Следующая станция - «Реагент».
Двое учащихся у доски выполнят задание № 10(с.150 учебника).
Задание № 10. Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
а) O2 → H2O → H2 → NH3 → H2O → H3PO4 → H2O → NaOH
б) C2H4 → C2H5OH → C2H4 → CH3CHO →CH3COOH → H2O.
Пока они работают, мы выполним задание № 8 (с.150 учебника), перечислим химические свойства воды и укажем, какие из этих свойств находят практическое применение.
Учащиеся.
В неорганической химии:
1) Вода разлагается на водород и кислород при действии электрического тока. Эта реакция применяется в лаборатории для получения чистых Н2 и О2.
электролиз
2Н2О = 2Н2 + О2
2) Взаимодействие с металлами с выделением водорода:
Только достаточно активные металлы могут взаимодействовать с водой. Наиболее легко реагируют щелочные и щелочноземельные металлы.
2Na + 2H2O = H2 + 2NaOH(бурно)
2K + 2H2O = H2 + 2KOH(бурно)
3Fe + 4H2O = 4H2 + Fe3O4(только при нагревании).
3) Взаимодействие с неметаллами.
Из неметаллов с водой реагирует, например, углерод при высокой температуре:
C + H2O = H2 + CO.
Вода горит во фторе, а хлор взаимодействует с водой достаточно медленно и обратимо:
2H2O+ 2F2 = 4HF +O2
H2O+ Cl2 ↔HCl+ HClO.
Именно хлорноватистая кислота HClO определяет отбеливающее действие хлора. Также эта реакция используется для обеззараживания питьевой воды.
4) Взаимодействие с оксидами.
Вода реагирует с оксидами металлов и оксидами неметаллов в том случае, если образуется растворимый гидроксид (щелочь или кислородсодержащая кислота).
CaO + H2O = Ca(OH)2
Эта реакция применяется для гашения извести.
SO3 + H2O = H2SO4
Эта реакция применяется как 3 стадия производства серной кислоты.
5) Образование гидратов.
Вода образует многочисленные соединения, в которых ее молекула полностью сохраняется. Это так называемые гидраты. Если гидрат кристаллический, то он называется кристаллогидратом. Например:
CuSO4+ 5 H2O = CuSO4 . 5H2O
Сыпучий порошок безводного CaSO4 при смешивании с водой дает пластичную массу. Получается прочный камень – гипс CaSO4 •2H2O, используемый в медицине для наложения гипсовых повязок:
CaSO4 + 2H2O = CaSO4 •2H2O.
Соединения, связывающие воду в гидраты и кристаллогидраты, используют в качестве осушителей. С их помощью, например, удаляют водяные пары из влажного атмосферного воздуха.
В органической химии:
1) Реакции гидратации алкенов:
С2Н4 + Н2О = С2Н5ОН
Используется для получения предельных одноатомных спиртов
2) Реакции гидратации алкинов:
Hg2+
С2Н2 + Н2О = СН3СОН
Используется для получения альдегидов.
3) Гидролиз жиров, белков, углеводов является основой жизнедеятельности живых организмов.
Учитель. Теперь проверим выполнение задания № 10(с.150 учебника).
IV. Контроль над усвоением учащимися материала урока.
Учитель. Мы прибыли на итоговую станцию. Теперь вам предстоит проанализировать результаты химического эксперимента. (Учитель выполняет демонстрационный опыт по взаимодействию лития и натрия с водой).
Учитель. Что вы наблюдали? Какова роль воды в данных реакциях? Объясните результаты эксперимента на основании знаний о скорости химической реакции. (Фронтальная работа).
Ученики. Наблюдали выделение Н2. Вода играет роль реагента. Скорость реакции зависит от природы реагирующих веществ. С натрием вода реагирует с большей скоростью, так как он более активный металл, чем литий.
Учитель. Установите лишнее вещество по отношению к воде как реагенту. Ответ аргументируйте.
а) оксид кальция, оксид кремния(IV), оксид калия, оксид фосфора(V);
б) оксид азота(I), оксид фосфора(V), оксид серы (VI), оксид углерода(IV).
Ученики. В первом случае лишнее вещество оксид кремния(IV), так как он солеобразующий, но не взаимодействует с водой. Во втором случае - оксид азота(I), так как он несолеобразующий и не взаимодействует с водой.
Учитель. Выполните задание № 3(с.123) в печатных тетрадях.
(Индивидуальная работа учащихся в тетрадях с последующей проверкой).
Задание № 3. Укажите роль воды в перечисленных процессах:
а) электролиз воды;
б) взаимодействие алюминия с иодом;
в) приготовление раствора уксуса из уксусной эссенции;
г) кровообращение;
д) приготовление рассола;
е) круговорот воды в биосфере;
ж) гидратация этилена.
Учитель. О какой роли (ролях) воды идет речь в отрывке из романа Г.Р. Хаггарта «Копи царя Соломона»? (Звуковой эффект «Вода, капающая в пещере»).
« Мы очутились в гигантской пещере... Этот храм, созданный великим архитектором — природой, был выше и шире любого построенного людьми. Окон не было, но откуда-то сверху лился слабый свет... По всей длине пещеры рядами стояли гигантские колонны, которые казались сделанными изо льда. В действительности же это были огромные сталактиты... Их грандиозные и вместе с тем изящные контуры уходили вверх... Высоко вверху смутно вырисовывались острия огромных сосулек, свисавших со свода...
Созерцая в молчаливом изумлении все это великолепие, мы в то же время слышали, как идет процесс формирования колонн, потому что время от времени с далекой сосульки, свисавшей со свода, с еле слышным всплеском вдруг падала капля воды, попадая прямо на колонну, стоявшую на каменном полу... »
Каким уравнением реакции можно выразить эти превращения? (Фронтальная работа).
Ученики. Транспортная функция, реагент. Происходит превращение нерастворимого карбоната кальция в растворимый гидрокарбонат, в пещерах образуются сталактиты и сталагмиты:
CaCO3 + H2O + CO2 ↔ Ca (HCO3)2
Учитель. Делаем вывод: в чём заключается роль воды в превращении веществ? (Фронтальная работа).
Учитель. Однако рассмотрением этих свойств далеко не исчерпывается роль воды как реагента. Гораздо более многочисленны и чрезвычайно важны реакции гидролиза, о которых и пойдёт речь на следующем уроке. А сейчас – выполнение теста по вариантам. Время на выполнение теста -15 минут.
Вариант 1