Назад
Вперёд
Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.
Тип урока: урок изучения нового материала
Цель: создать условия для усвоение учащимися материала курса химии по теме: “Оксиды углерода” на уровне компетенции посредством активного изучения теоретического материала.
Применяемые приемы, методы и технологии: проблемный подход в обучении, игровые технологии, беседа, индивидуальная и групповая работа, эксперимент.
Задачи:
- Воспитательные - воспитание бережного отношения к своему здоровью, окружающей природе, формирование научного мировоззрения (о реальности существования этих оксидов и связанных с ними превращений), дать каждому ученику возможность достичь успеха
- Образовательные – систематизировать знания учащихся о кислотных оксидах на примере оксидов углерода, усвоить строение, физические свойства, химические свойства, получение и применение угарного и углекислого газов, качественную реакцию на углекислый газ, физиологическое действие на организм человека угарного и углекислого газа, продолжить работу по развитию умений сравнивать, составлять уравнения реакций, работать с текстом учебника, получать информацию из сети Интернет
- Развивающие - развивать умение работать в атмосфере поиска, познавательного интереса к химии, используя данные о значении изучаемых веществ и явлений в окружающей жизни, развитие коммуникативных умений и навыков, формирование умений парной и групповой работы враскрытии причинно-следственных связей, развитие умений самостоятельно ставить и формулировать для себя новые задачи, определять способы действий и соотносить с планируемыми результатами.
Методы: словесные, наглядные, исследовательские
Оборудование для учителя: компьютер, мультимедиа проектор.
Оборудование для учащихся: лабораторная посуда (пробирки, штатив для пробирок, химические стаканы), раздаточный материал (опорные конспекты, памятки для учащихся).
Ход урока
1. Организационный момент.
Здравствуйте. Приятно видеть знакомые лица. Мы с вами сегодня партнеры.
Девизом нашего сегодняшнего урока могут послужить слова Конфуция:
Перед человеком к разуму три пути:
- Путь размышления - это самый благородный ;
- Путь подражания - это самый легкий ;
- Путь личного опыта - это самый тяжелый.
Я предлагаю выбрать сегодня 3 путь, но каждый из вас может и не прислушаться к моим словам и выбрать любой другой.
2. Подготовка к основному этапу урока
Учитель формулирует задачи урока
В произведении Одоевского В.Д. “Мороз Иванович” есть следующий отрывок:
"- А зачем ты, Мороз Иванович, - спросила Рукодельница, - зимою по улицам ходишь, да в окошки стучишься?
А я затем в окошки стучусь, - отвечал Мороз Иванович, - чтоб не забывали печей топить, да трубы вовремя закрывать; а не то ведь, я знаю, есть такие неряхи, что печку истопят, а трубу закрыть не закроют, или закрыть закроют, да не вовремя, когда ещё не все угольки прогорели, а от того в горнице угарно бывает, голова у людей болит, в глазах зелено; даже и совсем умереть от угара можно".
О чём пойдёт речь сегодня на уроке?
Учитель : В другом произведении В. Короткевича “Чёрный замок Ольшанский. Дикая охота короля Стаха” мы читаем:
"Вы слышали об эффекте "собачьей пещеры" в Италии. Есть там такая пещера-яма. Человек войдёт и ходит, а собака или кролик погибают через несколько минут.
Из вулканической трещины выделяется углекислый газ...".
А поскольку он...”
Закончите фразу. Объясните “ загадочную гибель животных”
ОТВЕТ: (А поскольку углекислый газ тяжелее воздуха, то он остаётся внизу. Человеческая голова выше этой зоны. Собачья – нет...”
Можете ли вы сейчас ответить на этот вопрос?
Тема сегодняшнего урока “Оксиды углерода (II) и (IV) – друзья или враги?”. Предложите план изучения данной темы (план заносится в таблицу)
Учитель : Владеете ли вы всей необходимой информацией, чтобы сейчас заполнить данную таблицу???
2. Усвоение новых знаний и способов действий
Учитель : а в природе эти оксиды существуют? Вместе с учащимися называет пути поступления оксидов углерода в атмосферу. Углекислый газ часто называют “парниковый газ”. Как вы думаете, почему? и с чем это связано?
Высказывают мнения, объясняют суть парникового эффекта
(Земля получает энергию от Солнца и сама излучает в космическое пространство часть тепла. Но многие содержащиеся в ее атмосфере газы, в том числе и СО2, удерживают часть тепла.
За последние десятилетия концентрация СО 2 в атмосфере медленно, но неуклонно повышается, а с ней из-за парникового эффекта – и температура (за последние 100 лет – на полградуса). По прогнозам, к 2025 году содержание углекислого газа в воздухе может удвоиться. Казалось бы, мелочь, для дыхания человека это несущественно, а для растений это благоприятно. Но ведь среднегодовая температура вырастет на несколько градусов. Это очень много: начнут таять льды Арктики и Антарктики, уровень Мирового океана повысится, и под водой окажутся огромные территории. Если это произойдет, то будет уничтожена большая часть полей. Некоторые страны потеряют все культурные земли, в других странах лучшие сельскохозяйственные регионы изменят своё местонахождение. Кроме того, изменится климат Земли, и мы даже не знаем точно, к каким катастрофическим последствиям это приведет.
