Конспект урока химии в 11 классе по теме "Жидкие вещества. Жесткость воды"

Тема: Жидкие вещества. Жесткость воды

Цель урока: систематизировать, обобщить и расширить знания учащихся о веществах в жидком агрегатном состоянии, формирование представлений о жёсткости воды, её видах и способах ее устранения.

Задачи урока:

Образовательные:

1. актуализировать знания и некоторых свойствах жидких веществ, установить отличия жидких веществ от газообразных и твердых;

2. углубить знания учащихся о роли воды в природе и жесткости природных вод;

Развивающие:

1. продолжить развитие умений сравнивать, систематизировать, наблюдать, делать выводы;

2. продолжить формирование исследовательских навыков учащихся при работе с литературой, выполнением лабораторных опытов;

3. развивать речь, память, внимание, мышление, эмоциональную сферу

Воспитательные:

1. воспитывать ответственность и аккуратность, коммуникативные навыки;

2. воспитывать позитивное отношение к химии;

3. организация совместной деятельности, ведущей к активизации учебно-познавательного процесса.

Регулятивные УУД

• контроль и коррекция – внесение необходимых дополнений и корректив в план и способ действия;

• оценка – выделение и осознание обучающимися того, что уже усвоено и что ещё нужно усвоить;

• саморегуляция – способность к мобилизации сил и энергии к волевому усилию и преодолению препятствий.

Коммуникативные УУД

• инициативное сотрудничество в поиске и сборе информации;

• владение монологической и диалогической формами речи.

Личностные УУД

• оценивание содержания изученного материала, исходя из социальных и личностных целей;

• умение формулировать собственную позицию.

Формы работы: фронтальная, индивидуальная, парная.

Оборудование:

1. Индивидуальные информационные карты (Приложение 1)

2. Инструктивные карты для выполнения лабораторных опытов и реактивы для работы в парах (Приложение 2).

Ход урока

I. Организационный момент.

II. Проверка домашнего задания. Актуализация опорных ЗУН.

1. Какими свойствами обладают газообразные вещества?
2. Какими свойствами обладают жидкие вещества? (Молекулы расположены близко друг к другу; малосжимаемы; текучи – не имеют формы; сохраняют объем; в невесомости принимают форму шара.)

– Как, по-вашему, будет звучать тема сегодняшнего урока? (Жидкие вещества)

- Назовите известные вам жидкие вещества (вода, этиловый спирт, глицерин, растительное масло, нефть (смесь, содержащая жидкие УВ), уксусная кислота)

- Жидкое агрегатное состояние имеют вещества с большой молекулярной массой, однако в этой закономерности есть исключения, например, вода должна быть газом. Какими аномальными свойствами по сравнению с другими обладают некоторые жидкости, например, вода?

- Работа со слайдами (5 аномалий воды)

III. Введение в новую тему

1. Беседа о значении воды

- Какое еще значение на Земле имеет вода? (круговорот воды на Земле)

- Значение воды в промышленности (в качестве чего используется? например, в для производства одной тонны какого либо вещества требуются расход воды в несколько тысяч раз больше)

- Применение воды в быту

Назовите физические свойства воды. Тогда почему колодезная вода, как правило, вкусная, а дождевая нет? (Вкус колодезной воды придают содержащие в ней различные вещества).

Какая бывает вода? О какой воде идет речь?

Вода благоволила литься.

Она блистала , столь чиста,

Что ни напиться, ни умыться.

И это было неспроста.

Ей не хватало ивы, тала

И горечи цветущих лоз,

Ей водорослей не хватало

И рыбы, жирной от стрекоз.

Ей не хватало быть волнистой,

Ей не хватало течь везде,

Ей жизни не хватало, чистой

Дистиллированной воде.

Абсолютно чистой воды в природе не существует. Природная вода всегда содержит растворенные в ней соли. Чем опасно употребление дистиллированной воды? Нам это не грозит, т.к. мы пьем воду родниковую, артезианскую, водопроводную, а значит в ней есть примеси, соли, которые влияют на качество воды. Эти соли обуславливают ее жесткость. Это основной вопрос, которому мы посвятим наш урок.

IV. Изучение нового материала

Дописать в ИК тему урока и определение жесткости.

