Газообразные соединения. Водород, кислород, углекислый газ.

План-конспект урока по химии в 11 «В» классе на тему:

«.Газообразные вещества. Представители газов: водород , кислород, углекислый газ, аммиак, этилен.»

(О.С. Габриелян)

 

Цель урока: актуализировать знания учащихся о свойствах и получении газообразных веществ.

Задачи:

- образовательные: установить отличие газообразных веществ от твердых и жидких; обобщить и систематизировать знания обучающихся о способах получения, собирания и распознавания водорода, кислорода, углекислого газа, аммиака и этилена.

– развивающие: развивать у обучающихся умение выделять главное, существенное в изучаемой теме; развивать умение сравнивать, анализировать, систематизировать; расширить кругозор обучающихся; формировать научное мировоззрение.

– воспитательные: воспитание личности активной, мобильной, адаптивной; содействовать нравственно-этическому воспитанию обучающихся; способствовать формированию информационной и коммуникативной культуры;

 

Ход урока

I. Организационный этап.

II. Мотивация и целеполагание.

Учитель. У меня к вам вопрос, что объединяет столь разнородные предметы: воздушный шарик, газированная вода, чайник с паром, аэрозоль в баллоне?

Планируемый ответ ученика.

(газ, газообразные вещества).

Тема сегодняшнего урока: «Представители газообразных веществ»

III. Актуализация, систематизация и обобщение знаний.

Учитель. Вы знаете, что зависимости от условий вещества могут находиться в разных агрегатных состояниях. Назовите эти состояния.

Планируемый ответ ученика.

(В зависимости от условий вещества могут находиться в жидком, твердом или газообразном состояниях).

УчительЧем строение газообразных веществ отличается от строения веществ в твердом и жидком состояниях?

Планируемый ответ ученика.

(В газовой фазе расстояния между молекулами во много раз превышает размеры самих частиц.)

Учитель. Найдите в учебнике   описание основных свойств газообразных веществ.

1.Газы не имеют собственной формы и объема. Поэтому занимают весь объем сосуда, в котором находятся.

2.Газы легко сжимаются.

3.Благодаря большому расстоянию между молекулами газы смешиваются друг с другом в любом отношении.

Учитель. При изучении химии, вы познакомились со свойствами некоторых газов, узнали способы их получения, собирания и распознавания. На сегодняшнем уроке вам предстоит вспомнить, как в лабораторных условиях получают водород, кислород, углекислый газ, аммиак и этилен; как собирают и распознают эти газы.

В конце занятия вам необходимо будет дать ответ на поставленный проблемный вопрос.

1. Почему водород отсутствует в воздухе?

2. Какое аллотропное видоизменение кислорода содержится в воздухе? Какую роль играет для живых организмов?

3. Можно ли получить углекислый газ в твёрдом состоянии? Приведите пример и назовите области применения данного газа.

Учитель. Водород легче воздуха в 14.5 раз, поэтому он нашёл широкое применение в воздухоплавании. Первыми, кто осуществил идею подняться на аппарате легче воздуха, были братья французы Монгольфье в 1783 году. Их воздушный шар был наполнен горячим воздухом. Однако такой шар после охлаждения терял свою подъёмную силу. В этом же году совершил полёт на воздушном шаре, наполненном водороде французский физик Шарль. Уже в 1794 году воздушные шары нашли практическое применение в воздушном деле. В битве французская армия одержала победу над австрийским войском благодаря искусным применениям дирижабля, наполненным водородом. Поднявшись на недосягаемою высоту для неприятельского огня французы в течение всей битвы наблюдали за передвижением противника. Русский химик Менделеев воспользовался воздушным шаром для наблюдения солнечного затмения. Однако применение водорода в воздухоплавании было слишком опасно, т.к. воспламенение водорода приводило к гибели аппарата. Как вы думаете, почему применение водорода было и остаётся опасным? Чтобы ответить на этот вопрос нужно знать свойства водорода, а для этого нам надо его получить.

Водород – это самый легкий газ. В лаборатории его получают чаще всего в аппарате Киппа взаимодействием цинка с соляной кислотой:

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂ ↑.

Демонстрация получения водорода в аппарате Киппа.

- Так как водород самый легкий газ, его собирают в перевернутый вверх дном сосуд.

Демонстрация собирания водорода.

-Вспомните, как распознают водород?

Планируемый ответ ученика.

(К отверстию перевернутого вверх дном сосуда подносят зажженную лучину. Раздается глухой хлопок, если водород чистый или «лающий» звук, если водород содержит примеси.)

Демонстрация опыта по распознаванию водорода.