Ученые предсказывают, что двукратное повышение уровня СО 2 в атмосфере по сравнению с доиндустриальной эпохой поднимет общую среднюю температуру на 2,8 0 С. Наибольшее увеличение температуры произойдет в северном полушарии на широте около 40 0 , где больше всего сжигается топлива и значительнее сезонные влияния на жизнь растений.
По оценке американских специалистов, потепление климата в ближайшие 100 лет приведет США к затоплению 80% прибрежных территорий.)
Мы узнали, откуда берутся эти оксиды в природе и почему СО2 называют “парниковый газ”. Хватит ли нам этих знаний? А что же еще нам нужно знать об этих веществах? И как мы будем это делать?
Учитель . Мудрая китайская пословица гласит
“Я слышу – я забываю, Я вижу – я запоминаю, Я делаю – я понимаю”.
3. Первичная проверка понимания
Учитель предлагает использовать дополнительные материалы, которые лежат на столах для получения информации, необходимой для заполнения таблицы. Учащиеся изучают эту информацию.
1 группа Строение молекул СО и СО 2
I. Угарный газ - оксид углерода (II)
Рассмотрение строения СО начните с определения степени окисления элементов С +2 О -2 и соответственно с вывода, сколько электронов передал в общее пользование атом углерода (два), а значит, и сколько электронов оттянул к себе более электроотрицательный кислород - два.
Однако дальнейшее рассмотрение строения СО показывает, что при таком раскладе у углерода не будет заветной восьмерки электронов на внешнем уровне - четыре своих и два общих с атомом кислорода. Как быть? Очевидно, атому кислорода придется передать в общее пользование одну свою свободную электронную пару, т. е. выступить в качестве донора. Акцептором, разумеется, будет атом углерода:
т.е. ковалентных связей будет три, а оттянутых от углерода к кислороду электронов - два (с. о. +2).Связь в молекуле СО – ковалентная полярная. Число смещенных от углерода к кислороду электронов – два, значит степень окисления атома углерода +2. У атома углерода в молекуле СО имеется два свободных электрона, значит СО может участвовать в реакциях, проявляя восстановительные свойства. Такое возможно с такими окислителями как кислород, галогены и даже оксиды металлов
II Углекислый газ
Все четыре связи – ковалентные полярные и образовались за счет обобществления электронов атомами углерода и кислорода. Однако из-за линейного строения молекула CO 2 в целом неполярна. Проявляет окислительные свойства.
2 группа Физические свойства оксидов
Газ без цвета, без запаха (почувствовать его невозможно) - тем и коварен! Этот газ коварен еще и тем, что распределяется в воздухе равномерно. Мr (СО) = 28 и приблизительно равна Мr (воздуха) = 29 В воде нерастворим. Горит голубоватым пламенем. Ядовит, ПДК (СО) = 20 мг/м 3 Соединяясь с гемоглобином красных кровяных телец, переносчиков кислорода от легких к тканям организма, угарный газ вызывает кислородное голодание, и человек может погибнуть. При вдыхании воздуха, содержащего до 0,1% CO человек может потерять сознание и умереть. При отравлении наблюдается резкая потеря сознания, в тяжелых случаях - смерть. Угарный газ необратимо связывается с гемоглобином крови, препятствуя газообмену, человек - задыхается. Оказание помощи - дышать чистым кислородом, переливание крови. Где же можно встретить такого “монстра”? Наблюдать его можно в пламени свечи, топке. Присутствует он и в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания, и в сигаретном дыме. Образуется при сгорании большинства горючих материалов в условиях ограниченного доступа воздуха.
Газ без цвета, без запаха, хорошо растворим в воде, Мr(СО2) = 44. Сравним с Мr(воздуха) = 29. В 1,5 раза тяжелее воздуха. При t = - 76 0 С – сухой лёд.
Оказывает на человека наркотическое действие, раздражает кожу и слизистые оболочки, оказывает центральное сосудосуживающее и местное сосудорасширяющее действие, вызывает повышение содержания аминокислот в крови, ингибирует действие ферментов в тканях. ПДК (СО 2) = 30 мг/м 3 Для человека вреден как избыток его, так и недостаток. В небольших количествах (до 2%) углекислый газ стимулирует деятельность дыхательного центра. С увеличением концентрации возникают серьёзные расстройства, и при 10%-й концентрации дыхание останавливается, происходит потеря сознания, при 20% - паралич жизненных центров в течение нескольких секунд. К счастью, человек редко сталкивается с такими большими концентрациями СО 2 в воздухе (это возможно, например, в подвалах без вентиляции, где хранят сухой лёд).
Как помочь человеку, отравившемуся углекислым газом? - вывести на свежий воздух.
