Органические и неорганические кислоты

Тема: «Органические и неорганические кислоты»

Тип урока: Систематизация и обобщение знаний.

Вид урока: Комбинированный.

Цели урока: Систематизировать и обобщить знания о номенклатуре, классификации и свойствах неорганических и органических кислот, их роли в хозяйственной деятельности и повседневной жизни человека;

Развивать учебно-информационные навыки: умение извлекать информацию из устного сообщения, наблюдаемых процессов, схем, таблиц;

учебно-логические: умение анализировать данные, выявлять сущность наблюдаемых процессов, обобщать и делать выводы;

учебно-организационные: организовывать самостоятельную деятельность.

Содержание урока: Номенклатура, классификация и общие свойства кислот.

Средства обучения: Компьютер учительский, нетбуки ученические, интерактивная доска, проектор, презентация PowerPoint «Классификация кислот», фильм «Химические свойства неорганических кислот», «Кислоты в свете протолитической теории», «Особые свойства концентрированной азотной и серной кислот», онлайн тестирование http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d77a57bd-8cff-11db-b606-0800200c9a66/index.html, документ-камера, оборудование и реактивы для лабораторных опытов, таблица растворимости, таблица «Периодическая система химических элементов», таблица ряда активности металлов.

Ход урока

I. Организационный этап.

Учитель: Здравствуйте, садитесь.

1. Вводная часть: мотивация, тема и цели урока.

Учитель: Сегодня мы будем говорить о веществах, которые содержатся во всех живых организмах. Много их в овощах и фруктах. У человека вещество этого класса входит в состав желудочного сока. Другое – содержится в листьях крапивы и выделениях муравьёв. Итак, о каких веществах будет идти речь?

Ответы учащихся: Речь будет идти о кислотах.

Учитель: О кислотах мы говорили в 8,9,10 классах. Каковы же цели сегодняшнего урока? Что мы хотим узнать, чему научиться?

Ответы учащихся: Вспомнить классификацию кислот, химические свойства, применение кислот, узнать для себя что-то новое.

Учитель: Насколько важны для нас эти знания? Сталкиваемся ли мы в обычной жизни с кислотами?

Ответы учащихся: Кислоты содержатся в организмах животных: молочная кислота образуется в мышцах при физической нагрузке, соляная кислота, находящаяся в желудке, помогает переваривать пищу.

Кислоты применяются в медицине: аскорбиновая, фолиевая, липоевая, ацетил-салициловая и другие кислоты

Кислоты применяются в кулинарии: уксусная и лимонная, яблочная.

Неорганические кислоты имеют широкое применение. Например: из серной кислоты получают соли, которые применяются в производстве соды, стекла, в строительстве, в сельском хозяйстве, в борьбе с вредителями и болезнями растений.

Соли азотной и фосфорной кислот применяют в качестве минеральных удобрений.

1. Актуализация и проверка знаний – 10 мин

1. Определения кислот по разным теориям. Видеофильм «Кислоты в свете протолитической теории».

Учитель: Дайте определение кислот по структурной теории.

Ответы учащихся: Кислоты – это сложные вещества, состоящие из атомов водорода и кислотных остатков.

Учитель: Ребята что представляют собой кислоты в свете теории электролитической диссоциации?

Ответы учащихся: Кислоты – это электролиты в водных растворах, которые диссоциируют на катионы водорода и анионы кислотного остатка.

1. Видеофильм «Кислоты в свете протолитической теории».

Учитель: Мы рассмотрели две теории классификации кислот, но есть еще и третья протолитическая теория. Давайте просмотрим видеофильм «Кислоты в свете протолитической теории». http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d77a57bc-8cff-11db-b606-0800200c9a66/x11_095.swf

Учитель: Итак, мы можем давать определения кислотам по трем теориям.

1. Презентация «Классификация кислот».

Учитель: Давайте вспомним классификацию кислот. На какие две большие группы делятся все кислоты?

Ответы учащихся: Все кислоты делятся на органические и неорганические.

Учитель: А теперь рассмотрим классификацию кислот по разным характеристикам (по агрегатному состоянию, по содержанию кислорода, по количеству атомов водорода, по растворимости, по летучести, по стабильности и по степени электролитической диссоциации).

(Учащиеся приводят примеры кислот по разным классификациям, называют формулы)

1. Систематизация и обобщение знаний.

