|
Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа с. Синенькие
Саратовская область Петровский район
Кислородные соединения углерода
Автор: Чарикова Е.С. учитель химии
Тема урока .Углекислый газ - компонент воздуха
Цели урока: А) дать сведения о составе углекислого газа ,его физических и химических свойствах., возможных способах получения, о положительной и отрицательной роли этого газа природе и жизни человека
Б)развить навыки постановки школьных опытов и наблюдения за их результатами.
Задачи обучения:
Нужно знать: состав и строение углекислого газа, физические и химические свойства, способы получения, распространение в природе, положительную и отрицательную роль в природе и жизни человека, экологические проблемы, связанные с ним.
Нужно уметь: ставить опыты по получению, собиранию, доказательству наличия углекислого газа; ставить опыты по химическим свойствам углекислого газа; составлять уравнения реакций получения углекислого газа и его химических реакций с другими веществами.
Задачи развития: продолжить развитие у учащихся основных приемов мышления (умение анализировать, сравнивать ит.д.)
Задачи воспитания: продолжить работу по формированию научного мировоззрения.
План урока.
1. Мотивационный этап. Сообщение темы, цели, задач урока.
2. Реализация цели: изучение состава углекислого газа, его физических и химических свойств, возможных способов получения, положительной и отрицательной роли углекислого газа природе и жизни человека.
Демонстрационные опыты.
1. Помутнение известковой воды от выдыхаемого углекислого газа
2. Получение углекислого газа
3. Горение лучинки и магниевых стружек в углекислом газе
Ход урока
IОрганизационный момент.
II.Где встречается углекислый газ. Строение молекулы углекислого газа.
CО2 – формула, обозначающая молекулу оксида углерода (IV), или углекислого газа.
Процентное содержание углекислого газа в воздухе непостоянно.
Оно составляет около 0,03% по объему, но может быть и другим - в зависимости от конкретной местности.
Углекислый газ выделяют живые организмы.
Он также является продуктом горения различных веществ, таких как уголь, нефть или бензин.
Азот 78,09%
Кислород 20,95%
Аргон 0,93%
Углекислый газ 0,03%
Степень окисления углерода в молекуле СО2 ровна +4. Молекула СО2 имеет линейное строение, поэтому она неполярна.
О=С=О
Атом углерода связан с атомами кислорода 4 общими электронными парами. В химических реакциях СО2 не может проявлять восстановительные свойства.
III. Обнаружение углекислого газа
Проведем простой эксперимент, доказывающий, что углекислый газ выделяется при дыхании.
Видеосюжет: Известковая вода мутнеет под действием оксида углерода (IV), который содержится в воздухе, выдыхаемом из легких. Оксид углерода (IV) реагирует с известковой водой и таким образом способствует образованию осадка.
GCH_1Ac11_01Nd.wav
Реакция, характерная для углекислого газа.
При реакции с углекислым газом известковая вода становится мутной. Это характерная реакция для углекислого газа, то есть она позволяет идентифицировать углекислый газ.
IV. Круговорот углекислого газа в природе
Круговорот углекислого газа в природе.
Глюкоза - одно из основных питательных веществ для человека и животных.
углекислый газ + вода ->глюкоза + кислород
солнечная энергия
хлорофилл
Основную роль в процессах фотосинтеза играет хлорофилл, содержащийся в хлоропластах, которые находятся под внешней оболочкой листьев. Реакция фотосинтеза имеет две фазы: световую и темновую. Во время световой фазы энергия света используется для разложения воды на кислород и водород - кислород выделяется как побочный продукт. Во время темновой фазы (не требующей света) образуется органическое вещество – глюкоза. По оценкам, в процессе фотосинтеза за год производится 150 миллиардов тонн глюкозы и 160 миллиардов тонн кислорода.
Это интересно: Фотосинтез
Фотосинтез - наиважнейший процесс для жизни на Земле.