3 группа Химические свойства оксидов
I СО - горючий газ, горит голубым пламенем:
2CO +O 2 = 2CO 2 (углекислый газ) +577 кдж
CO +Cl 2 =COCl 2 (фосген)
Оксид углерода (II) может восстановить большинство металлов из их оксидов, например:
CO + СuО -> Сu+ CO 2
CO +FeO =CO 2 +Fe
СO +2H 2 =CH 3 OH (метанол)
II Углекислый газ – кислотный оксид, он взаимодействует с основными оксидами и основаниями с образованием кислых и средних солей, с некоторыми солями, водой:
CaО+ CO 2 -> CaCO 3
Ca(OH) 2 + CO 2 -> CaCO 3 + H 2 O (качественная реакция на CO 2)
Ca(OH) 2 + 2CO 2 -> Ca(HCO 3) 2
СаСО 3 + СО 2 + Н 2 О -> Са(НСО 3) 2
СО 2 + Н 2 О = Н 2 СО 3
СО 2 – окислитель
а) СО 2 + С = 2СО
б)Магний способен гореть в атмосфере CO 2 , восстанавливая при этом углерод.
2Mg + CO 2 -> 2MgO+ C(500 0 C)
Не тушите загоревшуюся пиротехнику углекислотным огнетушителем!
Пероксид натрия поглощает углекислый газ:
2Na 2 O 2 + 2CO 2 -> 2Na 2 CO 3 +O 2 ^
Это реакцию используют в подводных лодках и в космических кораблях для регенерации воздуха.
Огромная масса углекислого газа превращается в органические вещества и кислород в результате фотосинтеза:
6CO 2 + 6H 2 O -> C 6 H 12 O 6 + 6O 2 ^
4 группа Получение оксидов и применение
1. В промышленности С + О 2 = 2СО
2. В лаборатории НСООН = Н 2 О + СО^
1. В промышленности СаСО 3 = СаО + СО 2 ^
2. В лаборатории СаСО 3 +2НСl=СаСl 2 +СО 2 ^+Н 2 О
Применение оксидов
1) Топливо.
2) Основная часть генераторного газа – одного из видов газообразного топлива.
3) Как восстановитель в металлургии.
4) Исходное вещество при синтезе органических веществ.
5) Применяется для обработки мяса животных и рыбы , придает им ярко красный цвет и свежий вид, не изменяя вкуса
6) Недавно выяснилось, что угарный газ может уменьшить поражение мозга при инсульте: по результатам исследований на мышах ученые установили, что лечение малыми дозами угарного газа может помочь ограничить повреждение головного мозга.
1) В производстве сахара, соды, газированных напитков;
2) Не поддерживает жизнедеятельность бактерий и плесени – в его атмосфере сохраняют продукты. Сухой лёд – для хранения продуктов.
3) В жидком виде – в огнетушителях;
4. Закрепление знаний и способов действий
Представители каждой группы освещают свой вопрос. Остальные слушают, заносят материал в таблицу, задают вопросы
5. Обобщение и систематизация знаний.
Учитель: давайте обобщение проведем в практическом применение полученных знаний
1. В вулканической зоне близ Неаполя находится “собачья пещера”. Страшная тайна долгое время будоражила воображение местного населения. Ответим на вопрос, прозвучавший в начале урока.
2. Лаборант нашей школы не уважает углекислый газ за то, что из-за него баночки с растворами щелочей невозможно открыть после школьных каникул. Объясните - почему лаборант обвиняет в этом углекислый газ?
3. Проблема очищения воздуха от углекислого газа на космических станциях и подводных лодках - больная проблема. Еще писатель-фантаст Ж. Верн пытался решить ее. А какой выход нашли современные ученые?
4. Шумная компания городских жителей решила отметить Новый год на природе, в деревенском домике с печкой. Когда дрова прогорели, они закрыли вьюшку у печки, не заглянув вовнутрь, чтобы, как они решили, тепло сохранилось дольше. Что могло случиться, но, к счастью, не произошло, так как дверь в домике очень часто была открыта?
5. Водитель, нарушая привычные для себя правила, заехал в гараж задним ходом, чтобы утром быстрее выехать. Но утром было очень холодно и водитель, не открыв ворота, решил прогреть двигатель. Через некоторое время случилось непредвиденное...
6. Основной вопрос урока “Оксиды углерода – друзья или враги?”
7. Объясните выражение: “Угорел в избе (бане)”.
8. Установите признак, объединяющий указанные объекты
9. Провести качественный анализ шипучих прохладительных напитков на содержание углекислого газа.
а. Собрать прибор для получения газов.
б.Определителем наличия углекислого газа является известковая вода.
в.Осторожно нагреть напиток, пропуская образующийся газ через известковую воду.
г. Наблюдается помутнение известковой воды. Образуется осадок белого цвета.
10. Известно, что при прохождении технического осмотра автомобиля водитель предоставляет справку о состоянии выхлопных газов автомобиля. Концентрация какого газа указывается в справке?
11. В большую открытую ёмкость поместили свечу и зажгли её (рис.1).
Свеча горела нормально.Затем по краю сосуда поместили кольцо из ваты и подожгли его.
Вата загорелась, и через несколько секунд свеча погасла (рис. 2). Объясните происходящее.
Рис. 1 Рис. 2
12. У вас есть все необходимое для проведения качественной реакции на оксид углерода (IV). Проделайте эту реакцию.
