Химические реакции в природе и жизнедеятельности живых

Дарынды балаларға арналған №2 облыстық мамандырылған мектеп–
интернаты
Открытый урок
Тема: «Химические реакции в природе и
жизнедеятельности живых
организмов и человека. Решение задач»
Учитель химии: Туматаева Б.Б.
Класс: 8 «Б»
Урок 15-16
Тема: Химические реакции в природе и жизнедеятельности живых
организмов и человека. Решение задач.
Цель:
1. Углубить знания учащихся охимических реакциях в природе и
жизнедеятельности живых организмов и человека.
2. Способствовать формированию умений проводить и анализировать
лабораторные исследования, вырабатывать практические умения работать с
реактивами, оборудованием в соответствии с правилами по технике
безопасности.Развивать познавательную активность;
3. Показать практическую значимость знаний о химических явлениях .
1. Организационный момент.
Приветствие.
Присутствующие
2. Творческая работа учеников:
Приведённые примеры указывают на необходимость удаления из воды солей
кальция и магния.
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.
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)2переходят 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
Постоянная (некарбонатная) жесткость определяется присутствием в воде
сульфатов и хлоридов магния и кальция, которые не переводятся в осадок
простым кипячением, и поэтому ее называют постоянной жесткостью воды.
CaCl2 + Na2CO3
CaCO3 + 2NaCl
MgSO4 + Na2CO3
MgCO3 + Na2SO4
CaSO4+Na2CO3=CaCO3 +Na2SO4
В целях одновременного устранения обоих видов жёсткости применяют
смесь гашёной извести и соды – содово-известковый метод.
Задание:
1. Рассмотреть классы химических соединений
2. Уравнивание химической реакции
3. Указать тип химической реакции
Учитель:
Информация о железе
ЖЕЛЕЗО
Обойдите всю планету - без железа жизни нет!
Есть в крови у нас железо - потому и красный цвет.
Окисляется железо, забирает кислород,
И затем, с потоком крови, к каждой клеточке несет.
Кислород, отдав, железо углекислый газ берет
И, в движении по кругу, снова в легкие идет.
В основном железо с пищей получает человек
Малокровным врач пропишет ФЕРРОНАЛ и ФЕРРУМ ЛЕК.
Есть в растениях железо - если им его не дать
Станет лист бесцветно-бледным или просто увядать.
Дашь - опять зазеленеют, урожаем наградят,
Наиболее богаты им фасоль, редис, шпинат.
В наших реках и болотах странный вид бактерий есть:
Растворенное железо словно пряник, могут съесть.
Мириады тех бактерий, как итог своей еды,
За столетья образуют на болотах слой руды.
В ювелирном магазине по витрине скачет взор АМЕТИСТ, САПФИР, ЦИТРИНЫ, ГЕМАТИТ, ГЕЛИОДОР!
Если в камнях драгоценных все железо отобрать
То они лишатся цвета, их никто не станет брать.
В магазинах красок ОХРУ, СИНЬКУ, СУРИК продают
Их хозяйки покупают и художники берут.
Одолела ФИТОФТОРА? - Без проблем решит вопрос
Распыленный на участке из железа купорос.
Прокалив СУЛЬФИД ЖЕЛЕЗА, создадим сернистый газ,
Раскаленное железо прожигает и алмаз.
Реактив, катализатор, с алюминием - ТЕРМИТ,
Щелочной аккумулятор, что в приемнике стоит.
Смесь, спеченная оксидов, под названием ФЕРРИТ,
И надежный диэлектрик, и прекраснейший магнит.
Как антенна принимает, запись нужную хранит…
Ваш приемник и компьютер ими доверху набит.
На магнитной ленте пишем про любовь и про печаль,
Стрелки компасов, магниты, электрод - сварить деталь.
Посмотри вокруг - железо пропитало быт и дом Крыши, гвозди, ручки,
петли, ложка, нож, лопата, лом.
Трубы, рельсы, мост над речкой, танк, половник (борщ разлить)...
Тут без спора согласишься: БЕЗ ЖЕЛЕЗА НЕ ПРОЖИТЬ!
Далеко не всем ЖЕЛЕЗО довелось в руках держать Потому, что СТАЛЬ и СПЛАВЫ стали всюду применять.
...Мне приснилась иная печаль
Про седую дамасскую сталь.
Я увидел, как сталь закалялась,
Как из юных рабов одного
Выбирали, кормили его,
Чтобы плоть его сил набиралась.
Выжидали положенный срок,
А потом раскаленный клинок
В мускулистую грудь погружали,
Вынимали готовый клинок.
Крепче стали не ведал Восток!
Крепче стали и горше печали...
(Ю. Кузнецов.Стальной Егорий)
Ржавление (коррозия) железа.
С водой железо реагирует и в обычных условиях, но очень медленно и с
участием кислорода. В результате на поверхности металла образуется
коричневый или желтобурый налет — ржавчина. Разрушение железа под
действием воды и кислорода называют ржавлением, или коррозией.
