Карбонатна кислота. Карбонати й гідрокарбонати.

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).

Силікатна кислота й силікати. Поняття про будівельні матеріали: скло, цемент, бетон

Тема уроку. Силікатна кислота й силікати. Поняття про будівельні матеріали: скло, цемент, бетон

Цілі уроку: ознайомити зі складом і властивостями силікатної кислоти й силікатів; з’ясувати сфери їх використання, істотні відмінності від інших кислот за фізичними й хімічними властивостями; ознайомити із силікатами як найважливішими будівельними матеріалами, які виробляє силікатна промисловість, — склом, цементом, бетоном; охарактеризувати можливості використання цих матеріалів; проаналізувати можливість виробництва нових будівельних матеріалів; удосконалювати вміння розв’язувати експериментальні задачі; закріпити знання про хімічні й фізичні властивості речовин; ознайомити з якісною реакцією на силікати.

Тип уроку: комбінований урок засвоєння знань, умінь і навичок і творчого застосування їх на практиці.

Форми роботи: навчальна лекція, фронтальна й самостійна робота з опорною схемою.

Обладнання: зразки будівельних матеріалів, кераміки, скла, лабораторне устаткування, колекція будівельних матеріалів. Лабораторний дослід 8. Ознайомлення зі зразками природних силікатів

ХІД УРОКУ

I. Організація класу

II.  Мотивація навчальної діяльності, перевірка домашнього завдання

Силікатна кислота й силікати

Вступне слово вчителя

Н₂SіO₃ — дуже слабка кислота, нерозчинна у воді. Одержують її в один спосіб — діючи на розчини її солей кислотами:

  (колоїдний розчин)

♦    Згадаймо, що таке колоїдний розчин?

Силікати — безбарвні, тугоплавкі речовини, нерозчинні у воді (розчиняються лише Na₂SiО₃ й K₂SiО₃).

Силікати дуже поширені в природі.

Назвіть природні сполуки — силікати. (Польовий шпат, слюда, глини, азбест, тальк, коштовні камені — смарагд, топаз, аквамарин, рідке скло — Na₂SiО₃K₂SiО₃).

Якісна реакція на силікати — дія кислот (при цьому випадає колоїдний осад H₂Si0₃).

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: Na₂CaSi₆О₁₄, або Na₂О•CaО•6SiО₂. У разі заміни Na₂SiО₃ на K₂SiО₃ одержують тугоплавке скло для хімічного посуду. Якщо замінити СаО на РbО, а Na₂О — на К₂О, можна одержати штучний кришталь К₂0•PbO•6SiО₂.

Цемент одержують шляхом прожарювання суміші глини А1₂О₃•2SiO_a• 2Н₂О і вапняку СаСО₃. Після виділення вуглекислого газу й води залишається А1₂О₃•2SiO_a•CaO — цемент.

Бетон — цемент + наповнювач (пісок або щебінь).

III. Вивчення нового матеріалу

Повідомлення учнів про силікати й будівельні матеріали

1.   Силіцій оксид Si0₂, кварц. Його поширення у природі та фізичні

властивості

2.   Силікатні кислоти та силікати

3.   Скло

Види скла, властивості, склад та способи одержання.

4.   Кераміка

Керамічна промисловість. Під керамікою, або керамічною промисловістю, розуміють виробництво різних виробів із глини. Кераміка охоплює виробництво цегли, черепиці, вогнетривких матеріалів, гончарного посуду, гончарних труб, кахлів (груба кераміка), а також виробництво порцеляни й фаянсу (тонка кераміка).

5.   Цемент

Одним з найважливіших матеріалів, що виготовляє силікатна промисловість, є цемент, споживаний у величезних кількостях у будь-яких будівельних роботах.

Історія використання цементу. Одержання цементу.

IV. Підбиття підсумків уроку

Як ви розумієте висловлювання М. В. Артемонова: «Світ навколо нас — величезна експозиція сфер застосування скла»?

Які будівельні матеріали ви знаєте?

