| Главная » Статьи » Химия |
Урок химии в 9 классе по теме: "Жесткость воды и способы ее устранения"
Цели урока: • образовательная: o сформировать представление о составе природных вод; o отработать навыки составления химических реакций, лежащих в основе устранения жёсткости воды. • развивающая: o развивать познавательную активность. • воспитательная: o расширить кругозор учащихся. Оборудование и реактивы: • раствор мыла, • дистиллированная вода, • СаCl2, • MgSO4, • Ca(HCO3)2, • растворы Са(ОН)2, • Na2CO3, • спиртовка, • пробирки. Ход урока. I. Актуализация знаний. 1. Тестовый контроль по ранее изученной теме “Магний и кальций, их соединения”. Вариант I. 1. Электронная формула атома кальции: 1. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 2. 1s2 2s2 2p2 3. 1s2 2s2 2p63s2 4. 1s2 2s2 2. Общая формула высших оксидов элементов главной подгруппы II группы: 1. R2O 2. RO 3. RO2 4. R2O3 3. Названиям: гашёная известь, известковое молоко, известковая вода – соответствует химическая формула: 1. СаО 2. Са(ОН)2 3. СаС2 4. СаSО4 4. При взаимодействии кальция с водой образуется: 1. СаО и Н2О 2. Са(ОН)2 и Н2 3. Са(ОН)2 и Н2О 4. Са(ОН)2 5. Взаимодействие негашёной извести с водой относится к реакциям: 1. разложения 2. соединения 3. обмена 4. окислительно-восстановительным Вариант II. 1. Электронная формула атома магния: 1. 1s2 2s2 2p2 2. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3. 1s2 2s2 4. 1s2 2s2 2p63s2 2. Число электронов на внешнем энергетическом уровне элементов главной подгруппы II группы равно: 1. 1 2. 2 3. 3 4. 4 3. При взаимодействии магния с водой образуются: 1. Mg(OH)2 и H2O 2. Mg(OH)2 3. Mg(OH)2 и H2 4. MgO и H2O 4. Природное соединение кальция гипс отвечает формуле: 1. СаSO4 2. CaCO3 3. Ca3(PO4)2 4. CaSO2 • 2H2O 5. Водород можно получить при взаимодействии кальция с: 1. HCl 2. CO2 3. NaOH 4. H2 У доски двое учащихся выполняют работу по карточкам. Карточка №1. Закончить уравнения реакций. Указать условия их протекания. Са + О2 Mg + CO2 Mg + HCl Mg(OH)2 + H2SO4 MgCO3 Карточка №2. Осуществить практически следующие превращения: Са(ОН)2 CaCO3 Ca(HCO3)2 CaCO3 Учащийся выполняет опыты и на доске записывает уравнения соответствующих реакций. II. Изложение нового материала. Какие соединения кальция и магния и в каком виде встречаются в природе? Какие соединения кальция используются в технике и в быту? Кальций и магний не только входят в состав различных соединений. Ионы кальция и магния также содержатся в обыкновенной воде. Повышенное содержание Са2+ и Mg2+ придаёт воде отрицательное качество, называемое жёсткостью. Постановка цели: изучить природу жёсткости воды и способы её устранения. Демонстрационный опыт: 1). Образование мыльной пены при перемешивании раствора мыла и дистиллированной воды. 2). Отсутствие пены при перемешивании раствора мыла и воды с растворёнными в ней хлоридами кальция и магния и появление пены после многократного добавления мыльного раствора. Разбирается ионная сущность процесса. Мыло – это соль натрия или калия и органической кислоты. Обозначив анион органической кислоты как R- , получаем. 2NaR + CaCl2 CaR2v + 2NaCl 2Na+ + 2R- + Ca2+ + 2Cl- CaR2v + 2Na+ + 2Cl- Ca2+ + 2R- CaR2 Лабораторный опыт №1. Учащиеся размешивают раствор мыла и жёсткой воды. Образуются хлопья нерастворимых солей CaR2 и MgR2, которые препятствуют образованию пены. Даётся определение жёсткости воды. Жесткость воды – это совокупность свойств воды, обусловленных содержанием в воде катионов Са2+ и Mg2+. Суммарная концентрация Са2+ и Mg2+ определяет общую жёсткость воды. Она подразделяется на временную (карбонатную) и постоянную (некарбонатную) жёсткость. Сообщение учащегося. Причины, вызывающие жёсткость воды. Отрицательное значение жёсткой воды. Содержащиеся в природе нерастворимые в воде карбонаты магния и кальция под воздействием воды и присутствующего в воздухе углекислого газа способны превращаться в гидрокарбонаты, которые хорошо растворяются в воде. СаСО3 + СО2 + Н2О Са(НСО3)2 MgСО3 + СО2 + Н2О Mg(НСО3)2 Этот процесс широко осуществляется в природных условиях, приводя к выносу размываемых известняков поверхностные