Определить жесткая вода или нет можно очень просто с помощью раствора, приготовленного из натурального мыла.

Повторить правила ТБ

2. Выполнение лабораторных опытов

Опыт 1. Качественное определение жесткости воды с помощью раствора мыла.

В 4 пробирки, в которых соответственно находятся водопроводная, кипяченая водопроводная, фильтрованная водопроводная и талая вода добавьте по 5 капель мыльного раствора и сильно встряхивают в течение 1-2 мин, добиваясь более полного его растворения.

Делаем выводы в таблице, используя краткое описание, а также знаки + -. (Водопроводная вода – раствор мутный, много осадка в виде хлопьев; водопроводная кипяченая и фильтрованная – раствор мутный, осадка почти нет; талая вода – раствор почти прозрачный, наличие пены соответственно).

• Вы встречались в жизни с ситуацией, когда мыло не пенилось? Можете ли вы предположить, почему?

• Вспомним, что такое мыло? почему мы наблюдаем появление хлопьев

Слайд 16.

C₁₇H₃₅COONa = C₁₇H₃₅COO^– + Na⁺

C₁₇H₃₅COOK = C₁₇H₃₅COO^– + K⁺

Ca²⁺ + 2C₁₇H₃₅COO^– = (C₁₇H₃₅COO)₂Ca↓,

Mg²⁺ + 2C₁₇H₃₅COO^– = (C₁₇H₃₅COO)₂Mg↓.

Вывод о жесткости воды по качеству осадка: жесткая, средней жесткости, мягкая (записывают в таблицу)

3. Виды жесткости.

Слайд 17. Суммарная концентрация Са²⁺ и Mg²⁺ определяет общую жёсткость воды. Она подразделяется на временную (карбонатную) и постоянную (некарбонатную) жёсткость.

Учащиеся заполняют таблицу (2 колонку)

4. Беседа о вредном воздействии высокого уровня общей жесткости воды

Имеет ли для нас значение какой водой мы пользуемся? Какая бы нам разница пенится в ней мыло или нет, ведь можно вместо обычного твердого мыла использовать синтетические моющие средства, которые пенятся и моют независимости от жесткости воды?

Прочитать информационную карточку и сделать вывод (Приложение 3)

Вредные воздействия высокого уровня общей жесткости воды

Такая вода непригодна для охлаждения двигателей внутреннего сгорания и питания паровых котлов. Так как при нагревании жесткой воды на стенках водонагревательных и охладительных систем образуется накипь. Накипь плохо проводит теплоту, поэтому возможен перегрев моторов и паровых котлов: кроме того, ускоряется их изнашивание. Случайное отделение части накипи от раскаленной стенки может вызвать быстрое испарение воды и даже взрыв котла. 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. Жесткая вода мало пригодна для стирки. Накипь на нагревателях стиральных машин выводит их из строя, она ухудшает еще и моющие свойства мыла. Накипь внутри чайника   это осадок карбонатов кальция и магния с примесью сульфата кальция. Время, за которое закипает вода в вашем чайнике, все увеличивается по мере того, как растет накипь на стенках.

Учащиеся делают выводы о вредном воздействии высокого уровня общей жесткости воды:

1. Заболевания суставов.

2. Накопление солей в организме.

3. Образование камней в почках, желчном и мочевом пузырях.

4. Образование накипи на нагревательных элементах в бытовой технике и промышленном оборудовании, что приводит к повышенному износу и преждевременному выходу из строя.

5. Засорение трубопроводов отопления и водоснабжения.

6. Ухудшение вкуса пищи, приготовленной на жесткой воде.

Как химическим путем можно очистить в домашних условиях поверхность посуды от накипи?

Означает ли это, что с жесткостью нужно бороться? Как же нам «смягчить» воду?

5. Способы устранения жесткости (обсуждение, работа с учебником, заполнение таблицы в ИК)

Проанализировав вашу таблицу, вы можете сказать, как можно уменьшить жесткость воды: кипячение (учебник с. 84) и фильтрование бытовым фильтром.