6. Закрепление знаний
“Пятый лишний”
У четырех веществ можно найти что-то общее, а пятое вещество выбивается из ряда, лишнее. Найдите это вещество.
1. Углерод, алмаз, графит, карбид, карбин.
2. Антрацит, торф, кокс, нефть, стекло.
3. Известняк, мел, мрамор, малахит, кальцит.
4. Кристаллическая сода, мрамор, поташ, каустик, малахит.
5. Фосген, фосфин, синильная кислота, цианид калия, сероуглерод
6. Морская вода, минеральная вода, дистиллированная вода, грунтовая вода, жесткая вода.
7. Известковое молоко, пушонка, гашеная известь, известняк, известковая вода.
8. Li 2 СО 3 ; (NH 4) 2 CO 3 ; СаСО 3 ; K 2 CO 3 , Na 2 CO 3 .
“Синонимы”
Напишите химические формулы веществ или их названия.
1. Генераторный газ-....
2. Парниковый газ – ...
3. Несолеобразующий оксид- .....
4. Соединение СО с гемоглобином – ...
5. Реактив на СО 2 – ...
6. “ Сухой лед” – ...
7. Компонент выхлопных газов автомобиля-.....
8. Условно ядовитый газ-.....
9. Природный газ – ...
“Антонимы”
Напишите химические термины, противоположные по значению предложенным.
1. Окислитель – ...
2. Донор электронов – ...
3. Кислотные свойства – ...
4. Ковалентная полярная связь – ...
5. Адсорбция – ...
6. Избыток – ...
7. Анион – .....
8. Металл – ...
9. Исходные вещества – ...
“Поиск закономерностей”
Установите признак, объединяющий указанные вещества и явления.
1. Алмаз, карбин, графит – ...
2. Стекло, цемент, кирпич – ...
3. Дыхание, гниение, извержение вулкана – ...
4. СО, NO, N 2 O- ...
5. NaHCO 3 ,СО, CaCO 3 , CO 2 , H 2 CO 3 – ...
“Крестики и нолики”. Определить выигрышные пути:
Вещества, с которыми взаимодействует оксид углерода (IV)
7. Подведение итогов
Что мы сегодня изучили на уроке и ответили ли на главный вопрос: оксиды углерода – друзья или враги?
8. Рефлексия
- Я узнал(а)....
- Я научился....
- Я почувствовал, что.....
- Мне это пригодится в жизни...
- На уроке я работал(а) .....
- Цели урока достиг(ла) .....
- Я получил(а) оценку-.........
9. Информация о домашнем задании
Дома посмотрите содержимое аптечки, ванной комнаты, кухни и найдите предметы бытовой химии, содержащие в своём составе СО 2 и другие соединения углерода. Заполнить таблицу до конца. П.30.
Благодарю вас за урок и те знания, которые вы сегодня показали. И пусть по жизни вас ведет мудрая русская поговорка: “Не стыдно не знать, стыдно не учить”. Урок окончен. До свидания!
Соединений углерода . Оксид углерода (II) - угарный газ - соединение без запаха и цвета, горит голубоватым пламенем, легче воздуха и плохо растворим в воде.
СО
- несолеобразующий оксид, но при пропускании в расплав щелочи при высоком давлении образует соль муравьиной кислоты:
СО + KOH = HCOOK,
Поэтому СО часто считают ангидридом муравьиной кислоты:
HCOOH = CO + H 2 O,
Реакция протекает при действии концентрированной серной кислоты .
Строение окида углерода (II) .
Степень окисления +2. Связь выглядит следующим образом:
Стрелкой показана дополнительная связь, которая образуется по донорно-акцепторному механизму за счет неподеленной пары электронов атома кислорода . Из-за этого связь в оксиде очень прочная, поэтому оксид способен вступать в реакции окисления-восстановления только при высоких температурах.
Получение окида углерода (II) .
1. Получают его в ходе реакции окисления простых веществ:
2 C + O 2 = 2 CO,
C + CO 2 = 2 CO,
2. При восстановлении СО самим углеродом или металлами. Реакция идет при нагревании:
Химические свойства окида углерода (II).
1. В нормальных условиях оксид углерода не взаимодействует с кислотами и с основаниями.
2. В кислороде воздуха оксид углерода горит голубовытым пламенем:
2СО + О 2 = 2СО 2,
3. При температуре оксид углерода восстанавливает металлы из оксидов:
FeO + CO = Fe + CO 2,
4. При взаимодействии оксида углерода с хлором образуется ядовитый газ - фосген . Реакция идет при облучении:
CO + Cl 2 = COCl 2,
5. Взаимодействует оксид углерода с водой:
C О + H 2 O = CO 2 + H 2,
Реакция обратима.