1. Химические свойства кислот. Взаимодействие с металлами. Опыт «Сила кислот»

Учитель: Как вы знаете, кислоты взаимодействуют с простыми и сложными веществами. С какими простыми веществами взаимодействуют кислоты?

Ответы учащихся: Кислоты вступают в химическую реакцию с металлами. Металлы расположенные левее водорода в ряду напряжений вытесняют водород из растворов разбавленных кислот (исключения: щелочные и щелочно-земельные металлы, азотная кислота). Например, серная кислота вступает в реакцию с цинком в соответствии со следую­щим уравнением:

Zn(тв.) + H₂SO₄ (раств. ZnSO₄(раств.) + H₂(газ)

Учитель: Реакции между сильными кислотами и металлами проходят более быстро и энергично по сравнению с реакциями с участием слабых кислот. Поскольку в водных растворах кислот содержатся ионы, эти растворы спо­собны проводить электричество. Значение электрической проводимости связано с количеством ионов в растворе. Проводимость измеряется в микросименсах (мкСм). Сейчас мы проведем эксперимент «Сила кислот». Вы знаете, что сила кислот зависит от их электропроводности, чем сильнее кислота, тем выше ее электропроводность.

Эксперимент «Сила кислот»

Задачи

При проведении данного эксперимента необходимо:

• провести реакции между цинком и различными кислотами;

• измерить проводимость с помощью компьютера;

• исследовать взаимосвязь между силой кислоты, электропровод­ностью, степенью ионизации и химической активностью.

Материалы и оборудование

• Компьютер;

• компьютерный интерфейс Vernier;

• программа Loggег Рго;

• датчик электропроводности;

• пять небольших пробирок;

• штатив для пробирок;

• пять цинковых полосок;

• наждачная бумага;

• мерный стакан объёмом 100 мл;

• уксусная кислота (НС₂Н₃О₂);

• борная кислота (Н₃В0₃);

• серная кислота (Н₂SO₄);

• дистиллированная вода;

• промывочная (дистиллированная) вода.

Ход эксперимента

Учитель:

1. Подключим датчик электропроводности к интерфейсу компью­тера. Установим переключатель датчика в положение 0 - 20 000 мкСм/см.

2. Подготовим компьютер к сбору данных, для этого откроем файл 18 Acid Strengths в папке Physical Science with Vernier (Естество­знание с Vernier).

3. Возьмем один из растворов кислот и исследуем его следующим образом:

а) Аккуратно поднимем ёмкость до тех пор, пока отверстие на конце датчика полностью не погрузится в раствор. Быстро взбол­таем раствор.

б) На экране будет отображено значение электропроводности. За­пишите значение, как только показания датчика стабилизируются.

1. Перед исследованием следующего раствора сполоснем датчик дис­тиллированной водой.

2. Придерживаясь порядка действий пункта 3, исследуем три дру­гих раствора. Между опытами обязательно ополаскиваем датчик дистиллированной водой.

3. Результаты наблюдения записываем в таблицу.

Экспериментальные данные и наблюдения

Образец результатов

Обработка данных

Учитель: На основании уравнений реакций расположите растворы кислот в порядке убывания, сначала химической активности, затем – проводимости.

Образец обработки данных

Учитель: Какой вывод мы можем сделать из этого эксперимента?

Выводы учащихся: Самая сильная кислота, из рассмотренных - это серная, так как у нее самая высокая электропроводность, самая слабая – борная.

1. Видеоролик «Особые свойства азотной кислоты». (дополнительная информация)

Учитель: Мы рассмотрели взаимодействие кислот с металлами и пришли к выводу, что металлы, расположенные в электрохимическом ряду напряжений металлов вытесняют водород из растворов разбавленных кислот. Исключение составляет азотная кислота, у которой есть особые свойства. Давайте посмотрим видеоролик «Особые свойства азотной кислоты».

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d77a57c0-8cff-11db-b606-0800200c9a66/x11_099.swf

1. Видеоролик «Особые свойства концентрированной серной кислоты».

Учитель: Концентрированная серная кислота тоже имеет свои особые свойства. Просмотрим видеоролик «Особые свойства концентрированной серной кислоты». http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d77a57bf-8cff-11db-b606-0800200c9a66/x11_098.swf

Учитель: А теперь сделаем выводы.