Учитель. Кислород – газ, содержание которого в атмосфере составляет 21%. Кроме кислорода в верхних слоях атмосферы содержится аллотропное видоизменение – озон О₃. В лаборатории кислород получают разложением перманганата калия KMnO₄ или пероксида водорода H₂O₂ .

Демонстрация опытов получения кислорода:

1) разложением перманганата калия

2KMnO₄ = K₂MnO₄ + MnO₂ + О₂ ↑;

2)разложением пероксида водорода в присутствии катализатора MnO₂

2H₂O₂ = 2Н₂О + О₂ ↑ .

- Собирают кислород в сосуд методом вытеснения воздуха или методом вытеснения воды. Почему?

Планируемый ответ ученика.

(Кислород собирают в сосуд вытеснением воздуха, потому что он тяжелее воздуха. Кислород собирают методом вытеснения воды, так как он мало растворим в воде.)

- Вспомните, как распознают кислород.

Планируемый ответ ученика.

(Распознают кислород по вспыхиванию, внесенной в сосуд с этим газом, тлеющей лучинки.)

Демонстрация опыта по распознаванию кислород: внесение в колбу с кислородом тлеющей лучинки; внесение тлеющей лучинки в химический стакан, в котором проходит разложение пероксида водорода.

Учитель. Углекислый газ или оксид углерода (IV) СО₂ – бесцветный, не имеющий запах газ.

Он примерно в полтора раза тяжелее воздуха. Растворим в воде. В лаборатории углекислый газ получают действием соляной кислоты на карбонат кальция:

CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑.

Демонстрация опыта получения углекислого газа и его собирание.

- Вспомните, как получают углекислый газ в промышленности.

Планируемый ответ ученика.

(В промышленности углекислый газ получают обжигом известняка:

CaCO₃ = СаО + СО₂↑ . )

- Вспомните, как можно распознать углекислый газ.

Планируемый ответ ученика.

(Углекислый газ можно распознать по помутнению известковой воды или с помощью горящей лучинки.)

Демонстрация опытов по распознаванию углекислого газа:

1.     помутнение известковой воды (продувание углекислого газа через известковую воду)
СО₂ + Са(ОН)₂ = СаСО₃v + Н₂О ;

2.     горящую лучину опустить в сосуд с углекислым газом. Лучина гаснет.

- Почему горящая лучина гаснет в атмосфере углекислого газа?

Планируемый ответ ученика.

(Потому что углекислый газ не поддерживает горение.)

- Где используют это свойство углекислого газа?

Планируемый ответ ученика.

(Свойство углекислого газа не поддерживать горение применяют при тушении пожаров.)

Проведение физкультминутки.

Физкультминутки для глаз

Глазкам нужно отдохнуть. (Ребята закрывают глаза)
Нужно глубоко вздохнуть. (Глубокий вдох. Глаза все так же закрыты)
Глаза по кругу побегут. (Глаза открыты. Движение зрачком по кругу по часовой и против часовой стрелки)
Много-много раз моргнут, (Частое моргание глазами)
Глазкам стало хорошо. (Легкое касание кончиками пальцев закрытых глаз)
Увидят мои глазки все! (Глаза распахнуты. На лице широкая улыбка)

Учитель. Аммиак NH₃ – газ с резким запахом, бесцветный, хорошо растворим в воде. В промышленности его получают взаимодействием азота с водородом, соблюдая следующие условия: катализатор (Fe), высокие температура и давление.

3H₂ + N₂ = 2NH₃ .

В лаборатории аммиак получают взаимодействием щелочей с солями аммония:

NH₄Cl + NaOH = NaCl + H₂O + NH₃↑.

- Сравните молярные массы аммиака и воздуха.

Планируемый ответ ученика.

(Молярная масса аммиака равна 17 г/моль, молярная масса воздуха – 29 г/моль. Аммиак легче воздуха.)

- Как следует собирать аммиак?

Планируемый ответ ученика.

(Так как аммиак легче воздуха, то его следует собирать так же как и водород – в перевернутую вверх дном пробирку.)

Демонстрация опыта получения и собирания аммиака.

- Как можно распознать аммиак?

Планируемый ответ ученика.

(Аммиак можно распознать по характерному запаху.)

Учитель. Еще аммиак можно распознать по изменению окраски влажной лакмусовой бумажки и по появлению белого дыма при поднесении стеклянной палочки, смоченной в соляной кислоте.

Демонстрация опытов по распознаванию аммиака:

1.     по запаху, соблюдая правило техники безопасности;

2.     поднести влажную лакмусовую бумажку к пробирке с аммиаком. Лакмусовая бумажка посинеет;

3.     стеклянную палочку смочить в соляной кислоте и опустить в пробирку с аммиаком. Наблюдается появление дыма. (Опыт «Дым без огня).