6. При нагревании оксид углерода образуется метиловый спирт:
CO + 2H 2 = CH 3 OH,
7. С металлами оксид углерода образует карбонилы (летучие соединения).
| СО угарный газ | СО 2 углекислый газ |
| Получение | |
| СО 2 + С → 2СО (при нагревании) 2С + О 2 (недостаток) → 2СО | СаСО 3 → СаО + СО 2 (860 о С) СаСО 3 + 2НСl → CaCl 2 + H 2 O + CO 2 CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O С + О 2 (избыток) → СО 2 |
| Физические свойства | |
| Газ без цвета и запаха, немного легче воздуха, мало растворим в воде. | Газ без цвета и запаха, тяжелее воздуха, умеренно растворим в воде, в твердом состоянии способен к возгонке («сухой лед»). |
| СО | СО 2 |
| Строение молекулы | |
| С ≡ О (σ + 2π): вторая π-связь образуется за счет передачи неподеленной электронной пары кислорода на свободную орбиталь атома углерода. Линейная полярная молекула, способна к донорно-акцепторному взаимодействию: Ni + 5CO → Ni(CO) 5 – пентакарбонил никеля | О = С = О две двойных связи (σ + π), линейная неполярная симметричная молекула |
| Физиологическое действие | |
| Ядовит, так как является гемблокатором: Hb + CO → Hb . CO – карбоксигемоглобин, в 210 раз прочнее оксигемоглобина Hb . O 2 . | Участвует в акте вдоха, так как активирует дыхательный центр мозга. |
| Место в классификации оксидов | |
| Несолеобразующий оксид Исключение: СО + NaOH → HCOONa расплав формиат натрия | Кислотный оксид СО 2 + Са(ОН) 2 → СаСО 3 ↓ + Н 2 О СаСО 3 + Н 2 О + СО 2 → Са(НСО 3) 2 – качественная реакция на СО 2: с известковой водой образуется белый осадок, растворяющийся в избытке газа. СО 2 + Н 2 О → Н 2 СО 3 СО 2 + Na 2 O → Na 2 CO 3 CO 2 + Na 2 SiO 3 + H 2 O → Na 2 CO 3 + H 2 SiO 3 ↓ |
| Окислительно-восстановительная активность | |
| Сильный восстановитель CuO + CO → Cu + CO 2 CO + Cl 2 → COCl 2 (фосген) | Слабый окислитель 2Mg + CO 2 → 2MgO + C |
Угольная кислота Н 3 СО 3 – слабая, двухосновная, неустойчивая.
СО 2 + Н 2 О ↔ Н 2 СО 3 ↔ Н + + НСО 3 - ↔ 2Н + + СО 3 2-
Образует 2 ряда солей: средние карбонаты (Na 2 CО 3) и кислые гидрокарбонаты (NaHCO 3)
Качественная реакция на соли угольной кислоты : под действием сильных кислот выделяют газ без цвета и запаха:
Na 2 CO 3 + 2НCl → 2NaCl + СO 2 + Н 2 O
NaHCO 3 + НCl → NaCl + CO 2 + Н 2 O
CaCO 3 + 2HCl → CaCl 2 + CO 2 + H 2 O
Взаимный переход карбонатов и гидрокарбонатов :
Na 2 CO 3 + СO 2 + H 2 O → 2NаНСО 3
NaHCO 3 + NaOH → Na 2 CO 3 + H 2 O или 2NaHCO 3 (t 0) → Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O
Общесолевые свойства карбонатов:
Na 2 CO 3 + Ca(OH) 2 → 2NaOH + СаСО 3 ↓
Na 2 CO 3 + CaCl 2 → 2NaCl + CaCO 3 ↓
Растворимые карбонаты гидролизуются но аниону :
СO 3 2- + НОН ↔ НСO 3 - + ОН -
Na 2 CO 3 + Н 2 O ↔ NaHCO 3 + NaOH
Применение углерода и его соединений:
СO 2 применяется в качестве «сухого льда», содержится в природных минеральных водах. СО и кокс (С) – металлургические восстановители. Активированный уголь применяется в противогазах и бытовых фильтрах для воды, в медицине для выведения токсинов из организма, в качестве катализатора адсорбционного действия. Уголь используется в качестве топлива.
Na 2 CO 3 . 10Н 2 O – кальцинированная сода.
NаНСО 3 – пищевая сода.
(NH 4) 2 CO 3 – основа разрыхлителя теста.
СОСl 2 – фосген – боевое отравляющее вещество.
К 2 СO 3 – поташ – калийное удобрение.
СаСО 3 – мел, мрамор, известняк.
Положение в ПСХЭ : Z = 14, 3 период, IV группа (главная).
Электронная формула : 1s 2 2s 2 2р 6 3s 2 Зр 2
Шкала степеней окисления : +4: SiО 2 , Н 2 SiO 3 , Na 2 SiО 3
– 4: Mg 2 Si, SiH 4
Нахождение в природе: второй после кислорода элемент земной коры: SiO 2 – кварц, песок, горный хрусталь; силикаты и алюмосиликаты(глины, каолин, слюда, полевой шпат). Диатомовые водоросли и кремниевые губки накапливают кремний.
Получение : при нагревании
1) SiО 2 (кремнозем) + 2Mg → 2MgO + Si
2) SiО 2 + С → Si + CО 2
3) 3SiO 2 + 4Al → 2Al 2 O 3 + 3Si
4) SiCl 4 + 2Zn → 2ZnCl 2 + Si
Образуется аморфный кремний – бурый порошок. При его перекристаллизации (испарение действием высокой температуры с последующей конденсацией) образуется кристаллический кремний – серые кристаллы с металлическим блеском и полупроводниковыми свойствами.