Использовав для ржавчины формулу Fe(OH)3, запишем уравнение реакции:
4Fe + 6Н20 + 302 = 4Fe(OH)3.
Ежегодно из-за коррозии теряется примерно 1/5 всего произведенного
металла (рис. 1, а). Для предотвращения разрушения железа его
смазывают специальными смазочными маслами, покрывают красками,
лаками, керамическими эмалями, слоем другого металла, устойчивого к
коррозии, — никеля, хрома, цинка (рис. 2, б).
Рис. 1. Коррозия железа: а — бочка, которую «съела» ржавчина; б —
ржавая проволока, на которой закреплена оцинкованная железная сетка
Полностью исключает коррозию замена железа нержавеющей сталью —
сплавом железа с хромом и никелем.
Задание:
1. Уравнять ОВР с о с объяснением
3. Решение задач:
1. Напишите формулы соединений Феррума с Кислородом, которые содержат ионы Fe2+и Fe3+.
2. Вычислите массовые доли Феррума в соединениях:
a) FeO; б) Fe2O3; в) Fe3O4.
3. Превратите схемы реакций в химические уравнения:
t
t
FeO + O2 —> Fe2O3; Fe2O3 + Fe —> Fe3O4.
4. Замените названия веществ химическими формулами и превратите
схемы реакций в химические уравнения:
t
а) феррум(II) оксид + кислород —>феррум(II, III) оксид;
t
б) феррум(II, III) оксид + железо —>феррум(II) оксид.
5. Какая масса железа прореагировала с 8 г серы, если образовалось 22 г
соединения FeS?
6. В сплаве железа с марганцем массовая доля марганца равна 10 %, а
примесей — 2%. Вычислите массу железа, которая содержится в 20 г
сплава.
7. При нагревании 11,2 г железа с 6,4 г серы образовалось 13,2 г феррум(II)
сульфида. Какой вывод можно сделать на основании результатов
эксперимента?
8. в нержавеющей стали на каждые 10 атомов Феррума приходится 3
атома Хрома и I атом Никеля. Вычислите массовые доли металлов в этой
стали.
Стекло и цемент
Как получают на заводах
Обыкновенное стекло (Na20 • СаО • 6Si02)?
Из мела (СаСОз), из песка (Si02)
и соды (Na2C03).
Стекло давно в наш быт вошло.
Есть силикатные заводы,
Где выпускается цемент,
Он со стеклом одной природы –
В них кремний — главный элемент.
Цемент готовится из смеси.
А в смеси — глина (А120з • 2Si02 • 2Н20),
известняк (СаСОз).
Нам ход реакции известен,
В печах все происходит так:
Из глины воду удаляют,
И известняк разложат весь:
СаС03 = О+СО2
А в результате получают
Цемент — строительную смесь: СаО • А1203 • 2Si03.
Фосфор
Есть фосфор белый, черный, красный —
Три аллотропных формы есть.
Вот белый: это яд опасный,
Слегка нагреешь — вспыхнет весь.
Элемент был назван «светоносным»
За то, что в полной темноте
Свет испускает белый фосфор,
В воздушной находясь среде.
Известен людям фосфор красный,
Ведь спички зажигают все.
В составе смеси безопасной
Он есть на каждом коробке.
Запомним: в спичечной головке
Смесь серы с солью Бертолле.
Мы чиркнем спичкой о коробку,
И вмиг окажемся в тепле:
6Р + 5КСЮ3 = ЗР205 + 5KC1.
В природе мы в свободном виде,
Конечно, фосфор не найдем.
Можно извлечь из фосфорита (Саз(Р0/|)2)
Его химическим путем.
Фосфат и уголь измельчают,
Добавив кварцевый песок.
В печах смесь сильно нагревают,
Используя электроток:
Са3(Р04)2 + 5С + 3Si02 = 3CaSi03 + 2P + 5СО
Разминка:
Загадки
Горю я синим пламенем,
Угаром угрожаю.
Когда совсем сгораю я,
Из печки улетаю.
(УГАРНЫЙ ГАЗ)
Обычно белый, как мука,
От йода я синею.
Но как боюсь я кипятка!
В нем сразу стану… клеем.
(КРАХМАЛ)
Чтоб появиться я сумел,
Прокаливают белый мел.
Меня дает огонь в печи
И пламя маленькой свечи.
И стоит только сделать вздох,
Чтоб я на свет явиться мог.
Я в газированной воде,
Я в хлебе, в соде; я везде.
(УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ)
Хотя я – соль, но под водой
Вас удивлю своей средой.
Посуду мыть, стирать белье
Могу (и это – не вранье)!
Есть у меня сестра. Она
Изжогу вылечить должна.
Кто знает свойств моих природу,
Ответит сразу, кто я: СОДА.
Такова моя природа:
Известняк, песок и сода
Много требуют огня,
Чтобы выплавить меня.
Я прозрачно и светло
И зовут меня СТЕКЛО.
В горах далеких Шао Линь
Копали глину – каолин.