V.  Домашнє завдання

Опрацювати матеріал параграфа, відповісти на запитання до нього, виконати вправи.

Творче завдання: підготуватися до семінару з теми «Використання неметалів та їхніх сполук, кругообіг неметалів у природі» (повідомлення, презентації, плакати).

Характерні хімічні властивості металів

Тема уроку. Характерні хімічні властивості металів

Цілі уроку: ознайомити учнів із загальними хімічними властивостями металів, рядом активності металів; показати взаємозв’язок між хімічними властивостями металів та будовою атомів; розвивати навички складання рівнянь окисно-відновних реакцій і реакцій йонного обміну на прикладі хімічних властивостей металів.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Форми роботи: фронтальна робота, робота з дидактичною схемою, лабораторна робота.

Обладнання: періодична система хімічних елементів, таблиця розчинності, ряд активності металів.

Демонстрація 2. Горіння магнію.

Лабораторний дослід 1. Порівняння хімічної активності металів.

Лабораторний дослід 2. Взаємодія металів з розчинами кислот.

ХІД УРОКУ

I.   Організація класу

II.  Перевірка домашнього завдання, мотивація навчальної діяльності

Хімічний калейдоскоп Назвіть:

• Найтвердіший метал — Сг.

• Метал з найвищою електропровідністю — Ag.

• Найважчий метал — Os.

• Найм’якіший — Na.

• Найактивніший у періодичній системі — Fr.

• Найпластичніший — Аu.

• Найлегший — Li.

• Найбільш легкоплавкий — Hg.

• Найбільш тугоплавкий — W.

• Найпоширеніший у природі — А1.

III. Вивчення нового матеріалу

1.   Проведення експерименту

Демонстрація 1. Взаємодія натрію з водою

У три кристалізатори з водою під витяжкою акуратно занурюємо: у перший — шматочок заліза, у другий — шматочок кальцію, у третій — шматочок натрію. Що спостерігаємо?

Чому метали поводяться по-різному?

Висновок: метали мають різну хімічну активність.

Звертаємося до ряду активності металів М. М. Бекетова.

2.   Порівняння хімічної активності металів

З допомогою ряду активності металів можна визначити хімічні властивості металів.

1)   Найбільш енергійно метали реагують з неметалами:

а)   з галогенами: 2Fe + ЗС1₂ = 2FeCl₃

б)  із сіркою: Fe + S = FeS

в)   з киснем метали реагують відповідно до активності.

Умовно розіб’ємо ряд активності металів на чотири частини:

Ls R Ca Na Mg

Al Zn Fe Sn Pb

Н Cu Hg

Ag Pt Au

Метали, що знаходяться в ряду активності до Al, швидко й мимовільно окиснюються киснем:

2Са + O₂ = 2СаО

Метали від А1 до Н окиснюються повільно або в разі нагрівання:

2Zn+О₂ = 2ZnO

Метали від Н до Рt окиснюються за високої температури:

2Сu + O₂ = 2СuО

Такі метали, як платина й золото, не окиснюються киснем повітря.

Завдання 1. Троє учнів біля дошки записують ОВР, указують окисник і відновник.

2)   3 водою метали також реагують неоднаково.

Метали, що знаходяться в ряду активності до А1, активно реагують з водою без нагрівання:

2Nа + 2Н₂O = 2 NаОН + Н₂

Метали до Н реагують з водою в разі нагрівання:

Zn + Н₂O = ZnO + Н₂

Метали, розташовані в ряду активності після водню, з водою не реагують.

Завдання 2. Двоє учнів біля дошки записують ОВР, указують окисник і від­новник.

3)  Лабораторний дослід 2. Взаємодія металів з розчинами кислот

Взаємодія металів з кислотами також протікає відповідно до їх положення в ряді активності металів.

Згадаємо закономірності взаємодії металів з кислотами.

Проведемо експеримент.

У чотири пробірки з розчином хлоридної кислоти занурюємо гранули міді, цинку, магнію й алюмінію.