Формулу аммиака, уравнение реакции получения аммиака, способ его собирания и способы распознавания ученики записывают в соответствующие колонки таблицы.

Учитель. На уроках органической химии вы познакомились с газом этиленом С₂Н₄. Этилен – газ без цвета и запаха. В промышленности его получают дегидрированием этана:

СН₃ − СН₃ > СН₂ = СН₂ + Н₂.

Реакция протекает в присутствии катализатора и при высокой температуре.

В лаборатории этилен получают двумя способами: деполимеризацией полиэтилена или каталитической дегидратацией этилового спирта:

(-СН₂ – СН₂ – )_n → nСН₂ = СН₂ ,

С₂Н₅ОН → С₂Н₄ + Н₂О.

Распознают этилен по обесцвечиванию подкисленного раствора перманганата калия или бромной воды. Как можно собрать этилен?

Планируемый ответ ученика.

(Этилен тяжелее воздуха, поэтому его можно собрать вытеснением воздуха.)

Демонстрация опыта получения этилена реакцией дегидрирования этилового спирта и распознавание этилена обесцвечиванием подкисленного раствора перманганата калия.

IV. Закрепление изученного материала.

Выполните тест ( Не пиши, а приложи к конспекту печатный вариант)

1. Самый легкий газ:

А. Аммиак.

Б. Углекислый газ.

В. Водород.

Г. Кислород.

Ответ: Водород

 

2. Кислород в лаборатории получают:

А. Разложением известняка.

Б. Из воздуха.

В. Разложением перманганата калия.

Г. При действии кислоты на металл.

Ответ: Разложением перманганата калия.

 

3. «Сухой лед» это твердый:

А. Аммиак.

Б. Углекислый газ.

В. Водород.

Г. Кислород.

Ответ: Углекислый газ.

 

4. По изменению окраски влажной лакмусовой бумажки распознают:

А. Аммиак.

Б. Углекислый газ.

В. Водород.

Г. Кислород.

Ответ: Аммиак.

 

5. Формула этилена:

А. СН4

Б. С2Н4

В. С2Н2

Г. С2Н6

Ответ: С2Н4

6. Ядовитый газ:

А. Аммиак.

Б. Углекислый газ.

В. Водород.

Г. Кислород.

Ответ: Аммиак.

7. Определяют по характерному звуку взрыва его небольшого количества:

А. Аммиак.

Б. Углекислый газ.

В. Водород.

Г. Кислород.

Ответ: Водород.

8. В лаборатории получают из этилового спирта:

А. Аммиак.

Б. Этилен.

В. Водород.

Г. Кислород.

Ответ: Этилен.

9. В лаборатории получают в аппарате Киппа при взаимодействии цинка с соляной кислотой:

А. Аммиак.

Б. Углекислый газ.

В. Водород.

Г. Кислород.

Ответ: Водород.

10. Накопление этого газа в атмосфере – причина парникового эффекта:

А. Аммиак.

Б. Углекислый газ.

В. Водород.

Г. Кислород.

Ответ:Углекислый газ.

 

11.Распознают по вспыхиванию внесенной в пробирку тлеющей лучины:

А. Аммиак.

Б. Углекислый газ.

В. Водород.

Г. Кислород.

Ответ: Кислород.

12. Применяют для получения органических веществ:

А. Аммиак.

Б. Углекислый газ.

В. Водород.

Г. Этилен.

Ответ: Этилен.

V. Подведение итогов. Выставление оценок.

На сегодняшнем уроке вы изучили общие свойства газообразных веществ. Повторили способы получения, собирания и распознавания водорода, кислорода, углекислого газа, аммиака и этилена. Ответьте на вопросы, которые задавались в начале урока:

1. Почему водород отсутствует в воздухе?

2. Какое аллотропное видоизменение кислорода содержится в воздухе? Какую роль играет для живых организмов?

3. Можно ли получить углекислый газ в твёрдом состоянии? Приведите пример и назовите области применения данного газа.

Планируемый ответ ученика

( 1. Водород — это самый легкий газ. 2. Озон поглощает ультрафиолетовые лучи. 3. Сухой лед — это углекислый газ в твердом состоянии. Пожаротушение, пищевая промышленность.)

VI. Рефлексия.

1. На уроке я работал.....

2. Своей работой на уроке я.....

3. Урок для меня показался......

4. За урок я......

5. Материал урока мне был......

6. Моё настроение......

VII. Домашнее задание.