Химические свойства :
1) Восстановительные (преобладают):
Si + 2F 2 → SiF 4 (фторид кремния (IV)) – при комнатной температуре, на свету
Si + O 2 → SiO 2 (оксид кремния (IV)) – 600 о С
3Si + 2N 2 → Si 3 N 4 (нитрид кремния (IV)) – 1000 о С
Si + С → SiС (карбид кремния (карборунд)) – сплавление 2000 о С
Si + 2S → SiS 2 (сульфид кремния) – 600 o C
Si + 2Cl 2 → SiCl 4 (хлорид кремния) – 400 о С
Si + 2Н 2 О (пар) → SiО 2 + 2Н 2
Si + 2NaOH + H 2 О → Na 2 SiО 3 + 2H 2
3Si + 4HNО 3 + 18HF → 3H 2 SiF 6 + 4NO + 8H 2 О (гексафторокремниевая кислота)
С азотной и концентрированной серной кислотами и водородом кремний не реагирует .
2) Окислительные свойства кремний проявляет только в реакциях с металлами:
2Mg + Si → Mg 2 Si (силицид магния)
Соединения кремния
Силан SiH 4 – бесцветный ядовитый газ, самовоспламеняется на воздухе; имеет нейтральный характер.
Mg 2 Si + 4НСl → 2MgCl 2 + SiH 4 (c водой реакция идет трудно, так как образуется нерастворимый Mg(OH) 2)
SiH 4 + 2O 2 → SiO 2 + 2H 2 O
Оксид кремния (IV) SiO 2
Кремниевая кислота H 2 SiO 3 : нерастворима (стекловидный осадок), самая слабая из минеральных кислот.
Получение :
Na 2 SiO 3 + 2НСl → 2NaCl + H 2 SiO 3 ↓
SiCl 4 + 3H 2 O → H 2 SiO 3 ↓ + 4HCl
SiS 2 + 3H 2 O → H 2 SiO 3 ↓ + 2H 2 S
Химические свойства:
1) Растворяется в щелочах: H 2 SiО 3 + 2NaOH → Na 2 SiО 3 + 2H 2 О
2) Разлагается при нагревании: H 2 SiО 3 → H 2 О + SiО 2
Силикаты : растворимы только у щелочных металлов.
Общесолевые свойства:
Na 2 SiO 3 + ВаСl 2 → 2NaCl + BaSiO 3 ↓
Na 2 SiO 3 + Са(ОН) 2 → CaSiO 3 + 2NaOH
Растворы силикатов имеют щелочную среду вследствие гидролиза:
Na 2 SiO 3 + НОН ↔ NaHSiO 3 + NaOH
Применение кремния и его соединений :
Карборунд применяется в стоматологии для шлифовки пломб. SiO 2 (кварц) – в оптических и хронометрических приборах. Na 2 SiO 3 – основа канцелярского клея и стекла. Соединения кремния – основа керамической и цементной промышленности.
Государственное общеобразовательное учреждение
«Пресновская средняя школа »
Северо-Казахстанской области Кызылжарского района
Конспект урока химии в 9 классе
Тема: «Оксиды углерода ( II и IV )».
Подготовила: учитель химии
Белоусова Екатерина Павловна
2012-2013 учебный год
Класс: 9
Тема: Оксиды углерода (II и IV )
Цель : Изучение новых химических веществ – оксидов углерода.
Задачи:
- Образовательные - усвоить строение, физические свойства, химические свойства, получение и применение угарного и углекислого газов, качественную реакцию на углекислый газ, физиологическое действие на организм угарного и углекислого газа, продолжить работу по развитию умений сравнивать, составлять уравнения реакций, работать с текстом учебника, получать информацию из сети Интернет.
- Воспитательные - воспитание бережного отношения к своему здоровью, окружающей природе, развитие ответственного отношения к учебе, познавательного интереса к химии, развитие коммуникативных умений и навыков, формирование умений парной и групповой работы.
- Развивающие – раскрытие причинно-следственных связей, развитие умений самостоятельно ставить и формулировать для себя новые задачи, определять способы действий и соотносить с планируемыми результатами.
Тип урока: Урок изучения нового материала
Методы: словесные, наглядные, исследовательские
Методические приемы: объяснение, беседа, индивидуальная и групповая работа, таблица «Знал – хочу узнать – узнал»
Оборудование и реактивы для учителя: компьютер, мультимедиа проектор.
Оборудование и реактивы для учащихся: лабораторная посуда (пробирки, штатив для пробирок, химические стаканы), реактивы (уксусная кислота, гидрокарбонат натрия (сода), гидроксид кальция).
Ход урока:
Этапы урока и время
Деятельность учителя
Формы организации и
Деятельность учащихся
Планируемый результат для учащихся
Организационный момент
Приветствие учащихся. Настрой на сотрудничество путем создания атмосферы сотрудничества. Игра «Клубок пожеланий»
Коллективная .