Завдання 3. Запишіть рівняння ОВР, укажіть окисник і відновник. Запишіть рівняння реакцій у йонно-молекулярній формі.

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂

Різниця в активності дозволяє одним металам витісняти інші з розчинів їх солей.

Лабораторний дослід 1. Порівняння активності металів

У першу пробірку наливаємо 2 мл розчину купрум(ІІ) хлориду й опускаємо гранулу цинку; у другу пробірку наливаємо 1 мл цинк хлориду й опускаємо гранулу міді; у третю — розчин купрум(ІІ) хлориду й гранулу магнію; у четверту — розчин цинк хлориду й магній; у п’яту — розчин магній хлориду й цинк.

♦ Що спостерігаємо? (Учні записують рівняння окисно-відновних реакцій, що протікають, указують окисник і відновник; записують скорочене йоннерівняння.)

CuCl₂ + Zn = ZnCl₂ + Cu

Висновок: ці метали можна розташувати в ряд за зниженням їх активності: Mg, Zn, Сu.

IV. Узагальнення й систематизація

1.   Розглядаємо схему хімічних властивостей металів та її зв’язок з рядом активності, пропонуємо учням зробити узагальнюючий висновок про хімічні властивості металів:

•  У реакціях метали проявляють відновні властивості.

• Активність металу можна оцінити за його положенням у ряду активності.

•  Застосування металу визначається як його фізичними, так і хімічними властивостями.

2.   Робота в групах

Групові завдання 

Скласти рівняння реакцій за схемою:

Метал

Група 1: Са.     Група 2: К.

Група 3: Zn.     Група 4: Ма.

Група 5: Mg.    Група 6: А1.

Групи виконують завдання та здають на перевірку вчителю.

V.  Підбиття підсумків уроку, оцінювання роботи учнів

VI. Домашнє завдання

Опрацювати матеріал параграфа, відповісти на запитання.

Групи обмінюються схемами-завданнями для виконання вдома. 

Положення металічних елементів у періодичній системі, особливості будови атомів. Металічний зв’язок. Фізичні властивості металів

Тема уроку. Положення металічних елементів у періодичній системі, особливості будови атомів. Металічний зв’язок. Фізичні властивості металів

Цілі уроку: поглибити знання учнів про металічні елементи, їх положення в періодичній системі, особливості будови атомів, будови речовини; ознайомити з типом хімічного зв’язку, властивим металам, — металічним зв’язком; показати вплив зв’язку на фізичні властивості речовин, утворених металічними елементами.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Форми роботи: навчальна лекція, евристична фронтальна бесіда, самостійна робота з опорною схемою, демонстраційний експеримент.

Обладнання: Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва, ряд активності металів, колекції металів та їх сплавів, модель металевої кристалічної ґратки.

Демонстрація 4. Ознайомлення зі зразками металів і сплавів.

ХІД УРОКУ

I. Організація класу

II.  Мотивація навчальної діяльності, актуалізація опорних знань

Фронтальна робота за питаннями

У 7 класі ми вже ознайомилися з металами на прикладі заліза — однієї з найпоширеніших речовин, утворених хімічним елементом Ферумом.

♦ Яких елементів у природі більше: металічних чи неметалічних?

♦ Де в періодичній системі знаходяться металічні елементи?

♦ Назвіть особливості будови металічних елементів. (Один-три електрони на зовнішньому енергетичному рівні, великий атомний радіус, велике значення спорідненості щодо електрона, низьке значення електронегативності)

Висновок: металічні елементи значно легше віддають електрони, ніж неметалічні.

♦ Назвіть характерні ступені окиснення елементів-металів?

Троє учнів біля дошки складають схеми будови атомів Натрію Na, Магнію Mg, Алюмінію А1.

Отже, об’єкт нашого вивчення на сьогоднішньому уроці — металічні елементи:

• особливості будови атомів;

• будова простих речовин — металів;

• фізичні властивості металів.