воды, а затем – в моря и океаны. В природные воды переходят и содержащиеся в земной коре растворимые соли СаCl2, CaSO4, MgCl2, MgSO4. В жесткой воде плохо развариваются продукты питания, так как катионы кальция с белками пищи образуют нерастворимые соединения. Постоянное употребление жесткой воды может привести к отложению солей (мочекаменная болезнь) в организме человека. В такой воде плохо завариваются чай, кофе. В ней труднее развариваются многие продукты, их питательная ценность уменьшается. Жёсткая вода непригодна для многих технических целей. Из-за образования накипи непригодна для использования в паровых котлах, вредна для металлических конструкций, трубопроводов. В жесткой воде плохо мылится мыло и возрастает его расход. Жёсткой водой нельзя пользоваться при проведении некоторых технологических процессов, например при крашении. Приведённые примеры указывают на необходимость удаления из воды солей кальция и магния. Способы устранения жёсткости воды. Временную (карбонатную) жёсткость устраняют: 1. Кипячением. Са(НСО3)2 СаО + Н2О + СО2 Mg(НСО3)2 Mg(OH)2 + 2СО2 При длительном кипячении растворимые Са(НСО3)2 и Mg(НСО3)2 переходят в нерастворимые соединения и выпадают в осадок. Поэтому карбонатную жёсткость называют также временной жёсткостью. Количественно временную жёсткость характеризуют содержанием гидрокарбонатов, удаляющихся из воды при её кипячении в течение часа. Жёсткость, остающаяся после такого кипячения, называется постоянной. 2. Добавлением гашёной извести. Са(НСО3)2 + Са(ОН)2 2CaCO3 + 2H2O Mg(НСО3)2 + 2Са(ОН)2 Mg(OH)2 + 2CaCO3 + 2H2O Постоянную (некарбонатную) жёсткость устраняют добавлением соды Na2CO3. CaCl2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaCl MgSO4 + Na2CO3 MgCO3 + Na2SO4 В целях одновременного устранения обоих видов жёсткости применяют смесь гашёной извести и соды – содово-известковый метод. Лабораторный опыт №2. 1). Нагревание воды с временной жёсткостью. 2). Приливание раствора соды к воде с постоянной жёсткостью. Записывают молекулярные и ионные уравнения. Приводятся результаты исследования карбонатной жёсткости воды в г.Гулькевичи и поселениях Гулькевичского района, выполненного учащимися класса. Место отбора проб воды Карбонатная жесткость, мг-экв/л 1. город Гулькевичи, район “Городок”, водопровод 3,1 2. город Гулькевичи, центральный район, водопровод 3,7 3. город Гулькевичи, река Самойлова Балка 5,6 4. поселок Гирей, водопровод 2,15 5. село Отрадо – Кубанское, водопровод 5,5 6. поселок Венцы – Заря, водопровод 5,31 7. станица Скобелевская, водопровод 4,75 8. село Черединовское, водопровод 4,7 9. село Майкопское, водопровод 3,37 10. поселок Красносельский, водопровод 2,4 11. село Новоукраинское, водопровод 3,9 На основании полученных данных можно сделать вывод, что вода на территории г.Гулькевичи и Гулькевичского района соответствует общепринятым нормам. III. Систематизация полученных знаний. Полученные знания систематизируют, оформляя таблицу. Жесткость воды и способы ее устранения Состав жесткой воды Вид жидкости Способы устранения катионы анионы по составу по способу её устранения Са 2 + Mg 2+ НСО-3 карбонатная временная 1) нагревание 2) добавление извести Сl - SO42- некарбонатная постоянная 1) добавление соды, НСО-3 Сl - SO42- общая 1) добавление соды 2) добавление извести IV. Подведение итогов урока. Учащиеся отвечают на вопросы учителя. 1. Чем обусловлена жёсткость воды? 2. Какие виды жёсткости воды различают? 3. Присутствием каких соединений обусловлена временная жёсткость? 4. Присутствием каких соединений обусловлена постоянная жёсткость воды? 5. Какими способами устраняют временную жёсткость? 6. Какими способами устраняют постоянную жёсткость? V. Задание на дом. Учебник: И.И.Новошинский, Н.С.Новошинская, 9 класс. § 47 стр.195-197. Задание 1. Для устранения жёсткости воды иногда применяют ортофосфат натрия. На чём основано применение этой соли? Ответ подтвердите, составив соответствующие уравнения реакций. Задание 2. Сколько осадка образуется при продолжительном кипячении 1 т воды, содержащей 8,1% гидрокарбоната кальция? | |
| Просмотров: 1541 | |
| Всего комментариев: 0 | |