Он включает в себя поглощение солнечной энергии и преобразование ее в энергию химических связей органических соединений, которые, в свою очередь, становятся источником энергии и строительным материалом для большинства живых организмов.
Зеленые растения поглощают солнечную энергию в процессе фотосинтеза.
Причем поглощается лишь несколько процентов всей солнечной энергии, достигающей Земли.
Растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород, необходимый для дыхания живых организмов. В процессе дыхания люди, животные и растения выделяют углекислый газ, который попадает в атмосферу. Углекислый газ образуется также в процессах распада. Развитие цивилизации, связанное с ростом числа автомобилей и фабрик, увеличивает выброс углекислого газа в атмосферу. Естественные источники углекислого газа – вулканы – выбрасывают его в атмосферу во время извержений. :
V. Получение углекислого газа
Углекислый газ получают, действуя на соли угольной кислоты- карбонаты растворами соляной, азотной и даже уксусной кислот.
В промышленности углекислый газ получают обжигом известняка:
CaCO3 = CaO+CO2
В лаборатории углекислый газ получают при действии на мел или мрамор соляной кислотой.
Получим небольшое количество углекислого газа для дальнейшего изучения его свойств. В качестве исходных веществ используем соляную кислоту и карбонат кальция.
Карбонат кальция реагирует с соляной кислотой с образованием газа. Помутнение известковой воды свидетельствует о том, что полученный газ - оксид углерода (IV), или углекислый газ - CО2.
Ca CO3 + 2 HCl = CaCl2+ H2O+CO2
Видеосюжет : Нальем 10%-ный раствор хлористоводородной кислоты в делительную воронку и перельем ее по капле в пробирку с карбонатом кальция. Понаблюдаем за изменениями, происходящими в пробирке с известковой водой.
GCH_1Ac11_02Nd.wav
VI. Свойства углекислого газа
Бесцветный, не имеющий запаха газ. Он примерно в полтора раза тяжелее воздуха. При обычных условиях в 1 объеме воды растворяется 1 объем углекислого газа.
При давлении примерно 60 атм углекислый газ превращается в бесцветную жидкость.
Углекислый газ не горит и не поддерживает горение
Рассмотрим поведение горящей лучинки и горящих магниевых стружек, помещенных в углекислый газ.
Горение лучинки прекращается в атмосфере углекислого газа. Это доказывает, что он не поддерживает горение. Однако горение магния в атмосфере углекислого газа усиливается. В результате чего образуются два новых вещества: черный осадок на стенках цилиндра - углерод в виде сажи, а белый - оксид магния. Произошла химическая реакция - из двух исходных веществ образовались два новых.
В этой реакции магний и углерод меняются местами.
Магний и оксид углерода (IV) реагируют с образованием углерода и оксида магния.
CO2 + 2 Mg = 2 MgO+C
Реакция магния с углекислым газом - пример реакции замещения.
Видеосюжет: Наполним оксидом углерода (IV) два цилиндра для сжигания. Внесем в один из них тлеющую лучинку, а в другой – горящую магниевую стружку. Понаблюдаем за происходящими изменениями.
GCH_1Ac11_03Nd.avi
VII.Применение углекислого газа
Углекислый газ широко применяется, например:
при тушении огня,
в газированных напитках,
в виде сухого льда в холодильниках.
У оксида углерода (IV), или углекислого газа, много практических применений. Он используется при производстве газированных напитков, а также (как вещество, не поддерживающее горение) используется для тушения огня (помимо всего остального, им можно тушить горящие электропровода). Охлажденный до –78,5 градусов Цельсия и отвердевший – так называемый сухой лед – он используется в холодильниках для хранения замороженной пищи и в кондитерском производстве.
Это интересно: Парниковый эффект
Парниковый эффект - открыт в 1861 году ирландским физиком Джоном Тиндалем (1820-1893), который предсказал последствия повышения содержания углекислого газа в атмосфере: таяние ледников на полюсах и вечных снегов в горах и как результат - повышение уровня воды в морях и океанах.