Из этой глины с давних пор
В Китае делали ФАРФОР.
Я – серый порошок,
Пока мой дом – мешок.
Воды напьюсь, и в этот же момент
Я затвердею сразу. Я – ЦЕМЕНТ
Практика:
1.Мама разбила в кастрюлю яйца, добавила муку, соль и сахар, вылила
простоквашу. Затем стала все это перемешивать. Из смеси продуктов
получилась желтоватая жидкость. Было ясно, что пока ничего
химического не произошло. Но туг мама добавила в смесь немного соды,
и стали выделяться пузырьки какого-то газа.
– Простокваша кислая, а под действием кислоты сода превращается в
углекислый газ, – сказала мама, заметив Сашин взгляд. – Поэтому
блины получатся более пышными.
– А я думала, что углекислый газ выделяется при горении и дыхании, –
удивилась Саша.
– И в этих случаях тоже, – согласилась мама. – А вообще-то почти все
вещества можно получить несколькими способами.
2.
«О чем-то давнем, неземном,
О чем-то близком и родном,
Сгорая, плачут свечи»,
Саша вспомнила строчки из песни, которую они пели под гитару у
лесного костра. Вспомнилось лето. Однако назойливая мысль все
вертелась в голове, не давая покоя.
– А что происходит, когда горит свеча? – наконец спросила она. – Ведь
парафин просто плавится. Но откуда тогда тепло и свет?
– Когда парафин просто плавится, нет ни тепла, ни света, – сказала
мама. – В том-то и дело, что большая часть парафина сгорает,
превращаясь в углекислый газ и водяной пар. Из-за этого и появляется
тепло и свет. А от тепла часть парафина плавится, ведь он боится
горячего. Когда свеча сгорит, парафина останется меньше, чем было
вначале.
3.Вопросы. Специалисты по охране окружающей среды часто говорят об
опасности "кислотных дождей". Что в большей степени подвержено
разрушению под действием кислотного дождя - гранитная, бронзовая
или мраморная статуя, находящаяся под открытым небом? Известно,
что накипь внутри чайника состоит из карбоната кальция, а избавиться
от нее можно с помощью столового уксуса. Как это сделать
практически? Напишите "инструкцию для домохозяйки" по удалению
накипи столовым уксусом.
1.Опыт с цементом и гипсом
2. Сода с кислотой
3. Объяснение с яйцом
4.Горение свечи
Релаксия:
1 Что нового ты узнал на уроке?
2.Где могут пригодиться тебе эти знания?
Читают стихи ученики.
1. Зачем нам нужна эта химия?
Зачем нам нужна эта химия?
Что же полезного в ней?
Ведь алгебра, музыка ,физика
Намного, наверно, важней.
Ведь алгебра, музыка, физика
Ведут человека вперед
Без них наша жизнь немыслима
Без них человек не живет.
Но химия – самая важная
И больше других нам нужна
Откуда у нас напитки?
Откуда посуда, еда?
Откуда у нас лекарства,
Косметика, мыло, духи,
Ткани, квартиры, убранство?
Всем химии обязаны мы.
Она интересна. Загадочна,
Но нужно ее учить,
Зачем же нужна эта химия?
Нужна она нам чтобы жить!
2. Носки, ботинки и рубашки,
Ковры и куклы-неваляшки,
Сережки, шубы, мебель, елки,
Косметика, чулки, расчески
И даже что-то из еды –
Волшебной химии плоды!
Мы без нее бы до сих пор
Ходили в шкурах, жгли костер,
В пещерах сидя и скучая,
Без кофе «Якобс» и без чая...
Ни удобрений, ни бензина,
Ни урожая, ни машины,
Ни самолетов, ни колес...
Без химии – тоска до слез!
Зато сейчас, взгляни вокруг,
Она везде, твой верный друг!
4.Домашнее задание:
Экспериментируем дома
Ржавление железа
Докажем, что ржавление железа происходит при одновременном участии
воды (водяного пара) и кислорода, а также ускоряется в растворе
поваренной соли.
Для опыта возьмите пять одинаковых чистых гвоздей длиной 2— 3 см,
кнопок или скрепок и четыре аптечные бутылочки емкостью 100 мл с
пробками.
В первую бутылочку налейте водопроводной воды до половины объема,
в другую — столько же свежепрокипяченной и охлажденной воды, в третью
— такой же объем раствора поваренной соли в водопроводной воде, а в
четвертую — воды слоем в 2— 3 мм.
В первые три бутылочки с жидкостью погрузите по одному железному
предмету, а в четвертой подвесьте предмет на нитке, чтобы он не касался
воды. Все бутылочки закройте пробками. Пятый предмет положите возле
бутылочек на чистый лист бумаги.
Дважды в день рассматривайте железные предметы. Какой из них начинает
ржаветь первым, а какой — последним? На всех ли предметах
появляется ржавчина?
Объясните результаты эксперимента и сделайте выводы. Примите во
внимание, что из воды во время кипения выделяется растворенный
воздух, а над водой всегда существует водяной пар.