III. Вивчення нового матеріалу

Навчальна лекція, робота зі схемою

1.   Положення металічних елементів у періодичній системі, будова їх атомів

(I, II, III групи, головні підгрупи, побічні підгрупи, лантаноїди, актиноїди. На зовнішньому рівні один-три електрони (s- або р-), в утворенні зв’язку беруть участь d-електрони передзовнішнього підрівня.)

Атоми металічних елементів легко віддають електрони, можуть лише окислюватися:

2.   Металічний зв’язок

(Розглядаємо модель металічної кристалічної ґратки.)

Зумовлена особливістю будови атомів металічних елементів, у вузлах ґраток — атоми й катіони, між вузлами — відносно вільні електрони.

(Записуємо визначення.)

3.   Загальні фізичні властивості металів

Зумовлені наявністю вільних електронів у металічних ґратках металів; високою міцністю й рухливістю металічного зв’язку.

(Розглядаємо колекції металів та їх сплавів.)

Під час евристичної бесіди на підставі знань учнів, їхніх спостережень у побуті й розглянутих зразків металів робимо висновки про фізичні властивості металів:

• Агрегатний стан (тверді, за винятком Hg, Gа).

• Колір: усі відтінки від сірого до чорного (винятки: Сu, Аu).

• Тепло- й електропровідність (за рахунок вільних електронів) збільшуються в ряді Hg, Рb, Fе, Zn, Mg, А1, Аu, Сu, Ag.

• Чому в радіотехніці для виготовлення точних приладів використовують срібло й мідь?

• 3 якого металу найбільш вигідно виготовляти опалювальні системи?

• Ковкість і пластичність. (Розглядаємо рисунок у підручнику або переглядаємо медіафрагмент зсуву атомів та йонів у металічній кристалічній ґратці внаслідок деформації.) Йони безпосередньо один з одним не зв’язані, тому окремі їх шари можуть зміщатися один відносного одного. Найбільш пластичний метал — золото. Найбільш крихкими є хром, манган, стибій (на зовнішньому рівні — п’ять-сім електронів, чимала кількість вільних електронів забезпечує міцність окремих шарів йонів і перешкоджає їх вільному ковзанню).

• Твердість: м’які (лужні метали); тверді (хром).

• Температура плавлення: легкоплавкі — t_пл(Нg) = -38,87 °С; тугоплавкі — t_пл(W) = 3370 °С.

• Температура кипіння в металів висока.

IV. Первинне застосування отриманих знань

1.   Самостійна робота зі схемою

2.   Узагальнююча бесіда

♦ Чим зумовлені істотні відмінності між властивостями металів і неметалів?

♦ Чому в металах значно більше загальних фізичних властивостей, ніж у неметалів, у яких фізичні властивості значною мірою відрізняються?

♦ Які прості речовини-метали застосовуються найбільше?

♦ На яких фізичних властивостях ґрунтується це застосування?

♦ Припустіть, які хімічні властивості повинні мати метали.

V.  Підбиття підсумків

Учитель пропонує двом-трьом учням підбити підсумок уроку, назвати основні питання, розглянуті на уроці, оцінює роботу учнів.

VI. Домашнє завдання

Опрацювати матеріал параграфа, відповісти на запитання.

Творче завдання: підготувати повідомлення про поширення металів у природі.

Узагальнення знань з теми „Неметалічні елементи та їх сполуки

Тема: Узагальнення знань з теми „Неметалічні елементи та їх сполуки ”.

Мета уроку: визначити рівень навчальних досягнень учнів з теми „ Неметалічні елементи та їх сполуки ”.

Обладнання: картки із різнорівневими завданнями, таблиця розчинності, періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва.

Тип уроку: урок корекції й контролю знань.

Форма проведення уроку: гра.

Методи проведення уроку: фронтальне опитування, робота біля дошки, письмова індивідуальна самостійна робота, виконання дослідів, робота в групах, ігрова ситуація.

Прийоми:частково-пошуковий, репродуктивний, словесно-ілюстративний.

Девіз уроку: Знання лише тоді стають переконливими, коли їх досягають зусиллям думки.