Ионнообменный (катионнообменный способ) - просмотр видео сюжета

Фильтрование бытовым фильтром «Барьер» снижает общую жесткость до 80%. Внутри картриджа фильтра содержится смесь из активированного угля ( черные частицы) и катионообменники (гранулы смолы белого цвета). Уголь адсорбирует вредные органические вещества и хлориды. Катионообменники снижают общую жесткость.

Химический способ.

Реклама призывает «Добавляйте Calgon при каждой стирке! Он нейтрализует соли жёсткости, предотвращая образование известкового налёта на деталях стиральной машины и белье»

Опыт 2. Смягчение общей жесткости раствором карбоната натрия

С постоянной жесткостью бороться труднее. Один из вариантов: вымораживание льда. Необходимо просто постепенно замораживать воду. Когда останется примерно 10 % жидкости от первоначального количества, необходимо слить не замершую воду, а лед превратить обратно в воду. Все соли, которые образую жесткость, остаются в не замершей воде. Вымораживание снижает общую жесткость на 30-80%.

Еще один способ – перегонка, то есть, испарение воды с последующие ее конденсацией. Так как соли относятся к нелетучим соединениям, они остаются, а вода испаряется.

V. Закрепление

• Присутствием каких соединений обусловлена временная жёсткость?

• Присутствием каких соединений обусловлена постоянная жёсткость воды?

• Какими способами устраняют временную жёсткость?

• Какими способами устраняют постоянную жёсткость?

• Как можно устранить общую жесткость? ( добавлением соды)

• Почему до изобретения антифриза и тосола (жидкости, охлаждающие двигатель) в системы охлаждения двигателей заливали дистиллированную воду, а не воду из-под крана?

Ситуация: Вы длительное время эксплуатируете чайник, обнаружили, что внутри образовался слой накипи. О чём это свидетельствует? Как химическим путем можно очистить посуду от накипи в домашних условиях?

Ситуация: Вы купили дорогую стиральную машину, вода в вашем доме имеет умеренную жёсткость? Как уберечь нагревательный элемент от отложения солей? Влияет ли вода на износ белья?

Пригодятся ли вам в жизни полученные сегодня знания?

VI. Домашнее задание

§ 9, составить информационную карточку об 1-2 марках минеральной воды (по вопросам 8-9 на стр.87).

Жидкие кристаллы (сообщение)

Приложение 1

Ф.И. ученика ____________________

ИНФОРМАЦИОННАЯ КАРТА УРОКА

Тема урока: ____________________________________________________

Жёсткость воды - это _____________________________________________________

_________________________________________________________________________

Качественное определение жесткости воды с помощью раствора мыла

З аполните таблицу «Жесткость воды и способы ее устранения

Приложение 2

Инструкция к выполнению лабораторных опытов

Опыт 1. Качественное определение жесткости воды с помощью раствора мыла.

В 4 пробирки, в которых соответственно находятся водопроводная, кипяченая водопроводная, фильтрованная водопроводная и талая вода добавьте по 5 капель мыльного раствора и встряхивайте в течение 1 мин, добиваясь образования пены.

Опыт 2. Смягчение общей жесткости раствором карбоната натрия

Налейте в пробирку 1 мл водопроводной воды и добавьте в нее столько же раствора карбоната натрия. Далее добавьте 5 капель мыльного раствора. Изменилась ли жесткость воды? Запишите уравнение реакции в соответствующие строки таблицы

Приложение 3

Вредные воздействия высокого уровня общей жесткости воды

Жесткая вода непригодна для охлаждения двигателей внутреннего сгорания и питания паровых котлов. Так как при нагревании жесткой воды на стенках водонагревательных и охладительных систем образуется накипь. Накипь плохо проводит теплоту, поэтому возможен перегрев моторов и паровых котлов: кроме того, ускоряется их изнашивание. Случайное отделение части накипи от раскаленной стенки может вызвать быстрое испарение воды и даже взрыв котла. 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. Жесткая вода мало пригодна для стирки. Накипь на нагревателях стиральных машин выводит их из строя, ухудшает и моющие свойства мыла. Накипь внутри чайника - это осадок карбонатов кальция и магния с примесью сульфата кальция. Время, за которое закипает вода в вашем чайнике, все увеличивается по мере того, как растет накипь на стенках.