливішими будівельними
матеріалами, які виробляє силікатна промисловість, – склом, цементом, бетоном.
Форми роботи :
навчальна лекція, самостійна робота з опорною схемою.
Обладнання :
періодична система хімічних елементів, таблиця розчинності, зразки будівельних
матеріалів.
Демонстрація .
Дія хлоридною кислоти на кальцій карбонат.
Хід уроку
І. Організація класу
ІІ. Мотивація навчальної діяльності
- Згадайте, в який спосіб у лабораторії
одержують вуглекислий газ.
- Як довести, що розчин карбон(IV)
оксиду – кислота ?
- Згадайте, що таке колоїдний розчин?
ІІІ. Вивчення нового матеріалу
Карбонатна кислота, карбонати.
H2CO3 – слабка кислота, у розчині
встановлюється рівновага системи :
H2O + CO2
↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3‾ ↔ 2
H+ + CO3‾
рівновага значною
мірою зміщена ліворуч.
- За яких умов рівновага зміщатиметься
в бік утворення карбонатної кислоти? (
Підвищення тиску, зниження температури)
Утворює два ряди
солей : MeCO3 – карбонати , MeHCO3 – гідрокарбонати.
Розчинними у воді
є карбонати Na+ , K+, NH4+ (Rb,Cs, Tl). Гідрокарбонати всі розчиняються у воді. Карбонати натрію і калію
плавляться без розкладу, решта розкладаються внаслідок нагрівання й навіть у
процесі кипіння.
CaCO3 → CaO
+ CO2 ↑
NaHCO3 → Na2CO3
+ CO2 + H2O
Ca(HCO3)2
→ CaCO3↓ + CO2↑ + H2O
Na2CO3
+ 2 CH3COOH → 2 CH3COONa + CO2↑ + H2O
На цьому
базується якісна реакція на карбонат – іон :
2 H+ + CO3‾
→ CO2↑ + H2O
Карбонати лужних
металів широко використовуються в промисловості:
Na2CO3 – кальцинована сода : виробництво скла,
алюмінію, мила, їдкого натрію, для очистки нафти.
NaHCO3 – харчова сода – використовують у кондитерській
промисловості, резиновій промисловості.
CaCO3 – вапняк, мармур, крейда.
Н2SiO3 — дуже слабка кислота, нерозчинна у воді. Одержують її в один спосіб —
діючи на розчини її солей кислотами:
Nа2SiO3 + 2НС1 → 2NаС1 + Н2SiO3 (колоїдний розчин)
♦ Згадаймо, що таке колоїдний
розчин?
Силікати — безбарвні, тугоплавкі речовини, нерозчинні у воді (розчиняються
лише Nа2SiO3 й К2SiO3).
Силікати дуже поширені в природі.
Назвіть природні сполуки —
силікати. (Польовий шпат, слюда, глини, азбест, тальк,
коштовні камені — смарагд, топаз, аквамарин, рідке скло —Nа2SiO3 , К2SiO3).
Якісна реакція на силікати — дія кислот (при цьому випадає колоїдний осад Н2SiO3).
Сполуки Силіцію відіграють важливу роль у народному господарстві. Кремнезем
і природні силікати служать вихідними матеріалами у виробництві скла,
керамічних виробів, порцеляни й фаянсу, будівельних і в'язких матеріалів. Усі
ці виробництва складають велику галузь народного господарства — силікатну
промисловість.
Скло одержують з білого піску, вапняку й соди шляхом сплавлення суміші.
Приблизний склад: Nа2СаSі6O14, або Nа2O∙СаО∙6SiO2. У разі заміни Nа2SiO3 на К2SiO3 одержують тугоплавке скло для хімічного посуду. Якщо замінити СаО на РЬО, а Nа2О — на К2О, можна одержати штучний кришталь К2O∙ РbО∙ 6SіO2.
Цемент одержують шляхом прожарювання суміші глини А12O3 ∙ 2SiO2 ∙ 2Н2O і вапняку СаСO3. Після виділення вуглекислого газу й води залишається А12O3 ∙ 2SіO2 ∙ СаО — цемент.
Бетон — цемент + наповнювач
(пісок або щебінь).
IV . Самостійна практика із взаємоперевіркою
1. Напишіть рівняння реакцій, з
допомогою яких можна здійснити перетворення :
Ca(OH)2 → CaCO3 → Ca(HCO3)2 → CaCO3 → CO2 → Na2CO3
2. У процесі нагрівання суміші
кальцій карбонату й магній карбонату масою 18,4
г утворилось 4,48 л CO2 (н. у.). Обчисліть вміст кожного карбонату в суміші.
3. У трьох пробірках містяться
розчини натрій карбонату, натрій сульфату, натрій хлориду. Запропонуйте спосіб
розпізнавання цих солей. Складіть план експерименту.
V . Підбиття підсумків уроку, виставлення оцінок за роботу на уроці
VI . Домашнє завдання
Опрацювати матеріали параграфів , відповісти на запитання до нього, виконати
вправи
Творче завдання : підготуватись до семінару з теми „ Використання неметалів та їхніх сполук
” (повідомлення, презентації, плакати).
