Урок по теме: «Углекислый газ, угольная кислота и ее соли»

Дата_____________ Класс_______________

Тема: Углекислый газ, угольная кислота и ее соли.

Цели урока: знать состав, строение, свойства и применение угольной кислоты и ее соли; знать качественную реакцию на карбонат-ион, круговорот углерода в природе.

Ход урока

1. Организационный момент урока.

2. Изучение нового материала.

Оксид углерода (IV) СO₂ – углекислый газ

Физические свойства: Углекислый газ, бесцветный, без запаха, растворимость в воде — в 1V H₂O растворяется 0,9V CO₂ (при нормальных условиях); тяжелее воздуха; t°пл.= -78,5°C (твёрдый CO₂ называется «сухой лёд»); не поддерживает горение.

Строение молекулы:

Углекислый газ имеет следующие электронную и структурную формулы — 

Все четыре связи ковалентые полярные. 

Получение: 

1.       Термическим разложением солей угольной кислоты (карбонатов). Обжиг известняка – в промышленности: 

CaCO₃  ^t=1200˚C→ CaO + CO₂ 

2.       Действием сильных кислот на карбонаты и гидрокарбонаты – 

в лаборатории: 

CaCO_{3 (мрамор)} + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂

NaHCO₃ + HCl → NaCl + H₂O + CO₂

Способы собирания

3. Сгорание углеродсодержащих веществ:

СН₄ + 2О₂ → 2H₂O + CO₂

4. При медленном окислении в биохимических процессах (дыхание, гниение, брожение)

Химические свойства:

Кислотный оксид:

1) с водой даёт непрочную угольную кислоту:

СО₂ + Н₂О ↔ Н₂СО₃

2) реагирует с основными оксидами и основаниями, образуя соли угольной кислоты 

Na₂O + CO₂ → Na₂CO₃

2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O

NaOH + CO_{2 (избыток)} → NaHCO₃ 

3) При повышенной температуре может проявлять окислительные свойства – окисляет металлы  — СO₂ + Me = Me_xO_y + C

С⁺⁴O₂ + 2Mg  ^t˚C→ 2Mg⁺²O + C

Качественная реакция на углекислый газ:

Помутнение известковой воды Ca(OH)₂ за счёт образования белого осадка – нерастворимой соли  CaCO₃:

Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ ↓+ H₂O

Применение углекислого газа:

Угольная кислота и её соли

Химическая формула — H₂CO₃

Структурная формула – все связи ковалентные полярные: 

Кислота слабая, существует только в водном растворе, очень непрочная, разлагается на углекислый газ и воду:

CO₂ + H₂O ↔ H₂CO₃ 

Химические свойства:

Для угольной кислоты характерны все свойства кислот.

Просмотр видео «Качественная реакция на карбанат-ионы»

1) Диссоциация – двухосновная кислота, диссоциирует слабо в две ступени, индикатор — лакмус краснеет в водном растворе:

H₂CO₃ ↔ H⁺ + HCO₃^—_{(гидрокарбонат-ион)}

HCO₃^— ↔ H⁺ + CO₃^2- _{(карбонат-ион)}

2) с активными металлами

H₂CO₃ + Ca = CaCO₃ + H₂↑

3) с основными оксидами

H₂CO₃ + CaO = CaCO₃ + H₂O

4) с основаниями

H₂CO_3(изб) + NaOH = NaHCO₃ + H₂O

H₂CO₃ + 2NaOH = Na₂CO₃ + 2H₂O

5) Очень непрочная кислота – разлагается

Соли угольной кислоты – карбонаты и гидрокарбонаты

Угольная кислота образует два ряда солей: 

_         Средние соли — карбонаты Na₂СO₃, (NH₄)₂CO₃

_         Кислые соли — бикарбонаты, гидрокарбонаты NaHCO₃ , Ca(HCO₃)₂

В природе встречаются:

CaCO₃

мел мрамор известняк

NaHCO₃ – питьевая сода

K₂CO₃(поташ, в золе растений)

Na₂CO₃ – сода, кальцинированная сода

Na₂CO₃ x 10H₂O – кристаллическая сода

Физические свойства:

Все карбонаты – твёрдые кристаллические вещества. Большинство из них в воде не растворяются. Гидрокарбонаты растворяются в воде.

Химические свойства солей угольной кислоты:

Общие свойства солей:

1) Вступают в реакции обмена с другими растворимыми солями                  

Na₂CO₃ + CaCl₂ = CaCO₃↓ + 2NaCl

2) Разложение гидрокарбонатов при нагревании

NaHCO₃ ^t˚C → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑

3) Разложение нерастворимых карбонатов при нагревании

CaCO₃ ^t˚C → CaO+ CO₂↑

4) Карбонаты и гидрокарбонаты могут превращаться друг в друга:

Видео-опыт «гидрокарбонаты в карбонаты»

Me(HCO₃)_n + Me(OH)_n → MeCO₃+H₂O

Me(HCO₃)_n ^t˚C → MeCO₃↓+H₂O+CO₂↑

Видео-опыт «карбонаты в гидрокарбонаты»

MeCO₃+H₂O+CO₂= Me(HCO₃)_n

Специфические свойства:

1) Качественная реакция на CO₃^2-  карбонат – ион «вскипание» при действии сильной кислоты: 

Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂↑

3. Закрепление изученного материала

№ 1.  Закончите уравнения осуществимых химических реакций:

CO ₂+ KOH =

CO + Al =

H₂CO₃+ K₂SO₄ =

CO₂( изб ) + NaOH =

С O₂+ Na₂O =

CaCO₃+ CO₂ + H₂O =

CO₂+ Ca(OH)₂ =

CO + CaO =

CO₂+ H₂SO₄ =

Ca(HCO₃)₂+ Ca(OH)₂=

H₂CO₃+ NaCl =

C + ZnO =
№2. 

Осуществите превращения по схеме:

1) Al ₄ C ₃→ CH ₄→ CO ₂→ CaCO ₃→ Ca ( HCO ₃)₂→ CaCO ₃

2) Ca → CaC ₂→ Ca ( OH )₂→ CaCO ₃→ CO ₂→ C

3) CO₂ → H₂CO₃ → Na₂CO₃ → CO₂

4) CaCO₃ → CO₂ → NaHCO₃ → Na₂CO₃

№3. Решите задачи

1.Какой объём углекислого газа выделится при обжиге карбоната кальция массой 200 г

2. Сколько угольной кислоты можно получить при взаимодействии 2 л углекислого газа (н.у.) с водой, если выход кислоты составил 90% по сравнению с теоретическим

4. Домашнее задание

П. 27-29, упр. 14-20, задача 3 на стр.91