Доля в повышении содержания углекислого газа:
вырубка лесов 23%
другие 16%
промышленность 16%
транспорт 22,5%
угольные электростанции 22,5%
Температура поверхности Земли и воздуха постоянно растет. Землю окружает атмосфера, содержание углекислого газа в которой повышается. Вместе с другими парниковыми газами углекислый газ выполняет функцию двустороннего фильтра, прямо как стекло в теплице. Парниковые газы позволяют коротким волнам солнечного излучения проникать через атмосферу. Оно нагревает поверхность Земли, а нагретая Земля уже излучает длинные волны (инфракрасное излучение). Часть инфракрасного излучения задерживается парниковыми газами, особенно углекислым газом. Человеческая деятельность нарушает баланс между теплом, поступающим на Землю и теплом, излучаемым планетой, что, в свою очередь, приводит к постепенному потеплению атмосферы. Содержание углекислого газа в атмосфере повышается в результате вырубки лесов, сокращения площадей посевов, а также в результате производственных процессов, и особенно – процессов горения на энергостанциях, промышленных предприятиях и в моторном транспорте. Излишек углекислого газа не может быть переработан растениями и не может быть поглощен Мировым океаном. Из-за повышения температуры и таяния льдов уровень воды в океане за последние 110 лет, с 1880-го по 1990-й годы, повысился на 11 см. Это – предупреждение людям. Следует, не откладывая, изучить причины, по которым содержание углекислого газа неуклонно повышается.
VIII. Закрепление изученного материала.
Запомните это
Содержание углекислого газа в воздухе может меняться.
Углекислый газ не горит и не поддерживает горение.
Углекислый газ может быть обнаружен с помощью известковой воды.
Работа на местах с раздаточным материалом.
Упражнения (1,2,3,4)
Какое свойство углекислого газа позволяет ему скапливаться в нижних слоях атмосферы?
Газообразное состояние
Отсутствие цвета и запаха
Слабая растворимость в воде
Плотность, которая в 1,5 раза больше, чем у воздуха
Что приводит к повышению содержания углекислого газа в атмосфере?
сжигание ископаемого топлива
распространение моторного транспорта
уменьшение площади лесов
Какой газ вызывает помутнение известковой воды?
кислород
углекислый газ
азот
Магний поместили в цилиндр с углекислым газом. Какие вещества образуются в результате реакции?
оксид магния и магний
оксид магния и углерод
углерод и магний
оксид магния и пар.
Упражнения (5,6) Работа у доски.
Дополните схемы реакций, вставив соответствующие названия элементов или соединений.
магний
оксид магния
углерод
оксид ртути (II)
оксид углерода (IV)
оксид углерода (IV)
оксид магния
кислород
кислород
ртуть
Сопоставьте данные понятия и относящиеся к ним сведения.
фотосинтез
сухой лед
реакция замещения
парниковый эффект
потепление атмосферы в результате поглощения энергии углекислым газом
исходное вещество - углекислый газ
затвердевший углекислый газ
реакция магния с оксидом углерода (IV)
IX Домашнее задание. Параграф 30 упр 1-4
Литература:
1. Химия 9 класс: Поурочные разработки к учебнику О.С.Габриеляна; Л.С.Гузея, В.В. Сорокина, Р.П.Суровцевой; Г.Е.Рудзитиса, Ф.Г. Фельдмана.- М.: ВАКО, 2004.- 284с.-(Помощь школьному учителю)
2. Химия. 9 класс: учеб. для общеюбразоват. учреждений/О.С.Габриелян.-14 –е изд., испр.- М.:Дрофа, 2008.- 270,(2)с.:ил
3. Химия мультимедийное учебное пособие нового образца 8 класс
|
На: Кислородные соединения углерода