Приветствуют учителя, говорят друг другу пожелания на урок, стоя в кругу.
Настроятся на рабочий лад, учебное сотрудничество
Актуализация опорных знаний
С целью актуализации имеющихся знаний, для привлечения внимания и концентрации его организует ДИАЛОГ:
С каким химическим элементом мы познакомились на прошлом уроке? Что образуется при сгорании углерода? Помните ли вы, что это за оксиды? Предлагаю отгадать загадки. Отгадками будут являться вещества, о которых вы слышали и с которыми неоднократно сталкивались в обычной жизни.
1.Чтоб появиться, я сумел,
Прокаливают белый мел.
Я в газированной воде,
Я в хлебе, в соде; я везде.
И фотосинтез без меня
И не туда и не сюда.
И пламя маленькой свечи
И нужно только сделать вдох
Чтоб я на свет явиться мог.
Меня дает огонь в печи
(Углекислый газ или оксид углерода (IV))
2. Горю я синим пламенем
Угаром угрожаю,
Когда совсем сгораю я,
Из печки улетаю.
(Угарный газ или оксид углерода(II))
Коллективная, индивидуальная .
Высказывают мнения, отгадывают загадки, называют формулы (СО, СО 2 ).
Вспомнят, сформулируют и аргументрируют свое мнение, учтут разные взгляды; выразят свои мысли, заинтересуются
постановка учебной задачи
О чем пойдет речь на сегодняшнем уроке?
Предлагает поставить цели урока :
Чему вы сможете научиться в течение урока?
С целью развития мышления, повышения интереса к теме предлагает заполнить таблицу «ЗХУ» каждому учащемуся по данной теме
Коллективная . Формулируют тему урока и записывают ее в тетрадь. Высказывают мнения, определяют задачи урока
Индивидуальная . Двое –трое зачитывают что хотели бы узнать
Логически рассуждают, вспоминают, определяют, трансформируют свои знания, преобразуют, выдвигают гипотезы
деление класса на группы
Знаете ли вы, какую роль играют оксиды в природе? Хватит ли нам этих знаний? А что же еще нам нужно знать об этих веществах? И как мы будем это делать?
Зная способности учащихся, тип характера, темперамент,
Предлагает учащимся взять карточки, с помощью которых формирует 3 группы, различные по способу изучения предлагаемого нового материала
Индивидуальная
Определяются, каким образом они желают изучить материал (репродуктивно или творчески), выбирают цвет карточки (синий, зеленый, красный), образуют группы
самоопределятся «заглянув внутрь себя» со способом достижения целей
Работа по усвоению новых знаний
Выдает задание и раздаточный материал каждой группе (приложения № 1, 2,3)
Уточняет задачи учащихся
Наблюдает за работой учащихся, консультирует и стимулирует учебные действия учащихся; задает вопросы
Групповая.
Работают по выполнению задания; используют учебник и ресурсы интернет; отвечают на вопросы задания; определяются с ролью каждого в группе
Планируют совместную работу, распознают и выделяют информацию, учитывают разные мнения, определяются с ролью, формулируют свое мнение, выбирают, анализируют
защита своих работ
С целью коррекции знаний учитель задает вопросы учащимся;
Отвечает на вопросы учащихся;
Обобщает и подводит итоги творческих групп.
Групповая.
Выступают по очереди с отчетом о проделанной работе (используют магнитную, интерактивную доски)
Отвечают на вопросы учителя, конспектируют то, что понравилось в работе другой группы. Оценивают работу каждой группы
Развивают речевые навыки, слушают друг друга, задают вопросы, мыслят, сравнивают
Первичное закрепление
Для улучшения и поднятия внутреннего удовлетворения учащихся от работы, для коррекции знаний, Предлагает учащимся в парах ответить на вопросы: (приложение № 4), с
обсуждением каждого ответа
Парная.
Читают вопросы, отвечают по очереди, учитель спрашивает одного из пары
Усвоят, переформулируют, докажут, произведут, проговорят, слушают
Самостоятельная работа с самопроверкой
по эталону.
Для проверки усвоения знаний, для оценивания предлагает проверочный тест :
Выберите из предложенных утверждений те, которые справедливы:
I вариант: - для угарного газа (CO)
II вариант: - для углекислого газа (СО 2)
1. Бесцветный газ, без запаха.
2. Газообразный при обычных условиях.
3. Ядовит.
4. Не ядовит.
5. Хорошо растворим в воде.
6. Плохо растворим в воде.
7. Газ легче воздуха.
8. Газ тяжелее воздуха.
9. Проявляет кислотные свойства.
10.Степень окисления углерода +2.
11.Степень окисления углерода +4.
12. В реакциях может быть и окислителем, и восстановителем.
13. В реакциях может быть только окислителем.
14. При пропускании через известковую воду наблюдается помутнение.
Варианты ответов проецируются на экран:
отметка «5» - 10 и более правильных ответов
«2» - 5 и менее
Индивидуальная . Учащиеся выполняют тест письменно и
Парная
осуществляют взаимопроверку по эталону (обмениваются тетрадями)
Выделяют информацию, анализируют услышанный и увиденный за урок материал, рассуждают, выстраивают логическую цепочку. контролируют себя, оценивают
Рефлексия деятельности
Ребята, что нового вы узнали на уроке? Запишите эту информацию в своих таблицах «ЗХУ» дома.