Ответы учащихся: Концентрированные серная и азотная кислоты реагируют и с металлами расположенными правее водорода в электрохимическом ряду напряжений металлов, продукты реакций зависят от рода металла и концентрации кислот. Концентрированная серная и азотная кислоты не реагируют с железом и алюминием, так как происходит пассивация.

Учитель: А что такое пассивация и где применяется это свойство кислот?

Ответы учащихся: Пассивация – это образование на поверхности металла оксидов и солей, которые препятствуют дальнейшему взаимодействию кислоты с металлом. Поэтому концентрированные серную и азотную кислоты перевозят в стальных и алюминиевых цистернах.

1. Видеофильм «Химические свойства кислот»

Учитель: Какие еще химические свойства кислот мы знаем?

Ответы учащихся: Кислоты изменяют цвета индикаторов. Например, фенолфталеин в кислой среде остается бесцветным, лакмус окрашивается в красный цвет, а метилоранж в малиновый. В водной среде кислоты подвергаются электролитической диссоциации.

Учитель: А с какими сложными веществами реагируют кислоты?

Ответы учащихся: Кислоты реагируют с основными и амфотерными оксидами, основаниями и с солями (если в результате реакции образуется осадок или газ).

Учитель: Просмотрим видеофильм о химических свойствах кислот.

http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/d05469b0-69bd-11db-bd13-0800200c9c11/75969/?interface=catalog&class=54&subject=31

1. Работа с интерактивной доской (работа в программе ActivInspire + документ-камера)

Учитель: А теперь мы поработаем у доски. (два учащихся выполняют задания у доски, комментируя свои действия).

а) Закончить уравнение реакции, расставить коэффициенты методом электронного баланса: Cu + HNO_3(к) ? + ? + ?

Ученик: Медь восстанавливает концентрированную азотную кислоту до оксида азота (4).

_{0 +5 +2 +4}

Cu + 4 HNO₃ Cu(NO₃)₂ + 2 NO₂ + 2 H₂O

б) Закончить уравнение реакции в молекулярном и ионном видах: H₂SO₄ + BaCl₂ ? + ?

Ученик: H₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄ + 2 HCl (молекулярное уравнение)

2H⁺ + SO₄^2- + Ba²⁺ + 2Cl^- = BaSO₄ + 2 H⁺ +2Cl^- (полное ионное уравнение)

SO₄^2- + Ba²⁺ = BaSO₄ (сокращенное ионное уравнение)

1. Уравнения реакций, характеризующих свойства кислот

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d77a57be-8cff-11db-b606-0800200c9a66/index.html

Учитель: Допишите недостающий член (с нужным коэффициентом) в уравнениях реакций, характеризующих свойства кислот. ВНИМАНИЕ! При вводе ответов индексы, коэффициенты, заряды ионов нужно писать в виде обычного текста (работа учащихся у доски с использованием экранной клавиатуры).

Fe + 2HCl = ? + H₂↑

(FeCl₂)

Правильный ответ:  FeCl2

CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + ?

(H₂O)

Правильный ответ:  H2O

Al₂O₃ + 6HCl = ? + 3H₂O

(2AlCl₃)

Правильный ответ:  2AlCl3

2Fe(OH)₃ + 3H₂SO₄ = ? + Fe₂(SO₄)₃

(6H₂O)

Правильный ответ:  6H2O

(CO₂)

Правильный ответ:  CO2

Cu(OH)₂ + ? = Cu²⁺ + 2H₂O

(2H⁺)

Правильный ответ:  2H+

1. Контроль и самопроверка знаний.

Учитель: Ребята, на рабочем столе ваших нэтбуков есть файл «Общие химические свойства кислот», откройте его и перейдите по ссылке на онлайн тест. Выполните это задание самостоятельно. http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d77a57bd-8cff-11db-b606-0800200c9a66/index.html

(Проверка работ учащихся через программу TeamViewer).

1. Подведение итогов, рефлексия.

Учитель: Итак, как вы считаете, смогли ли мы решить в ходе урока поставленную цель?

Ответы учащихся: Мы обобщили знания о номенклатуре, классификации и свойствах неорганических и органических кислот, их роли в хозяйственной деятельности и повседневной жизни человека, узнали об особых свойствах некоторых кислот. В ходе эксперимента мы выяснили, что сила кислот зависит от их электропроводности.

1. Выставление оценок.

2. Домашнее задание.

Учитель: Домашнее задание О.С.Габриелян, «Химия -11», § 22, в 5, задача 8 стр.251.

10