Индивидуальная .
Выставляют себе оценку, завершая урок анализом полученных знаний.
Выражают отношение к уроку (Стикеры со своим именем приклеивают к соответствующей картинке – смайлику)
,
формулируют и арументируют свое мнение, выражают свои ощущения
Домашнее задание
Доделать таблицу «ЗХУ» (всем)
Прочитайте параграф 26 (всем)
** с 93 задача 3
*** с 93 задача 4
***придумайте синквейн о любом из рассмотренных сегодня веществ.
Благодарит учащихся за урок
Записывают домашнее 
задание.
самоопределяются с уровнем работы
Приложение № 4.
Формула угарного газа
Формула углекислого газа
Характер оксидов углерода
Физические свойства угарного газа
Как действует угарный газ на организм
Как распознать углекислый газ
Где применяется углекислый газ
Приложение № 1.
Заполните пропуски в тексте, используя ваши знания, учебник, ресурсы Интернет.
Углерод – это неметалл, при сгорании образуются 2 ……., они являются …………….. Формула оксида углерода () - ….., второе его название …………………….. , потому что ………………………………………………………………………………………………………… Физические свойства оксида углерода () следующие:………………………………………….. Чтобы спасти человека, в первую очередь необходимо ………………………………………..
Получают угарный газ в результате реакций:…………………………………………………. Угарный газ применяют в качестве…………………….., например происходят такие реакции:………………………………..
Формула второго оксида – оксида углерода () - ……., но чаще его называют ………………. По физическим свойствам – это……………………………………………………. В природе он появляется в результате………………………….. А в лаборатории его получают следующим образом:………………………………………………………………. Как типичный кислотный оксид, углекислый газ взаимодействует с:…………………………………………………………..
Чтобы распознать углекислый газ, необходимо ………………………………………., тогда …………………… Углекислый газ широко применяется для……………………………
Приложение № 2.
Заполните сравнительную таблицу, используя ваши знания, учебник, ресурсы Интернет.
Признаки сравнения
СО (угарный газ)
СО 2 (углекис лый газ)
Строение молекулы
Физические свойства
Химические свойства
Способы получения
Применение
Проведите лаб.опыт, доказывающий качественную реакцию на СО 2:
Соберите прибор для получения газов. В пробирку поместите немного гидрокарбоната натрия, по каплям прилейте уксусную кислоту (помнить правила ТБ!). Вставить газоотводную трубку, конец которой опущен в стакан с известковой водой. Объясните наблюдения.
Приложение № 3
Задание 1: с помощью диаграммы Венна найдите общие и отличительные признаки двух оксидов углерода.
Задание 2. Заполните таблицу, используя дополнительный материал (предоставляется учащимся)
Признаки сравнения
СО (угарный газ)
СО2 (углекислый газ)
Физиологическое действие на организм
Соединяясь с гемоглобином красных кровяных телец, переносчиков кислорода от легких к тканям организма, угарный газ вызывает кислородное голодание, и человек может погибнуть. При вдыхании воздуха, содержащего до 0,1% CO человек может потерять сознание и умереть.
Оказывает на человека наркотическое действие, раздражает кожу и слизистые оболочки, оказывает центральное сосудосуживающее и местное сосудорасширяющее действие, вызывает повышение содержания аминокислот в крови, ингибирует действие ферментов в тканях. При его концентрации в воздухе до 3% у человека наблюдается учащенное дыхание, более 10% потеря сознания, смерть.
(IV ) (СО 2 , диоксид углерода, углекислый газ) представляет собой бесцветный газ без вкуса и запаха, который тяжелее воздуха и растворим в воде .
В обычных условиях твердый диоксид углерода переходит сразу в газообразное состояние, минуя состояние жидкости.
При большом количестве оксид углерода люди начинают задыхаться. Концентрация более 3% приводит к учащенному дыханию, а свыше 10 % наблюдается потеря сознания и смерть.
Химические свойства оксида углерода.
Оксид углерода - это ангидрид угольной кислоты Н 2 СО 3 .
Если пропускать оксид углерода через гидроксид кальция (известковая вода), то наблюдается выпадение осадка белого цвета:
Ca (OH ) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O,
Если углекислый газ взят в избытке, то наблюдается образование гидрокарбонатов, которые растворяются в воде:
CaCO 3 + H 2 O + CO 2 = Ca(HCO 3) 2 ,
Которые потом распадаются при нагревании:
2KNCO 3 = K 2 CO 3 + H 2 O + CO 2
Применение оксида углерода.
Используют диоксид углерода в различных областях промышленности. В химическом производстве - как хладагент.
В пищевой промышленности используют его как консервант Е290. Хоть ему и присвоили «условно безопасный», на самом деле это не так. Медики доказали, что частое употребление в пищу Е290 приводит к накоплению токсичного ядовитого соединения. Поэтому надо внимательнее читать этикетки на продуктах.